[发明专利]一种阵列梳柱式油水分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油水分离装置，特别是一种处理油水分层流的油水分离装置。

背景技术

在日常产生和生活中，油污水通常以油水分层流的形式存在，油漂浮在水面上，形成一层很薄的油膜，甚至油花，如2011年6月渤海蓬莱19-3油田发生渗漏，附近海面出现油膜。对于这种油层很薄的油污水，通常是围而不收，或采用化学分散剂喷洒，使浮油集结成小球，沉于水面或海面下4～5米处，任其漂流或自然降解；由于化学分散剂对湖泊或海洋环境造成二次污染，目前各国海事局和海洋环保组织都限制化学分散剂的使用。针对目前难以回收的海面薄油层，中国专利02142835.2公开了一种磁流体动力回收海面浮油的方法和装置，海水在磁流体推进通道中受到与流动方向一致的电磁力推动，做增压增速平行流动，同时借助海水与油层之间的粘滞力，带动浮油一起平行流动进入油水分离箱；在油水比重差产生的浮力的作用下，实现油水分离回收。在基于油水的比重差产生的浮力将油水分离的分离装置中，在分离箱进口至出口之间的油水流体射流的核心区，特别是分层流中上层的油层与下层水之间的中间过渡层中，流体的流速较高，夹带的油珠不易分离和上浮至液面，通常采用阻流装置增加流体进入分离箱至出口的停留时间，以便油上浮。因而，阻流装置的形状结构对油上浮乃至回收有很大的影响。中国专利02142835.2和02272992.5都采用简单的平面挡板增大油的上浮时间。简单的平面挡板没有充分利用分离箱的空间，使流体核心的流速降下来，增加流体整体的停留时间，有些油甚至来不及上浮，就直接进入出口，影响了油水分离回收的效果。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种适用于油水分层流的阵列梳柱式油水分离装置，通过在箱体内设置阻流的梳柱阵列，使含油珠的含油污水流体受到均匀的阻流，特别是使箱体的进口和出口之间油水流体射流的核心区域的流体得以分散，流速降低，大大增加了箱体内油水分离的时间，增大了阻流装置的作用范围，进而提高了油的上浮时间和分离效率。此外，位于箱体上部的集油井采用半斗式结构，使集油井外下面流体中的油珠能更快更顺畅地上浮至上层液面，提高油水分离的效果。

本发明的阵列梳柱式油水分离装置包括进口、箱体、两个集油井、两个连接管、梳柱阵列、阻流分离板、两个油位检测计、出口和两个电磁阀，为左右对称结构。箱体为一上表面开口的长方体。进口、出口、连接管和电磁阀设置在箱体外，进口和出口分别设置在箱体的前、后面板的外壁上，两个连接管布置在箱体的左、右面板的外壁上，且关于箱体中心线对称。两个电磁阀分别与两个连接管管连接。两个集油井、两个油位检测计、阻流分离板和梳柱阵列在箱体内，集油井和油位检测计固定在箱体的左、右面板内壁上，且关于箱体的中心线对称。阻流分离板设置在箱体的下部，且与箱体的底面平行，阻流分离板将箱体分为两个连通的区域。梳柱阵列固定在阻流分离板的上表面。

进口、箱体、梳柱阵列、阻流分离板和出口具有左右对称结构。箱体为长方体，上表面开口与大气相通。处于箱体上部的左右面板上的集油井采用半斗式结构，集油井与进口的中轴线垂直方向的横截面为直角梯形，上底长，下底短，位于箱体的左、右面板上的腰与上底和下底垂直，另一腰是斜边，即集油井的上进油口的面积大，而与箱体底面平行的下底面的面积小；集油井的与箱体左、右面板相对的一面是斜面，从而使集油井下面的箱体内的流体中的油珠能更快更顺畅地上浮至液面，提高油水分离的效果；集油井的上沿高于进口的上沿，集油井的下沿高于梳柱阵列的上端；集油井的下部开有连接管的出口。连接管穿过箱体的左、右面板，一端与电磁阀管连接，另一端的开口在集油井的下部。两个油位检测计由三根可调节高度的针式电极组成，固定在箱体内的左、右面内壁上靠近后面板的位置。阻流分离板为阶梯状，平行于箱体的阻流分离板的底面可根据需要设计为二级或多级阶梯；阻流分离板有三面与箱体的左、右和后面连接密封，靠近箱体前面板的一面与箱体前面板留有一定距离，以便流体通过；与箱体后面板连接的阶梯高于出口的上沿；在与箱体底面平行的上表面布置有梳柱阵列；阻流分离板将箱体分为两个连通的区域。梳柱阵列为一组按方形阵列均布的柱子，垂直固定在阻流分离板与箱体的底面平行的上表面，梳柱阵列的上端低于进口和集油井的下沿。