專利名稱：乳化液分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分離器，尤其是用于從空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的冷凝液中去 除油的分離器。
背景技術(shù)：
在空氣壓縮機(jī)運(yùn)行期間產(chǎn)生的冷凝液往往被油污染，例如被壓縮 機(jī)潤滑油污染。污染的存在導(dǎo)致冷凝液處理的困難。因而人們期望能 夠?qū)⒂蛷睦淠褐蟹蛛x出，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的的一個(gè)途徑是在大的儲(chǔ)存器 中將冷凝液存儲(chǔ)足夠長的時(shí)間，以借助不同的密度使油與冷凝液分離。 但是，這種技術(shù)存在不足，即在產(chǎn)生大量冷凝液的地方，儲(chǔ)存器必須 具有大容量，并且占據(jù)大面積的地面空間。GB-B-2355942披露了 一種用于從壓縮機(jī)運(yùn)行期間產(chǎn)生的冷凝液 中分離油的分離器，該分離器包括儲(chǔ)存器和容納疏水親油物質(zhì)的過濾 器殼體，其中在使用中，來自儲(chǔ)存器的流體在重力的作用下流經(jīng)過濾 器殼體。這種分離器的設(shè)置排除了設(shè)置占據(jù)大面積的大儲(chǔ)存器或分離 罐的必要性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目標(biāo)是進(jìn)一 步改進(jìn)該分離器。一方面，本發(fā)明提供從壓縮機(jī)冷凝液中分離油的設(shè)備，其包括具 有設(shè)置有冷凝液入口的上部腔室的分離器和容納疏水親油物質(zhì)的過濾 器殼體，從而在使用中使得冷凝液在重力的作用下從上部腔室流經(jīng)過 濾器殼體，其中上部腔室容納與冷凝液入口連接的凝聚式過濾器。另一方面，本發(fā)明提供從壓縮機(jī)冷凝液中分離油的設(shè)備，其包括 與分離器串聯(lián)的保持罐，其中提供用于在將冷凝液供應(yīng)到分離器之前 給保持罐中的冷凝液供應(yīng)脫乳劑的裝置。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中， 保持罐設(shè)置有傳送脫乳劑的第 一供應(yīng)管線和第二壓縮空氣供應(yīng)管線， 該壓縮空氣用于攪拌保持罐的容納物。第三方面，本發(fā)明包括處理壓縮機(jī)冷凝液的方法，其包括混合冷 凝液與脫乳劑、保持該混合物而同時(shí)至少部分地發(fā)生乳化液裂化、以 及將該至少部分裂化的乳化液供應(yīng)給容納疏水親油物質(zhì)的分離器。


現(xiàn)在將僅僅作為示例參照附圖描述如何將本發(fā)明付諸實(shí)施，其中 圖1是依照本發(fā)明實(shí)施方式的包括分離器的壓縮機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是依照本發(fā)明的分離器第一實(shí)施方式的剖視圖；以及 圖3是依照本發(fā)明的分離器第二實(shí)施方式的剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1中概略圖解的壓縮機(jī)系統(tǒng)計(jì)劃用于將壓縮空氣供應(yīng)給例如多個(gè)由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的機(jī)器。該系統(tǒng)包括入口通道io,空氣經(jīng)此#:吸入壓縮才/U12,壓縮才幾12將壓縮空氣供應(yīng)至出口通道14。在運(yùn)行期間， 大量水在壓縮機(jī)12中凝結(jié)，該冷凝液在壓力作用下經(jīng)過流動(dòng)管線16 流向小的保持罐18。該冷凝液可能會(huì)包括水及一些在水中乳化的油， 如前所述必須在處置冷凝液之前將該乳化油從冷凝液剩余物中去除。