一種復(fù)合式水力旋流器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水力旋流器，具體涉及一種復(fù)合式水力旋流器。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油行業(yè)中，用于油水分離的技術(shù)眾多，常用的有重力分離、空氣浮選、過濾、吸附、離心分離等技術(shù)，而水力旋流器應(yīng)用離心分離的原理來工作的。復(fù)合式水力旋流器作為一種新型的油水分離設(shè)備，其目的是實現(xiàn)對油水的分離，因此分離效率高低成了設(shè)備優(yōu)劣的主要考核指標。
[0003]靜態(tài)水力旋流器基本原理和基礎(chǔ)設(shè)計的提出已經(jīng)有一百多年了，最初在選礦和采礦工業(yè)中獲得應(yīng)用，后來又逐漸應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、輕工環(huán)保等許多部門，常見的靜態(tài)水力旋流器是固-液和固-氣旋流分離器，而液-液靜態(tài)水力旋流器只是近二十三年才出現(xiàn)的。隨著靜態(tài)水力旋流分離技術(shù)的日益成熟，動態(tài)水力旋流器作為一種外部動力強迫旋流的分離設(shè)備被提到重要的日程上來。近5年來，由于對動態(tài)水力旋流器的研究始終沒有間斷，無論在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化還是流場特性研究方面看，均取得了重要的成果。動態(tài)水力旋流器旋轉(zhuǎn)體在外部動力帶動下旋轉(zhuǎn)，旋流分離的速度場較之靜態(tài)水力旋流器強度高，使旋流器分離效率得到提高，這在處理含聚合物的油田污水中具有重要意義。但是，動態(tài)水力旋流器比靜態(tài)水力旋流器結(jié)構(gòu)稍有復(fù)雜，提高了加工制造的難度，且由于動力源的存在，不可避免的使設(shè)備產(chǎn)生振動，這使分離后的主體分離段流心處的油核產(chǎn)生搖擺，增加了排油難度。
[0004]復(fù)合式水力旋流器是在綜合分析靜態(tài)和動態(tài)水力旋流器優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上提出來的一種新型設(shè)備，他具備動態(tài)旋流器的強旋流場和高分離效率及靜態(tài)旋流器分離場穩(wěn)定的優(yōu)點，同時克服了主體分離段因振動而影響油核外排的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種分離效率高的復(fù)合式水力旋流器。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種復(fù)合式水力旋流器，包括電機、減震裝置、集油腔、出油口、驅(qū)動軸和入液口，還包括旋轉(zhuǎn)柵、靜態(tài)旋流器單體和溢流口，所述驅(qū)動軸、旋轉(zhuǎn)柵位于集油腔內(nèi)，所述電機通過減震裝置與驅(qū)動軸連接，所述驅(qū)動軸一端連接減震裝置另一端連接旋轉(zhuǎn)柵，驅(qū)動軸為空心結(jié)構(gòu);在集油腔上部連接入液口和出油口，所述旋轉(zhuǎn)柵與靜態(tài)旋流器單體連接，旋轉(zhuǎn)柵伸入靜態(tài)旋流器單體內(nèi)的端部具有溢流口 ；所述旋轉(zhuǎn)柵外側(cè)連接一同步旋轉(zhuǎn)筒，該同步旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)柵的柵片連接，所述同步旋轉(zhuǎn)筒包括預(yù)旋段和緩釋段;所述靜態(tài)旋流器單體底部具有出水口。
[0007]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)柵中柵片的數(shù)量為三片。
[0008]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)柵的長度在10mm到150mm之間。
[0009]優(yōu)選的，所述預(yù)旋段的長度為100mm，緩釋段的長度為50mm。
[0010]優(yōu)選的，所述減震裝置為橡膠墊。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
[0012]1、電機通過減震裝置與驅(qū)動軸連接，使電機與驅(qū)動軸之間由剛性連接變?yōu)閺椥赃B接，減弱振動能量的傳遞，能夠延長設(shè)備的使用壽命。
