利用渦旋剪切實現乳化油的破乳裝置的製作方法
2023-07-06 00:26:36 3
專利名稱：利用渦旋剪切實現乳化油的破乳裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用渦旋剪切實現乳化油的破乳裝置，屬於乳化礦物油質破乳淨
化設備，具體是一種乳化油實現高效破乳分離水汽的裝置。
背景技術：
礦物油廣泛應用於火力、水力發電機組、工業汽輪機組、核電站等，其在機組中的 作用主要是潤滑、調速和散熱、冷卻等。油質的好壞，直接影響到設備的安全經濟運行，特 別是長期運行的設備機組，由於高壓汽封、電機軸封等嚴重磨損，密封間隙或壓力調節不 當，引起串汽現象，以及冷凝器洩漏，造成油嚴重含水，出現油質渾濁不清或乳化，加速油質 老化，產生皂類、膠質和有機與無機酸，降低油的穩定性和潤滑價值，同時，水分會與油中添 加劑作用，促使其分解，導致設備鏽蝕，另一方面由於系統外汙染物通過油封和各種孔隙進 入，如砂子、塵土、鏽渣、碳粒，以及內部金屬磨損顆粒、油品氧化產物，也會降低油的粘度、 抗泡沫性，破壞油膜、增大摩擦，磨損設備機件，並有可能導致調速系統卡澀、失靈，引起局 部過熱甚至悶車。乳化油還有可能沉積於調速、循環系統的管路中，生成油泥，使運行油不 能暢通流動，起不到良好的潤滑、調速、冷卻作用，不及時處理可能造成重大事故，嚴重影響 機組的安全經濟運行。 目前國內針對乳化油的脫水處理主要採用添加化學破乳劑的方法，儘管可以實現 某一類油的破乳處理，但是由於破乳劑的加入，改變了原有油類的有機成分，使破乳後的油 降低其作用或完全失去原有功用而作為燃料油再利用，很難實現乳化油的再生。而破乳的 物理方法，例如微波破乳、超聲波破乳等針對原油來說，效果較好，對於實際生產過程中產 生的乳化油效果很不理想。
發明內容
為了克服現有技術中乳化油破乳處理方面的不足，本發明提出一種利用渦旋剪 切實現乳化油的破乳裝置，採用在破乳分離罐體的下部切線方向安裝進油管，破乳分離罐 體內裝有多層均布小孔的倒錐形分離孔板，待乳化油液以罐體切線方向向下進入分離孔板 後，在倒錐形分離孔板的作用下，形成較大的渦旋剪切力，使含水油液的離心力隨著其在分 離孔板的不同位置處不斷更新，油中的水分在由於比重大於油液得以加速而逸出，源源不 斷地向錐頂進行匯集，聚合，形成較大的水滴，流向分離罐體底部的蓄水器；破乳後的油液 也同時在渦流剪切作用下，沿著倒椎體的邊沿逆向上行，期間不斷地對油中的水份進行脫 除，由於曲折、複雜、漫長的路徑，油液中和水分形成兩股逆向行走流動，直至油液到達罐體 頂部通過出油管排出；實現油液的渦旋剪切破乳。本發明具有結構簡單、成本低、分離效率 高、維護方便，有效地降低油液乳化後的水分含量等優點。 本發明主要由進油管、電磁流量閥、破乳分離罐體、渦旋剪切分離孔板、出油管、蓄 水器和液位控制器、液位顯示窗等組成。其特徵在於分離罐體上部是破乳後的油液以及排 出口，下部是破乳後的水分排出口和蓄水器，在蓄水器上安裝有液位控制器、液位顯示窗與進油管路上的電磁流量閥實現互鎖。在蓄水器中事先注有引水，由於水的親和性，會使分離 罐體內倒椎體錐頂處油中的水分與蓄水器中引水匯合從而達到使破乳後的水分從罐體底 部源源不斷的流出。 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是乳化油在驅動泵作用下，從進油管
進入粗濾器，先濾去大顆粒的機械雜質，繼而經電磁流量閥，控制進入罐體的流速，利於在 罐體內產生合適的入口流速，不至於將乳化油攪渾，提高破乳效率；進入渦旋剪切孔板後，
