專利名稱：用于薄油膜分離回收的油水分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油水分離設備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于薄油膜分離回收的油水分離裝置。
背景技術(shù)：
近年來，海上漏油溢油污染事故頻發(fā)，對海洋環(huán)境造成了極大影響。油污水通常以油水分層流的形式存在，油漂浮在水面上，形成一層很薄的油膜，甚至油花，如2011年6月渤海蓬萊19-3油田發(fā)生滲漏，附近海面出現(xiàn)油膜。對于這種油層很薄的油污水，通常是圍而不收，或采用化學分散劑噴灑，使浮油集結(jié)成小球，沉于水面或海面下4 5米處，任其漂流或自然降解；由于化學分散劑會對湖泊或海洋環(huán)境造成二次污染，目前各國海事局和海洋環(huán)保組織都限制化學分散劑的使用。針對目前難以回收的海面薄油層，中國專利02142835.2公開了一種磁流體動力回收海面浮油的方法和裝置，海水在磁流體推進通道中受到與流動方向一致的電磁力推動，做增壓增速平行流動，同時借助海水與油層之間的粘滯力，帶動浮油一起平行流動進入油水分離箱；在油水比重差產(chǎn)生的浮力的作用下，實現(xiàn)油水分離回收。在基于油水的比重差產(chǎn)生的浮力將油水分離的分離裝置中，在分離箱進口至出口之間的油水流體射流的核心區(qū)，特別是分層流中上層的油層與下層水之間的中間過渡層中，流體的流速較高，夾帶的油珠不易分離和上浮至液面，通常采用阻流裝置增加流體進入分離箱至出口的停留時間，以便油上浮。中國專利201210073954.6采用梳柱陣列和阻流分離板使流體核心的流速降低，增加流體整體的停留時間，使油充分上浮，提高油水分離效果。但上述專利適用于油層厚度為幾毫米的海面溢油的回收分離，對于油膜厚度小于Imm,甚至于微米級的油膜(如目前康菲在渤海的漏油事故)，由于進入油水分離箱內(nèi)的油量極少，且油水分離箱的矩形截面面積很大，使得長時間運行后油水分離箱表面的油層厚度仍達不到上述裝置的排油油層厚度。因而`，不能完成微米級油膜的回收分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，以適用于微米級薄油膜的油水分離及回收。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，所述油水分離裝置包括:箱體，所述箱體由底面板、前面板、后面板、左面板和右面板圍成，所述箱體呈上部開口狀；所述前面板的外壁上部設有進口，所述后面板的外壁下部設有出口，所述箱體內(nèi)的下部設有至少一層阻流裝置，所述阻流裝置包括水平設置的阻流分離板，所述阻流分離板上均布有若干與其垂直設置的柱子，若干所述的柱子形成梳柱陣列，所述阻流分離板將所述箱體的內(nèi)部至少分割成連通的上部空間和下部空間，所述下部空間與所述出口相通；還包括箱蓋，所述箱蓋設置于所述箱體上方，且與所述前面板、后面板、左面板和右面板的上沿密封連接；所述箱蓋自后向前、自左右向中間逐漸升高形成錐形結(jié)構(gòu)；—個管狀的集油井，所述集油井豎向設置于所述箱蓋的外壁上且位于錐形結(jié)構(gòu)的最高處，所述集油井的橫截面小于所述箱體的截面，所述集油井的下部與所述箱體的內(nèi)部連通，所述集油井的上部與大氣相通，所述集油井內(nèi)設有油位檢測計，所述集油井的管壁上設有連接側(cè)管，所述連接側(cè)管上設有電磁閥。作為優(yōu)選，所述箱蓋包括由外向內(nèi)傾斜設置的箱蓋左側(cè)板、箱蓋右側(cè)板，由后向前傾斜設置的箱蓋后側(cè)板，以及豎向設置的箱蓋前側(cè)板；所述箱蓋左側(cè)板、箱蓋右側(cè)板、箱蓋后側(cè)板和箱蓋前側(cè)板共同圍成具有頂部開口的所述錐形結(jié)構(gòu)，所述集油井設置于所述頂部開口處。