為了從冷凝液剩余物中分離油，借助泵(未示出)和流動(dòng)管線20 將保持罐18的容納物定時(shí)供應(yīng)至分離器22。冷凝液從保持罐18向分 離器22的供應(yīng)可在固定的時(shí)間間隔出現(xiàn)，泵由定時(shí)器控制。替代地可 使用液位傳感器確定保持罐內(nèi)的冷凝液何時(shí)已經(jīng)達(dá)到適當(dāng)?shù)纳疃?，?后發(fā)送信號(hào)到泵控制器促使將冷凝液泵送入分離器。氣體從在環(huán)境壓 力下或大體在環(huán)境壓力下工作的分離器中排空，油保留在分離器內(nèi)而 低含油量的水經(jīng)流動(dòng)管線24排出。典型地，未處理的冷凝液將會(huì)不透 光以致于是不透明的，然而處理過的冷凝液幾乎象水一樣透明，僅有
些微的渾濁。在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，冷凝液傳到油/水分離設(shè)備，該分離設(shè)備具有與分離器串聯(lián)的凝聚式(coalescing)過濾器，該分離器至少 部分充滿保留著油并允許水經(jīng)過的介質(zhì)。在圖2中，冷凝液從傳送管線傳到進(jìn)入口 26，進(jìn)入口 26經(jīng)由內(nèi) 部傳送管線通向凝聚式過濾器28的內(nèi)部，此處空氣或氣體如箭頭32 所示向上溢出而冷凝液的凝聚滴如箭頭44所示借助重力向下傳入介 質(zhì)46、 48。凝聚式過濾器28是封閉的中空管狀結(jié)構(gòu)，具有單一入口 并具有兩個(gè)工作組件，即油滴在其中凝聚的一層以及收集離開凝聚層 的油并保留它直至它借助重力從過濾器滴落的排流層。凝聚層可以是硼硅酸鹽玻璃微纖維材料制成的，參見GB-A-1603519。排流層可由塑 料泡沫的多孔套管或由無紡織織物提供。WO89/07484和W099/58319 進(jìn)一步討論了凝聚式過濾器。盡管收集碗的使用是非必要的，但通常 將這種過濾器結(jié)合入所謂"過濾消音器"，這個(gè)類型的裝置在開放的籠 式結(jié)構(gòu)中結(jié)合凝聚式過濾器并且可從PSI Global得到。但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 曾用在過濾消音器中的筒類型適于用在本發(fā)明中，只需稍作修改。為 了有效的油分配及為了節(jié)省高度，凝聚式過濾器28的軸線是水平的， 也即與分離器的軸線成直角，凝聚式過濾器28與分離器串聯(lián)。從斷面 觀察，使用中的凝聚式過濾器則具有占據(jù)了大約90。的下部液體飽和 區(qū)域和占據(jù)了大約270。的上部相對(duì)干燥區(qū)域，凝聚的冷凝液從下部液 體飽和區(qū)域滴落，空氣或其他氣體可從上部相對(duì)干燥區(qū)域溢出。進(jìn)入 口 26處接收的全部冷凝液從該凝聚式過濾器28經(jīng)過。進(jìn)入口 26通入分離器單元的中空帽30，而過濾器28容納在其中， 空氣和水在此分離。空氣經(jīng)過帽30上表面中的孔34排出，而凝聚的 冷凝液借助重力流入分離器筒42，帽30具有由插口限定的向下定向 的液體排放口 36，該插口安裝在分離器筒42的插座型入口 38中。為 了改善液體的分配，橫過入口 38安裝穿孔塑料分配板40。筒42體積 的大約上半部分由進(jìn)一步幫助冷凝液分配的聚酯泡沫主體46占據(jù)，而 大約下半部部分由可以是含纖維材料的或細(xì)碎聚丙烯材料的疏水親油