油流由下而上，逐級穿過多層分離孔板，使比重較大的水分在旋流剪切作用下，沿各級孔板 的表面向錐頂流動，產生聚合，並在其親和力作用下，最終流入蓄水器中；破乳後的油液沿 著倒椎體的邊沿逆向上行，由於曲折、複雜、漫長的路徑，油液中和水分形成兩股逆向行走 流動，直至油液到達罐體頂部通過出油管排出；實現油液的渦旋剪切破乳，從而完成一個工 作循環。反覆循環可進一步脫除油中的微量水分。 蓄水器上安裝有液位控制器、液位顯示窗與進油管路上的電磁流量閥實現互鎖。 其目的是將蓄水器中的水量控制在一定高度上，以免進入分離罐體底部，使其與破乳後的 油液再次進行混合，以致造成深度乳化，降低破乳效果，液位控制裝置由浮子、傳感線圈和 機械連杆等組成，根據浮子的位置變化來控制電磁流量閥的開口量，以期達到最佳的分離 效率。
圖1為本發明的結構示意圖； 圖中1-排水口 ， 2-排水開關閥，3-液位互鎖控制器，4-進油開關閥，5-電磁流量 閥，6-進油管，7-粗過濾器，8-出油管，9-出油開關閥，10-分離罐體，ll-渦旋剪切分離孔 板，12-液位顯示窗，13-蓄水器。
具體實施例方式
下面結合附圖詳細說明本發明對乳化油的破乳處理的技術方案。 如圖1所示，啟動驅動泵，待破乳的油從進油管6經粗濾器7濾去大顆粒的機械雜
質，繼而經電磁流量閥5，得到一定的流速，以偏心方式進入分離罐體10下方的渦旋剪切分
離孔板11內，輕微的離心作用僅使乳液膜發生變形，而不使油液攪渾；由於旋流剪切作用，
油與水的結合力下降，並且油與水的比重不同，當渦流狀油液由下而上逐級穿過孔板時，細
小分散的水滴在下沉中，經分離孔板11組合匯集成越來越大的水珠，在渦流與重力共同作
用下，由錐面向錐頂匯集，最後沉降到底部；由於蓄水器13中事先注有引水，由於親和性，
會使油中的水分與引水室中存水匯合；由於曲折、複雜、漫長的路徑，使油液與水分接觸與
保持的時間延長，形成逆向源源不斷的流動，最後經出油管8將破乳後的油輸出，從而完成
一個工作循環。 本發明由於採用了破乳分離罐體IO的下部切線方向安裝進油管，破乳分離罐體 內裝有多層均布小孔的倒錐形分離孔板ll，利用渦旋剪切力作用的方法，使含水油液的離 心力隨著其在分離孔板的不同位置處不斷更新，油中的水分在由於比重大於油液得以加速 而逸出，源源不斷地向錐頂進行匯集、聚合而破乳，解決了現有技術中乳化油破乳處理方面 的不足，具有結構簡單、工作可靠、維護方便，有效地降低油液乳化後的水分含量等優點。
權利要求
一種利用渦旋剪切實現乳化油的破乳裝置，包括進油管、電磁流量閥、破乳分離罐體、渦旋剪切分離孔板、出油管、蓄水器和液位控制器、液位顯示窗等組成。其特徵在於在破乳分離罐體的下部切線方向安裝有進油管，破乳分離罐體內裝有多層均布小孔的倒錐形分離塔板，下部是破乳後的水分排出口和蓄水器。
2. 根據權利要求1所述的一種利用渦旋剪切實現乳化油的破乳裝置，其特徵是，在蓄 水器上安裝有液位控制器、液位顯示窗與進油管路上的電磁流量閥實現互鎖。
3. 根據權利要求1所述的一種利用渦旋剪切實現乳化油的破乳裝置，其特徵是，採用 在破乳分離罐體的下部切線方向安裝進油管，破乳分離罐體內裝有多層均布小孔的倒錐形 分離孔板，待乳化油液以罐體切線方向向下進入分離孔板後，在倒錐形分離孔板的作用下， 形成較大的渦旋剪切力，實現乳化油的渦旋剪切破乳處理。
全文摘要
本發明作為一種利用渦旋剪切實現乳化油的破乳裝置，屬於乳化礦物油質破乳淨化設備，它包括進油管、電磁流量閥、破乳分離罐體、渦旋剪切分離孔板、出油管、蓄水器和液位控制器、液位顯示窗等組成。其特徵在於在破乳分離罐體的下部切線方向安裝有進油管，破乳分離罐體內裝有多層均布小孔的倒錐形分離塔板，下部是破乳後的水分排出口和蓄水器，在蓄水器上安裝有液位控制器、液位顯示窗與進油管路上的電磁流量閥實現互鎖。本發明具有結構簡單、減少用戶操作程序、成本低，能有效地降低油液乳化後的水分含量，分離效率高等優點。
文檔編號B01D17/04GK101716432SQ20091019134
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月6日 優先權日2009年11月6日
發明者劉閣, 吳峰平, 張賢明, 王立存, 陳彬 申請人:重慶工商大學