作為進一步優(yōu)選，所述箱體的前面板的上部呈梯形狀，所述前面板的垂直高度高于所述后面板的垂直高度；梯形狀的所述前面板的上部用作所述箱蓋前側(cè)板。作為另一種優(yōu)選，所述阻流裝置上下設置有兩層或多層；自下往上數(shù)，處在奇數(shù)層的所述阻流分離板與所述箱體的前面板之間留有前部縫隙，處在偶數(shù)層的所述阻流分離板與所述箱體的后面板之間留有后部縫隙。作為進一步優(yōu)選，所述阻流分離板為整體式平板，處在奇數(shù)層的所述整體式平板的左邊、右邊和后邊分別密封連接于所述箱體的左面板、右面板和后面板的內(nèi)壁上，處在偶數(shù)層的所述整體式平板的左邊、右邊和前邊分別密封連接于所述箱體的左面板、右面板和前面板的內(nèi)壁上；其中第一層所述阻流分離板的后邊與所述后面板的連接處高于所述出口的上沿。作為另一種進一步優(yōu)選，所述第一層阻流分離板呈階梯式結(jié)構(gòu)，包括安裝有所述梳柱陣列的第一平板、密封連接于所述后面板內(nèi)壁上的第二平板以及連接所述第一平板與所述第二平板的豎向連接板。作為另一種優(yōu)選，所述后面板的外壁上還設置有位于所述出口上方的清潔口。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置包括箱體，箱體內(nèi)的下部設有至少一層阻流裝置，箱體上方密封設置有箱蓋，箱蓋自后向前、自左右向中間逐漸升高形成錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)的最高處豎向設置一個集油井；利用本發(fā)明的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置進行油水分離回收時，油污水從設置于箱體前面板上的進口平行流入箱體之后，受到阻流裝置中梳柱陣列的阻力，核心流的流速減小，比重小的浮油集中于箱體的上部空間，由于箱體上方的箱蓋自后向前、從兩邊向中間逐漸收縮升高形成錐形結(jié)構(gòu)，使得浮油集中在箱體頂部靠前區(qū)域，再向上進入集油井，由于集油井內(nèi)部的橫截面面積遠小于箱體內(nèi)部的截面面積，即使箱體內(nèi)上部的油層很薄，集油井內(nèi)的油層也能迅速增厚至設定的排油厚度，當油位檢測計測得達到排油厚度時，向控制系統(tǒng)發(fā)送信號，控制系統(tǒng)發(fā)出指令開啟電磁閥，即可將集油井內(nèi)聚集的油排出并回收，而比重大的水在水壓推動下，向箱體下部流動，通過阻流分離板與箱體面板之間的縫隙進入箱體的下部空間，經(jīng)過設置于箱體后面板上的出口流出，從而完成微米級薄油膜的分離與回收。還可根據(jù)需要將阻流 裝置上下設置為兩層或多層，自下往上數(shù)，處在奇數(shù)層的阻流分離板與箱體的前面板之間留有前部縫隙，處在偶數(shù)層的阻流分離板與箱體的后面板之間留有后部縫隙；設置兩層或多層阻流裝置后，兩層或多層的梳柱陣列的阻力使流體核心的流速進一步降低，可進一步延長流體在箱體內(nèi)的停留時間，使油充分上浮，進一步提高油水分離的效果。


圖1是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖2是圖1的俯視示意圖；圖3是圖1的A-A剖視示意圖；圖4是圖1中的箱蓋的俯視示意圖；圖5是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；圖6是圖5的B-B首I]視不意圖；圖中:1_進口 ；2_集油井；3-箱體；31_后面板；32_底面板；33_前面板；34_右面板；35_左面板；4_梳柱陣列；5_油位檢測計；6_阻流分離板；61_第一平板；62_豎向連接板；63-第二平板；7-出口 ；8-電磁閥；9-連接側(cè)管；10-清潔口 ；11_箱蓋；111-箱蓋右側(cè)板；112_箱蓋后側(cè)板；113_箱蓋左側(cè)板；114_箱蓋前側(cè)板；115-頂部開口。