[0013]2、驅(qū)動軸為空心結(jié)構(gòu)，因為電機采用同軸驅(qū)動的方式，所以驅(qū)動軸必須為空心軸，便于油核排到集油腔，經(jīng)出油口排除設(shè)備。
[0014]3、在旋轉(zhuǎn)柵外側(cè)附加同步旋轉(zhuǎn)筒，并且延長同步旋轉(zhuǎn)筒的長度，能夠提高油水分離效率。
[0015]4、通過對比試驗，對旋轉(zhuǎn)柵的數(shù)量及長度均進行了限制，能夠提高油水分離的效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為旋轉(zhuǎn)柵的俯視圖；
[0018]圖3為圖2的A-A向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中標記:
[0020]1、電機;2、減震裝置;3、集油腔;4、出油口；5、驅(qū)動軸;6、入液口；7、旋轉(zhuǎn)柵;8、靜態(tài)旋流器單體;9、溢流口； 10、同步旋轉(zhuǎn)筒;11、柵片；12、預(yù)旋段;13、緩釋段;14、出水口。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述:
[0022]—種復(fù)合式水力旋流器，包括電機1、減震裝置2、集油腔3、出油口 4、驅(qū)動軸5和入液口 6，還包括旋轉(zhuǎn)柵7、靜態(tài)旋流器單體8和溢流口 9，所述驅(qū)動軸5、旋轉(zhuǎn)柵7位于集油腔3內(nèi)，所述電機I通過減震裝置2與驅(qū)動軸5連接，所述驅(qū)動軸5—端連接減震裝置2另一端連接旋轉(zhuǎn)柵7，驅(qū)動軸5為空心結(jié)構(gòu);在集油腔3上部連接入液口 6和出油口 4，所述旋轉(zhuǎn)柵7與靜態(tài)旋流器單體8連接，旋轉(zhuǎn)柵7伸入靜態(tài)旋流器單體8內(nèi)的端部具有溢流口 9;所述旋轉(zhuǎn)柵7外側(cè)連接一同步旋轉(zhuǎn)筒10，該同步旋轉(zhuǎn)筒10內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)柵7的柵片11連接，所述同步旋轉(zhuǎn)筒10包括預(yù)旋段12和緩釋段13;所述靜態(tài)旋流器單體8底部具有出水口 14。
[0023]所述旋轉(zhuǎn)柵7中柵片11的數(shù)量為三片，旋轉(zhuǎn)柵7的長度在10mm到150mm之間，預(yù)旋段12的長度為100mm，緩釋段13的長度為50mm，所述減震裝置2為橡膠墊。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:電機I通過減震裝置2與驅(qū)動軸5連接，使電機I與驅(qū)動軸5之間由剛性連接變?yōu)閺椥赃B接，減弱振動能量的傳遞，能夠延長設(shè)備的使用壽命;驅(qū)動軸5為空心結(jié)構(gòu)，因為電機I采用同軸驅(qū)動的方式，所以驅(qū)動軸5必須為空心軸，便于油核排到集油腔3，經(jīng)出油口 4排除設(shè)備;在旋轉(zhuǎn)柵7外側(cè)附加同步旋轉(zhuǎn)筒10，并且延長同步旋轉(zhuǎn)筒10的長度，能夠提高油水分離效率;通過對比試驗，對旋轉(zhuǎn)柵7的數(shù)量及長度均進行了限制，能夠提高油水分離的效率。
[0025]該發(fā)明的作用原理為:從結(jié)構(gòu)上看，該設(shè)備可以分為兩大部分，即動力部分和靜態(tài)旋流器單體部分，動力部分主要實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)柵7的旋轉(zhuǎn)運動。因為油和水是兩種不相溶的液體，具有密度差。當(dāng)兩種液體介質(zhì)的混合物由入液口6進入時，在旋轉(zhuǎn)柵7的驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)，后面接連而來的液體推動著進入靜態(tài)旋流器單體8邊旋轉(zhuǎn)邊沿軸向運動，其運動呈螺旋形。根據(jù)角動量守恒原理，其旋轉(zhuǎn)速度要加大。當(dāng)考查某一輕質(zhì)相滴液時，如石油滴液在徑向的受力時，由于液體的渦流運動，使徑向方向的壓力分布不等，邊界處較高，核心區(qū)域較低，連續(xù)相液體中的液滴產(chǎn)生一個向心壓差力；另外當(dāng)液體在腔內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動時，在離心場內(nèi)因慣性力作用，不同液相質(zhì)點產(chǎn)生不同大小的作用力，因此油滴也存在一個作用力。又由于油滴在實際液體中的運動，必然存在粘性引起的斯托克斯阻力。于是在這三個力的作用下，油滴產(chǎn)生了徑向方向的運動，即油沿著徑向向上流出，而水則繼續(xù)沿水平方向流動。
