一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器的製作方法

2023-07-15 12:20:41 3

本發明屬於石化、水處理等環保行業及固液分離技術領域，涉及一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器。

背景技術：

旋流分離器的發明、應用最初用於選礦過程中的固液分離和液液分離，距今已有約一個半世紀之久，現已廣泛應用於固液、液液、氣液及氣固分離等領域。隨著旋流分離技術、水處理行業的發展及環境要求的日益嚴格，各種旋流分離器應運而生。其中水力旋流器作為一種新型的油田採出水處理設備，因其結構緊湊、質輕、高效、空間利用率高，且工藝簡單、費用低廉等諸多優勢在石油工業領域脫穎而出。多年來的科研經驗、工程實踐和現場應用結果表明，旋流分離技術應用於油水、固液分離領域存在著技術上的可行性、經濟上的必要性以及工程應用的廣闊前景。

在含油汙水處理方面，懸浮物的控制指標甚是嚴格。油田汙水，尤其油田採出水多用於回注，而回注水中的懸浮物是引起地層堵塞、輸油通道堵塞的主要原因之一，含油汙水中油分的存在，使得懸浮物難以和液體進行有效分離，因此在含油汙水處理方面，對固液分離技術提出了更高要求。傳統的直接垂直進水方式，給水的向心力小，水質容易形成小的旋渦，導致油、沉澱、水不能完全分離，目前無法滿足含油汙水的處理要求。

技術實現要素：

為了解決傳統的進水方式給水向心力小，水質容易形成小的漩渦，導致油、沉澱、水不能完全分離的問題，本發明提供了一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器。

本發明所採用的技術方案是：一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，包括罐體、溢流口、分流錐、分流帽、排油口、排渣口、集水口、排水管、出水口、上濾板、填料、下濾板、人孔、螺旋導流槽、進水口、支撐腳、排汙口；其特徵在於：所述進水口配置的進水管與所述螺旋導流槽連通，進水管與所述螺旋導流槽的槽壁成一定角度。

本發明基於其技術方案所具有的有益效果在於：

1)擁有較大的向心力；

2)旋流時間長，在旋流的過程中油、水、泥三項基本已經分離，流出導流槽之後可以更快速分層；

3)旋流時間長，使水和沉澱更容易分離。處理後水質油份≤10mg/L，機雜≤5mg/L，對油份和機雜的去除率都高達95％以上。

附圖說明

圖1：本發明實施例的罐體結構剖視圖。

圖2：本發明實施例1的螺旋導流槽俯視圖。

圖3：本發明實施例2的螺旋導流槽俯視圖。

圖4：本發明實施例3的罐體結構剖視圖。

圖5：本發明實施例3的螺旋導流槽俯視圖。

圖6：本發明實施例4的罐體結構剖視圖。

圖7：本發明實施例4的螺旋導流槽俯視圖。

圖8：本發明實施例5的罐體結構剖視圖。

圖9：本發明實施例5的螺旋導流槽俯視圖。

圖10：本發明實施例6的螺旋導流槽俯視圖。

圖11：本發明實施例7的螺旋導流槽俯視圖。

圖12：本發明實施例8的罐體結構剖視圖。

圖13：本發明實施例8的螺旋導流槽俯視圖。

圖14：本發明實施例9的罐體結構剖視圖。

圖15：本發明實施例9的螺旋導流槽俯視圖。

圖16：本發明實施例10的罐體結構剖視圖。

圖17：本發明實施例10的螺旋導流槽俯視圖。

具體實施方式

為了便於本領域普通技術人員理解和實施本發明，下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述，應當理解，此處所描述的實施示例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。

實施例1：

詳見圖1、圖2，本發明提供的一種螺旋導流快速沉澱分離裝置，包括罐體1、溢流口2、分流錐3、分流帽4、排油口5、排渣口6、集水口7、排水管8、出水口9、上濾板10、填料11、下濾板12、人孔13、螺旋導流槽14、進水口15、反衝洗水管16、反衝洗進口17、支撐腳18、排汙口19。

罐體1安裝在支撐腳18上，罐體1外壁中部設置進水口15、下部設置排汙口19、中上部設置有人孔13、上部設置有出水口9、排渣口6、排油口5和溢流口2；罐體1內腔頂部設置分流錐3，分流錐3下設分流帽4，分流帽4內部設置有連通出水口9的排水管8；排水管8一端與出水口9連接，另一端與集水口7連接；分流帽4與罐體1結合處的上端設置有排渣口6；排油口5設置在分流帽4、分流錐3與罐體1構成的內腔壁上；罐體1內腔中上部設置上濾板10和下濾板12，人孔13與上濾板10和下濾板12之間的腔室連通，上濾板10和下濾板12之間的腔室內裝填有填料11；螺旋導流槽14設置在罐體1腔內，沿罐體1內壁螺旋向下，待處理液通過進水口15後送入螺旋導流槽14內，形成旋流分離區。

罐體1內腔螺旋導流槽14下方設置反衝洗水管16，反衝洗水通過反衝洗進口17送入反衝洗水管16中，用來反衝螺旋導流槽上聚集的懸浮物。

本實施例的填料11為泡沫粒珠石英砂、陶粒、核桃殼、纖維球的單種或多種組合物；除填料11外其他零部件均由不鏽鋼、碳鋼、PP或玻璃鋼材料製作而成。出水口9、排汙口19、排渣口6、排油口5、溢流口2均安裝有電動閥或氣動閥，用於實現自動化控制；罐體1內部設置有電子液位計，實現自動化監控。

本實施例中的進水口15配置的進水管101與螺旋導流槽14連通，進水管101與螺旋導流槽14的槽壁成N度角， 0°<N<90°，其中N取45度為最優。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由進水管101進入螺旋導流槽14，利用慣性和向心力，在罐內旋流，因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）製造成本低；