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，而非用于限定本發(fā)明。實施例一如圖1、圖2和圖3共同所示，為本發(fā)明實施例一的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，其中，前、后、左、右方向的界定按圖2所示，本實施例的油水分離裝置包括:箱體3，該箱體3由底面板32、前面板33、后面板31、左面板35和右面板34共同圍成，箱體3呈上部開口的長方體形狀；在前面板33的外壁上部設有進口 1，在后面板31的外壁下部設有出口 7，在箱體3內(nèi)的下部設有一層阻流裝置，該阻流裝置包括水平設置的阻流分離板6，在阻流分離板6上密集均布有若干與其垂直的柱子，若干柱子形成方形的梳柱陣列4，其中，梳柱陣列的柱子高度略低于進口 I的下沿，本實施例中的柱子為細長的圓柱體，也可以采用棱柱結(jié)構(gòu)，阻流分離板6的左邊、右邊和后邊分別密封連接于箱體3的左面板35、右面板34和后面板31的內(nèi)壁上，其前邊與將箱體3的前面板33之間留有前部縫隙，以便流體通過，阻流分離板6將箱體3的內(nèi)部分割成連通的上部空間I和下部空間II，其中，下部空間II與出口 7相通。本實施例中的阻流分離板6采用階梯式結(jié)構(gòu)，其包括安裝有梳柱陣列4的第一平板61、密封連接于后面板31內(nèi)壁上的第二平板63以及連接第一平板61與第二平板63的豎向連接板62，其中，第二平板63的高度高于出口 7的上沿，阻流分離板6采用階梯式結(jié)構(gòu)時，下部空間II呈逆時針旋轉(zhuǎn)90°后的L形，可以延長流體在下部空間II內(nèi)的停留時間，提高油水分離的效果。作為一種可選擇的結(jié)構(gòu)，阻流分離板也可以采用整體式平板結(jié)構(gòu)，整體式平板的左邊、右邊和后邊分別 密封連接于箱體的左面板、右面板和后面板的內(nèi)壁上(在此不再詳細圖示)，整體式平板結(jié)構(gòu)易于制作安裝，但由于流體在下部空間內(nèi)的停留時間相對縮短，其油水分離的效果不及階梯式結(jié)構(gòu)的阻流分離板。箱體3的上方設有箱蓋11，箱蓋11與前面板33、后面板31、左面板35和右面板34的上沿均密封連接；整個箱蓋11自后向前、自左右向中間逐漸升高形成錐形結(jié)構(gòu)。如圖4所示，箱蓋11包括由外向內(nèi)傾斜設置的箱蓋左側(cè)板113、箱蓋右側(cè)板111，由后向前傾斜設置的箱蓋后側(cè)板112,和豎向設置的箱蓋前側(cè)板114 ;箱蓋左側(cè)板113、箱蓋右側(cè)板111、箱蓋后側(cè)板112和箱蓋前側(cè)板114共同圍成具有頂部開口 115的錐形結(jié)構(gòu),該錐形結(jié)構(gòu)的頂部開口 115位于最高處且靠近箱體3的前面板33，頂部開口 115呈矩形狀。本實施例中，箱體3的前面板33的上部呈梯形狀，前面板33的垂直高度高于后面板31的垂直高度；該梯形狀的前面板33的上部用作箱蓋前側(cè)板114，這樣便于制作。在箱蓋11的外壁上且位于錐形結(jié)構(gòu)最高處的頂部開口 115上，豎向設有一個集油井2，集油井2的橫截面與頂部開口 115的形狀適配，也呈矩形狀，集油井2的矩形橫截面遠遠小于箱體3的截面(該截面平行于箱體3的底面板32)，集油井2的下部與箱體3的內(nèi)部連通，集油井2的上部與外部大氣相通，在集油井2內(nèi)設有油位檢測計5，油位檢測計5由三根可調(diào)節(jié)高度的針式電極組成，固定在集油井2內(nèi)。集油井2的管壁上設有與其連通的連接側(cè)管9，在連接側(cè)管9上設有電磁閥8。油位檢測計5與電磁閥8均與控制系統(tǒng)電連接。如圖1所示，其中，在箱體3的后面板31的外壁上還設置有位于出口 7上方的清潔口 10，其由蓋板和連接法蘭組成。