保留介質(zhì)占據(jù)。CA5.9003-07-0是合適的材料，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到也可使用 具有合適油保留特性的其他材料。凝聚式過濾器的使用不僅減少了經(jīng)過孔34的多余冷凝液以防止 弄臟設(shè)備外部，而且還穿過下游介質(zhì)46、 48傳播冷凝液，使得液體的 流動(dòng)至少在起初大體靠近分離器42的軸線。如圖所示圓柱形側(cè)壁在軸 向上依次隔開間隔以減少沿側(cè)壁的液體流實(shí)際上繞過介質(zhì)46、 48的危 險(xiǎn)。分離器42的底部50安裝在支撐件54的插座52內(nèi)，如圖所示支 撐件54可配置成例如固定在沿分離器42軸線的垂直壁上。該底部形 成有接納分離器出口 56的通孔，分離器出口 56由螺紋管提供，其可 提供與通向排水溝的軟管或其他管線的連接。凈化冷凝液如箭頭58所 示離開分離器42，并且由于事實(shí)上保持住了油含量孔，可在不需要附 加過濾器的情況下將清潔冷凝液直接傳到排污下水道。如前所述，從 分離器42排出的冷凝液應(yīng)當(dāng)大體上是清澈的，而這一點(diǎn)可用于檢查分 離器是否依然有效，或者是否已經(jīng)充滿油且需要更換。替代地可使用 藍(lán)色水中含油試紙確定分離器是否依然有效。上述實(shí)施方式對(duì)于冷凝液迅速分離成油相和水相最為有效。如果 乳化液是穩(wěn)定的，那么就期望在將其提交給分離器之前打破該乳化液， 或者至少開始乳化液的破壞。圖3示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式，冷凝 液經(jīng)由凝聚式過濾器傳到保持罐，在此可用乳化液破壞劑處理冷凝液， 然后冷凝液傳到具有可選凝聚式過濾器和分離器的油/水分離設(shè)備，該 分離器至少部分充滿保留油并允許水通過的介質(zhì)。在圖3中，壁支撐件86提供對(duì)保持罐78的支撐，保持罐78設(shè)置 有帽70并且除了還用作乳化液分裂器外，保持罐78與圖1所示保持 罐18相符。來自壓縮機(jī)的冷凝液如箭頭64所示經(jīng)由供應(yīng)管線62傳到 閥66，如果該閥打開則從此傳到帽70內(nèi)的凝聚式過濾器68。該凝聚 式過濾器大體如上所述，并且提供如箭頭74所示上升通過帽上的孔 72的氣流，以及如箭頭76所示積聚成液池82的凝聚冷凝液流，保持 罐排流閥92是關(guān)閉的。液位傳感器監(jiān)控液池82中的冷凝液液位。
當(dāng)液池82已經(jīng)達(dá)到適當(dāng)液位水平時(shí)，例如達(dá)到罐78高度的一半 時(shí)，閥66關(guān)閉。如箭頭卯所示經(jīng)由管線88將脫乳劑和空氣從底部導(dǎo) 入液池82，冷凝液入口閥66和保持罐排流閥92均關(guān)閉，空氣用于混 合脫乳劑和冷凝液?？筛鶕?jù)特定乳化液的特性來使用不同的脫乳劑， 而該特定乳化液的特性與用在壓縮機(jī)中的油、壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)以及可 被允許進(jìn)入排水或排污下水道的材料相關(guān)?？赡艿臒o機(jī)脫乳劑的例子 是二價(jià)和三價(jià)金屬鹽，例如氯化4丐、氧化鉤、氯化鋁、疏酸鋁和硫酸 鐵。可能的有機(jī)脫乳劑的例子是聚胺、聚酰胺型胺類、聚亞胺、聚醚 -聚胺、季銨化聚胺(quaternised polyamines )、季銨化聚酰胺型胺 類(quaternised Polyamidoamine )、基于丙烯酸和丙烯酰胺的均聚物、 共聚物和三元共聚物、二烯丙基二甲基氯化銨的均聚物、共聚物和三 元共聚物以及這類脫乳劑的混合物。這類無機(jī)和有機(jī)脫乳劑本身是已 知的。可借助3barg壓力下的壓縮空氣進(jìn)行攪拌。在脫乳劑添加完成后及適當(dāng)?shù)幕旌蠒r(shí)間已經(jīng)過去后，壓縮空氣的 供應(yīng)停止，并允許冷凝液維持一定時(shí)間，例如約5分鐘，在此期間脫 乳化作用至少部分朝著完成進(jìn)行。排流閥92于是打開，允許冷凝液在 重力作用下從保持罐78排出到分離器單元，該分離器單元大體與圖2 所示分離器相同。排流管線94從閥92通向分離器帽98的入口 96， 在該圖中分離器帽沒有凝聚式過濾器，但是可為其提供象過濾器68 — 樣的過濾器。所有空氣經(jīng)過帽上的孔100溢出，而冷凝液如箭頭108 所示向下經(jīng)過分離器102的泡沫介質(zhì)104和聚丙烯或其他油保留介質(zhì) 106。