本實用新型屬于乳化潤滑油脫水技術領域,具體涉及一種乳化潤滑油雙場聯(lián)合破乳脫水裝置。
背景技術:
潤滑油作為一種減少磨損和控制摩擦的液體潤滑劑,被廣泛應用于汽車、機械、電力等行業(yè)。近年來,隨著我國工業(yè)經濟的快速增長,各行業(yè)對潤滑油的需求量不斷增大,目前我國已成為全球第二大潤滑油消費國。然而,潤滑油在生產、運輸、存儲、加注以及使用過程中極易被水污染,形成乳化油,嚴重影響了潤滑油的理化性質,造成潤滑特性的急劇下降,使得潤滑系統(tǒng)不能正常工作而導致各種潤滑故障,從而造成難以預知的安全隱患和經濟上的巨大損失。因此,開發(fā)乳化潤滑油脫水凈化裝置,提高污油破乳凈化再生的工藝條件,把乳化的廢油再生回用,對延長油品的使用壽命、恢復油品的使用性能、減少廢油生成以及確保設備運行安全具有重要作用。由此可見,潤滑油脫水凈化無論是在資源節(jié)約還是在環(huán)境保護方面都具有重要意義。
常用的乳化潤滑油脫水凈化方法主要包括物理法、生物法和化學法,但都存在一定的不足:(1)物理法包括沉降法、離心法以及真空法等,但這些方法存在效率低,能耗大,凈化效果不理想等缺陷;(2)生物法由于運行費用高,因此難以成為主要的破乳脫水手段;(3)化學法由于使用了破乳劑,改變了油的成分,也一定程度上對油品產生了污染。
以上破乳方法在脫水效率及能耗等方面均存在不足,即應用單一的手段難以完成快速有效破乳。只有將兩種或兩種以上的單元操作通過優(yōu)化組合來實現(xiàn)乳化油的破乳脫水,從而大幅提升乳化油的破乳脫水效率,才是未來技術發(fā)展的主流。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術存在的上述不足,本實用新型的目的在于提供一種乳化潤滑油雙場聯(lián)合破乳脫水裝置,該裝置不僅能濾出潤滑油中的泥沙、鐵屑以及水分等雜質,還通過巧妙地聯(lián)合兩種脫水技術,從整體上實現(xiàn)乳化油破乳脫水速率和效率的提高,本實用新型對于滿足潤滑油凈化及再生具有重要的現(xiàn)實意義。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術方案如下:
一種乳化潤滑油雙場聯(lián)合破乳脫水裝置,包括電場系統(tǒng)和旋流系統(tǒng);所述的電場系統(tǒng)包括進流口、粗濾器Ⅰ、排油泵Ⅰ、電破乳器和緩沖罐;所述的進流口與所述粗濾器Ⅰ的入口連通,該粗濾器Ⅰ的出口通過排油泵Ⅰ與所述電破乳器的入口連通,該電破乳器的出口通過管道與所述的緩沖罐的入口連通,該緩沖罐的出口與所述的旋流系統(tǒng)連通;所述的旋流系統(tǒng)包括單螺桿泵、旋流器、溢流罐和底流罐;所述緩沖罐的出口經進油閥后通過管道與單螺桿泵的進油口連通,所述的單螺桿泵的出油口通過管道與旋流器的兩個入口連通;所述旋流器的底部設有底流口,該底流口通過管道與所述的底流罐連通,所述的底流罐的上部開設有溢流口,該溢流口通過管道與溢流罐連通;所述的底流罐和溢流罐的頂部均設置有排氣閥,所述的底流罐的底部設置有排水閥和排油閥,所述的溢流罐的底部設置有排油閥。
進一步,所述的電破乳器的出口通過排油泵Ⅱ與該電破乳器的的入口連通,形成循環(huán)管路;所述的循環(huán)管路上設置有放油閥和取樣閥。
進一步,所述的單螺桿泵與所述旋流器之間的管路上設置有流量表和壓力表,該單螺桿泵的出油口與其進油口之間連通有回流管且該回流管上設置有閘閥,上述流量表、壓力表、回流管共同形成減壓回路,以調節(jié)向所述旋流器輸送的油料的壓力。
進一步,所述的底流罐和溢流罐的排油閥處分別連通有底流再循環(huán)管和溢流再循環(huán)管,所述的底流再循環(huán)管和溢流再循環(huán)管與所述粗濾器Ⅰ的入口連通;所述的底流再循環(huán)管和溢流再循環(huán)管上均設置有閥門。
更進一步,還包括粗濾器Ⅲ,該粗濾器Ⅲ與所述粗濾器Ⅰ并聯(lián);所述的底流再循環(huán)管和溢流再循環(huán)管與所述粗濾器Ⅲ的入口連通。