需要對箱體3內(nèi)部進行清潔時，將清潔口的蓋板取下，即可對箱體3的內(nèi)部進行清潔處理。如圖2所示，本實施例的整個油水分離裝置關(guān)于箱體3的中心線呈左右對稱結(jié)構(gòu)。實施例二 如圖5和圖6共同所示，為本發(fā)明實施例二的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，實施例二與實施例一基本相同，不同之處在于:阻流裝置上下設置有兩層，自下往上數(shù)，處在第一層的阻流分離板6與箱體3的前面板33之間留有前部縫隙，處在第二層的阻流分離板6與箱體3的后面板31之間留有后部縫隙，上下兩層阻流分離板將箱體3的內(nèi)部分割成連通的上部空間1、中部空間III和下部空間II，上下兩層梳柱陣列4的阻力使流體核心的流速進一步降低，可延長流體在箱體內(nèi)的停留時間，使油充分上浮，進一步提高油水分離的效果。當然，阻流裝置不局限于設置一層或兩層，還可以根據(jù)需要上下設置更多層。當上下設置多層阻流裝置時，自下往上數(shù)，處在奇數(shù)層的阻流分離板與箱體的前面板之間留有前部縫隙，處在奇數(shù)層的整體式平板的左邊、右邊和后邊分別密封連接于箱體的左面板、右面板和后面板的內(nèi)壁上；處在偶數(shù)層的阻流分離板與箱體的后面板之間留有后部縫隙，處在偶數(shù)層的整體式平板的左邊、右邊和前邊分別密封連接于箱體的左面板、右面板和前面板的內(nèi)壁上，從而將箱體的內(nèi)部分割成上下布置的多個連通的空間，增加了流體在箱體內(nèi)的停留時間，使油充分上浮，進一步提高了油水分離的效果。利用本發(fā)明的油水分離裝置進行薄油膜的油水分離回收時，油污水從設置于箱體3前面板上的進口 I平行流入箱體之后，受到阻流裝置中梳柱陣列4的阻力，核心流的流速減小，比重小的浮油集中于箱體3的上部空間，由于箱體3上方的箱蓋11自后向前、從兩邊向中間逐漸收縮升高形成錐形結(jié)構(gòu)，使得浮油集中在箱體3頂部靠前區(qū)域，再向上進入集油井2，由于集油井2內(nèi)部的橫截面面積遠遠小于箱體3內(nèi)部的截面面積，即使箱體3內(nèi)上部的油層很薄，集油井2內(nèi)的油層也能迅速增厚至設定的排油厚度，當油位檢測計5測得達到排油厚度時，將檢測信號傳送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令開啟電磁閥8，即可將集油井2內(nèi)聚集的油通過連接側(cè)管9排出并回收，而比重大的水在水壓推動下，向箱體3下部流動，通過阻流分離板6與箱體3面板之間的間隙進入箱體的下部空間，經(jīng)過設置于箱體3后面板31上的出口 7流出，從而完成薄油膜的分尚與回收。 以上所述僅是本發(fā)明較佳實施方式的舉例，其中未詳細述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準，任何基于本發(fā)明的技術(shù)啟示而進行的等效變換， 也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，所述油水分離裝置包括: 箱體，所述箱體由底面板、前面板、后面板、左面板和右面板圍成，所述箱體呈上部開口狀；所述前面板的外壁上部設有進口，所述后面板的外壁下部設有出口，所述箱體內(nèi)的下部設有至少一層阻流裝置，所述阻流裝置包括水平設置的阻流分離板，所述阻流分離板上均布有若干與其垂直設置的柱子，若干所述的柱子形成梳柱陣列，所述阻流分離板將所述箱體的內(nèi)部至少分割成連通的上部空間和下部空間，所述下部空間與所述出口相通；其特征在于，還包括 箱蓋，所述箱蓋設置于所述箱體上方，且與所述前面板、后面板、左面板和右面板的上沿密封連接；所述箱蓋自后向前、自左右向中間逐漸升高形成錐形結(jié)構(gòu)； 一個集油井，所述集油井豎向設置于所述箱蓋的外壁上且位于錐形結(jié)構(gòu)的最高處，所述集油井的橫截面小于所述箱體的截面，所述集油井的下部與所述箱體的內(nèi)部連通，所述集油井的上部與大氣相通，所述集油井內(nèi)設有油位檢測計，所述集油井的管壁上設有連接側(cè)管，所述連接側(cè)管上設有電磁閥。