[0026]從宏觀上來說，油水混合液由復(fù)合式水力旋流器的入液口進入，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)柵7，液體由直線運動變成靜態(tài)旋流體內(nèi)一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿軸心向下的運動。這樣油和水在靜態(tài)旋流體內(nèi)發(fā)生分離，油核沿軸心向上運動，經(jīng)溢流口 9排出設(shè)備外，分離后的水從靜態(tài)旋流體的出水口排出。而在集油腔3上部設(shè)置的出油口 4則是為了采集從集油腔中分離出的油核。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制。任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造及工作原理對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合式水力旋流器，包括電機、減震裝置、集油腔、出油口、驅(qū)動軸和入液口，其特征在于:還包括旋轉(zhuǎn)柵、靜態(tài)旋流器單體和溢流口，所述驅(qū)動軸、旋轉(zhuǎn)柵位于集油腔內(nèi)，所述電機通過減震裝置與驅(qū)動軸連接，所述驅(qū)動軸一端連接減震裝置另一端連接旋轉(zhuǎn)柵，驅(qū)動軸為空心結(jié)構(gòu);在集油腔上部連接入液口和出油口，所述旋轉(zhuǎn)柵與靜態(tài)旋流器單體連接，旋轉(zhuǎn)柵伸入靜態(tài)旋流器單體內(nèi)的端部具有溢流口 ；所述旋轉(zhuǎn)柵外側(cè)連接一同步旋轉(zhuǎn)筒，該同步旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)柵的柵片連接，所述同步旋轉(zhuǎn)筒包括預(yù)旋段和緩釋段;所述靜態(tài)旋流器單體底部具有出水口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式水力旋流器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)柵中柵片的數(shù)量為三片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合式水力旋流器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)柵的長度在I OOmm 到 150mm 之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式水力旋流器，其特征在于:所述預(yù)旋段的長度為100mm，緩釋段的長度為50mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式水力旋流器，其特征在于:所述減震裝置為橡膠墊。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水力旋流器，具體涉及一種復(fù)合式水力旋流器。一種復(fù)合式水力旋流器，包括電機、減震裝置、集油腔、出油口、驅(qū)動軸和入液口，還包括旋轉(zhuǎn)柵、靜態(tài)旋流器單體和溢流口，所述驅(qū)動軸、旋轉(zhuǎn)柵位于集油腔內(nèi)，所述電機通過減震裝置與驅(qū)動軸連接，所述驅(qū)動軸一端連接減震裝置另一端連接旋轉(zhuǎn)柵，驅(qū)動軸為空心結(jié)構(gòu)；在集油腔上部連接入液口和出油口，所述旋轉(zhuǎn)柵與靜態(tài)旋流器單體連接，旋轉(zhuǎn)柵伸入靜態(tài)旋流器單體內(nèi)的端部具有溢流口；所述旋轉(zhuǎn)柵外側(cè)連接一同步旋轉(zhuǎn)筒，該同步旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)柵的柵片連接，所述同步旋轉(zhuǎn)筒包括預(yù)旋段和緩釋段；所述靜態(tài)旋流器單體底部具有出水口。通過該發(fā)明結(jié)構(gòu)，可以大大的提高水力旋流器的分離效率。
【IPC分類】B04C5/08, B04C5/26, B04C11/00
【公開號】CN105618280
【申請?zhí)枴緾N201510998921
【發(fā)明人】沈美珍
【申請人】余姚市慶達機械有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月26日