（2）製造難度低；

（3）安裝難度低。

實施例2：

請見圖3，本發明提供的一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，結構與實施例1類似，區別之處在於螺旋導流槽14內設置有布水管103，進水管101的進水通過布水管103後，通過布水管出口102流出。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由進水管101進入罐內，繞布水管103在罐內旋流一周，由布水管出口102流出。因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）擁有比較大的向心力；

（2）旋流時間長，使水和沉澱更容易分離。

實施例3：

請見圖4和 圖5，本發明提供的一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，結構與實施例2類似，區別之處在於螺旋導流槽14由M層組成，其中M≥2。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由進水口101，進入罐內繞布水管103在罐內旋流M周，由布水管出口102流出。因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）擁有比實施例2更大的向心力；

（2）旋流時間長，使水和沉澱更容易分離；

（3）油、水、泥分離更徹底，更容易分層。

實施例4：

請見圖6和 圖7，本發明提供的一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，結構與實施例2類似，區別之處在於螺旋導流槽14為U型導流槽。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由進水管101，進入罐內繞螺旋導流槽在罐內旋流一周，由螺旋導流槽出口流出。因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）選擇開口導流槽，在旋流過程中大分子和比水小的分子已經有部分與水分離；

（2）水流離開導流槽之後，水質已有所改善，需要分離物質減少，可以節省罐體空間。

實施例5：

請見圖8和 圖9，本發明提供的一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，結構與實施例4類似，區別之處在於螺旋導流槽14為U型導流槽，由K層組成，其中K≥2。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由進水管101，進入罐內繞螺旋導流槽在罐內旋流K周，由螺旋導流槽出口流出。因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）選擇開口螺旋導流槽，在旋流過程中大分子和比水小的分子已經有部分與水分離；

（2）旋流時間長，使水和沉澱更容易分離；

（3）油、水、泥分離更徹底，更容易分層。

實施例6：

請見圖10，本發明提供的一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，結構與實施例1類似，區別之處在於與螺旋導流槽14連通的進水管101設置有L根，L根進水管101等距設置在螺旋導流槽14槽壁上，其中L=2。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由多個進水管同時進入螺旋導流槽內，利用慣性和向心力，在螺旋導流槽旋流，因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）多口進水方式，可以使進水獲得多個向心力；

（2）並縮短單個向心力做功距離降低能耗；

（3）多個向心力疊加，可以使旋流更徹底。

實施例7：

請見圖11，本發明提供的一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，結構與實施例2類似，區別之處在於與螺旋導流槽14連通的進水管101設置有L根，L根進水管101等距設置在螺旋導流槽14槽壁上，其中L=2。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由多個進水管同時進入罐內繞布水管103在罐內旋流一周，由布水管出口102流出。因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）順著布水管旋流，避免在旋流過程中水流溢散，旋流效果更好；

（2）具有更大的向心力，水流離開布水管具有更大的慣性，分離更徹底。

實施例8：

請見圖12和圖13，本發明提供的一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，結構與實施例3類似，區別之處在於與螺旋導流槽14連通的進水管101設置有L根，L根進水管101等距設置在螺旋導流槽14槽壁上，其中L=2。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由多個進水管同時進入罐內繞布水管103在罐內旋流M周，由布水管出口102流出。因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）擁有實施例7更大的向心力；

（2）多口進水方式，可以使進水獲得多個向心力；

（3）旋流時間長，使水和沉澱更容易分離；

（4）油、水、泥分離更徹底，更容易分層。

實施例9：

請見圖14和圖15，本發明提供的一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，結構與實施例4類似，區別之處在於與螺旋導流槽14連通的進水管101設置有L根，L根進水管101等距設置在螺旋導流槽14槽壁上，其中L=2。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由多個進水管同時進入罐內繞螺旋導流槽在罐內旋流一周，由導流槽出口流出。因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）選擇開口導流槽，在旋流過程中大分子和比水小的分子已經有部分與水分離；

（2）向心力由一個改為兩個，向心力更大，旋流速度加快，油、水、泥分離更徹底。

實施例10：

請見圖16和圖17，本發明提供的一種斜側切旋流進水結構的旋流分離器，結構與實施例5類似，區別之處在於與螺旋導流槽14連通的進水管101設置有L根，L根進水管101等距設置在螺旋導流槽14槽壁上，其中L=2。

本實施例的實施方式：含油含機雜廢水由多個進水管同時進入罐內繞螺旋導流槽在罐內旋流M周，由螺旋導流槽出口流出。因為機雜、水、油密度不同，最終形成三相分離，汙油上浮由收油口收集，機雜下沉由排汙口排入汙泥池，中間為清水層由旋流器出水口流出。

本實施例的優點：

（1）選擇開口布水槽，在旋流過程中大分子和比水小的分子已經有部分與水分離；

（2）旋流時間長，在旋流的過程中油、水、泥三項基本已經分離，流出導流槽之後可以更快速分層。

儘管本說明書較多地使用了罐體1、溢流口2、分流錐3、分流帽4、排油口5、排渣口6、集水口7、排水管8、出水口9、上濾板10、填料11、下濾板12、人孔13、螺旋導流槽14、進水口15、反衝洗水管16、反衝洗進口17、支撐腳18、排汙口19、進水管101、布水管出口102、布水管103等術語，但並不排除使用其他術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便的描述本發明的本質，把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。

應當理解的是，本說明書未詳細闡述的部分均屬於現有技術。

應當理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，並不能因此而認為是對本發明專利保護範圍的限制，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明權利要求所保護的範圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發明的保護範圍之內，本發明的請求保護範圍應以所附權利要求為準。