2.如權(quán)利要求1所述的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，其特征在于:所述箱蓋包括由外向內(nèi)傾斜設置的箱蓋左側(cè)板、箱蓋右側(cè)板，由后向前傾斜設置的箱蓋后側(cè)板，以及豎向設置的箱蓋前側(cè)板；所述箱蓋左側(cè)板、箱蓋右側(cè)板、箱蓋后側(cè)板和箱蓋前側(cè)板共同圍成具有頂部開口的所述錐形結(jié)構(gòu)，所述集油井設置于所述頂部開口處。
3.如權(quán)利要求2所述的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，其特征在于:所述箱體的前面板的上部呈梯形狀，所述前面板的垂直高度高于所述后面板的垂直高度；梯形狀的所述前面板的上部用作所述箱蓋前側(cè)板。
4.如權(quán)利要求1所述的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，其特征在于:所述阻流裝置上下設置有兩層或多層；自下往上數(shù)，處在奇數(shù)層的所述阻流分離板與所述箱體的前面板之間留有前部縫隙 ，處在偶數(shù)層的所述阻流分離板與所述箱體的后面板之間留有后部縫隙。
5.如權(quán)利要求4所述的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，其特征在于:每層所述阻流分離板為整體式平板，處在奇數(shù)層的所述整體式平板的左邊、右邊和后邊分別密封連接于所述箱體的左面板、右面板和后面板的內(nèi)壁上，處在偶數(shù)層的所述整體式平板的左邊、右邊和前邊分別密封連接于所述箱體的左面板、右面板和前面板的內(nèi)壁上；其中第一層所述阻流分離板的后邊與所述后面板的連接處高于所述出口的上沿。
6.如權(quán)利要求4所述的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，其特征在于:第一層所述阻流分離板呈階梯式結(jié)構(gòu)，包括安裝有所述梳柱陣列的第一平板、密封連接于所述后面板內(nèi)壁上的第二平板以及連接所述第一平板與所述第二平板的豎向連接板。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，其特征在于:所述后面板的外壁上還設置有位于所述出口上方的清潔口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于薄油膜分離回收的油水分離裝置，包括箱體，箱體前部設有進口，后部設有出口，在箱體內(nèi)的下部設有至少一層由阻流分離板和梳柱陣列組成的阻流裝置；箱體上方密封連接一個自后向前、自左右向中間逐漸升高形成錐形結(jié)構(gòu)的箱蓋；在箱蓋外壁上錐形結(jié)構(gòu)的最高處豎向設有集油井，集油井與箱體的內(nèi)部以及外部大氣均相通，集油井內(nèi)設有油位檢測計，集油井的管壁上設有連接側(cè)管，連接側(cè)管上設有電磁閥；本發(fā)明的油水分離裝置關(guān)于箱體的中心線呈左右對稱結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的用于薄油膜分離回收的油水分離裝置尤其適用于微米級薄油膜的油水分離及回收。
文檔編號C02F1/40GK103073091SQ201310047848
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者李建, 王兆連, 彭燕, 陳雷, 趙凌志, 劉風亮, 沙次文, 劉世昌, 賈洪利 申請人:山東華特磁電科技股份有限公司, 中國科學院電工研究所