支架110支撐分離器102，分離器出口 112允許處理后的冷凝液 如箭頭116所示流向排流軟管114。在循環(huán)完成時(shí)，排流閥92關(guān)閉而 入口閥66重新打開，以允許新的冷凝液在水平傳感器80的控制下進(jìn) 入保持罐78。操作由控制單元(未示出)控制，閥66、 92和液位傳 感器80與該控制單元操作性連接。上述設(shè)備的工作部分可完全由塑料制成并且可以是可重復(fù)利用 的。而且，保持罐和分離器的主要組件可由相同的尺寸和材料制成， 并且是可互換的。該設(shè)計(jì)是緊湊的，并且適于壁式裝配，從而不必占
用地面面積。油凝聚式過濾器和分離器筒是易于更換的，而系統(tǒng)變化 之間的維護(hù)是最小限度的。無須使用過濾膜、碳過濾器及其他相對(duì)復(fù) 雜和昂貴的裝備。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是在不脫離本發(fā)明的情況下可對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行 各種修改。
權(quán)利要求
1.一種用于從壓縮機(jī)冷凝液中分離油的設(shè)備，包括具有設(shè)置有冷凝液入口的上部腔室的分離器和容納疏水親油物質(zhì)的過濾器殼體，使得在使用中冷凝液在重力作用下從上部腔室流經(jīng)過濾器殼體，其中上部腔室容納與冷凝液入口連接的凝聚式過濾器。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中凝聚式過濾器包括微纖維材料 的油凝聚層和位于凝聚層下游的第二排流材料層，所述排流層用于接 收來自凝聚層的冷凝液，并且為冷凝液提供借助重力從凝聚式過濾器 流動(dòng)的路徑。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中疏水親油物質(zhì)包括聚丙烯。
4. 用于從壓縮機(jī)冷凝液中分離油的設(shè)備，包括與分離器串聯(lián)的保 持罐，其中提供用于在將冷凝液供應(yīng)到分離器之前給保持罐中的冷凝 液供應(yīng)脫乳劑的裝置。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中保持罐設(shè)置有傳送脫乳劑的第 一供應(yīng)管線和第二壓縮空氣供應(yīng)管線，該壓縮空氣用于攪拌保持罐的 容納物。
6. —種處理壓縮機(jī)冷凝液的方法，其包括混合冷凝液與脫乳劑、 保持該混合物而至少部分發(fā)生乳化液裂化、以及將該至少部分裂化的 乳化液供應(yīng)給容納疏水親油物質(zhì)的分離器。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述物質(zhì)是聚丙烯。
全文摘要
一種用于從壓縮機(jī)冷凝液中分離油的設(shè)備。它包括具有設(shè)置有冷凝液入口的上部腔室的分離器和容納疏水親油物質(zhì)的過濾器殼體，從而在使用中使得冷凝液在重力的作用下從上部腔室流經(jīng)所述過濾器殼體。上部腔室容納與冷凝液入口連接的凝聚式過濾器。在替代的結(jié)構(gòu)中，保持罐與分離器串聯(lián)，并提供用于在將冷凝液供應(yīng)到分離器之前給保持罐中的冷凝液供應(yīng)脫乳劑的裝置。上述設(shè)備可執(zhí)行包括以下步驟的方法混合冷凝液與脫乳劑、保持該混合物而至少部分地發(fā)生乳化液裂化、以及將該至少部分裂化的乳化液供應(yīng)給容納疏水親油物質(zhì)的分離器。
文檔編號(hào)B01D17/04GK101160161SQ200680011989
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2006年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月13日
發(fā)明者H·G·A·沃爾特爾 申請(qǐng)人:Psi環(huán)球有限公司