進一步,所述的電破乳器包括絕緣套筒、電破乳罐和n塊電極板,n為≥3的整數(shù);所述的電破乳罐套于所述的絕緣套筒內,其兩端與所述的絕緣套筒的兩端密封連接;所述的電極板設置在所述的電破乳罐與所述的絕緣套筒之間;所述的電極板相互平行,且上述電極板的一端嵌于所述絕緣套筒的內壁上開設的卡槽中,上述電極板交錯地與高壓脈沖電源的正、負極連接,以形成n-1個脈沖電場。
進一步,在緩沖罐與單螺桿泵之間的管道上設置有粗濾器Ⅱ。
進一步,在所述的電破乳器和緩沖罐之間的管道上還設置有排油泵Ⅲ,用于向所述緩沖罐中輸送油液。
進一步,所述的電場系統(tǒng)和旋流系統(tǒng)均安裝在同一車架上,該車架的底部安裝有若干個腳輪。
更進一步,所述的車架上還安裝有罩形的車身,該車身將所述的電場系統(tǒng)和旋流系統(tǒng)罩于其中。
針對水滴粒徑較小的W/O乳狀液,液-液分離旋流器脫水效果極不理想。鑒于此,在乳化潤滑油進入旋流器脫水之前,預先對其進行高壓脈沖電場破乳,將油中液滴結聚變大,從而更好地完成油水分離。其基本思路是:首先運用高壓脈沖電場快速實現(xiàn)乳狀液小水滴的結聚變大,然后結聚的大液滴在旋流離心場的作用下快速實現(xiàn)沉降分離,雙場聯(lián)合,進而從整體上提高乳化潤滑油破乳脫水速率和效率。
與現(xiàn)有的技術相比,本實用新型具有如下有益效果:
1、采用雙場聯(lián)合破乳脫水技術,即電破乳器中的高壓脈沖電場部分與旋流器中的旋流離心場部分聯(lián)合進行破乳脫水,從而大幅提升乳化油的破乳脫水效果。
2、高壓脈沖電場破乳技術不但能夠建立高壓穩(wěn)定破乳電場,而且避免了電極間的高壓短路電流,解決了由于電擊穿而產生的更小液滴分散的問題,同時降低了破乳劑的使用量和能耗。與傳統(tǒng)的交流、直流電破乳相比,高壓脈沖電場破乳更加節(jié)省電能。
3、運用高壓脈沖電場快速實現(xiàn)乳狀液小水滴的結聚變大,然后結聚的大液滴在旋流離心場的作用下快速實現(xiàn)沉降分離,雙場聯(lián)合,進而從整體上提高乳化潤滑油破乳脫水速率和效率
4、設備結構簡單,操作難度低,易于裝拆,維護工作量較小。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖;
圖2為本實用新型的正視圖;
圖3為本實用新型的俯視圖。
附圖中:1—腳輪;2—排油泵Ⅰ;3—底流罐;5—粗濾器Ⅰ;6—單螺桿泵;7—車身;8—緩沖罐;9—電破乳器; 11—電氣控制柜;13—閘閥;15—旋流器。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
一種乳化潤滑油雙場聯(lián)合破乳脫水裝置,包括電場系統(tǒng)和旋流系統(tǒng);所述的電場系統(tǒng)包括進流口、粗濾器Ⅰ5、排油泵Ⅰ2、電破乳器9和緩沖罐8;所述的進流口與所述粗濾器Ⅰ5的入口連通,該粗濾器Ⅰ5的出口通過排油泵Ⅰ2與所述電破乳器9的入口連通,該電破乳器9的出口通過管道與所述的緩沖罐8的入口連通,該緩沖罐8的出口與所述的旋流系統(tǒng)連通;所述的旋流系統(tǒng)包括單螺桿泵6、旋流器15、溢流罐和底流罐3;所述緩沖罐8的出口經進油閥后通過管道與單螺桿泵6的進油口連通,所述的單螺桿泵6的出油口通過管道與旋流器15的兩個入口連通;所述旋流器15的底部設有底流口,該底流口通過管道與所述的底流罐3連通,所述的底流罐3的上部開設有溢流口,該溢流口通過管道與溢流罐連通;所述的底流罐3和溢流罐的頂部均設置有排氣閥,所述的底流罐3的底部設置有排水閥和排油閥,所述的溢流罐的底部設置有排油閥。
作為一種優(yōu)選的實施方式,所述的電破乳器9的出口通過排油泵Ⅱ與該電破乳器9的的入口連通,形成循環(huán)管路;所述的循環(huán)管路上設置有放油閥和取樣閥。
作為一種優(yōu)選的實施方式,所述的單螺桿泵6與所述旋流器15之間的管路上設置有流量表和壓力表,該單螺桿泵6的出油口與其進油口之間連通有回流管且該回流管上設置有閘閥13,上述流量表、壓力表、回流管共同形成減壓回路,以調節(jié)向所述旋流器15輸送的油料的壓力。
作為一種優(yōu)選的實施方式,所述的底流罐3和溢流罐的排油閥處分別連通有底流再循環(huán)管和溢流再循環(huán)管,所述的底流再循環(huán)管和溢流再循環(huán)管與所述粗濾器Ⅰ5的入口連通;所述的底流再循環(huán)管和溢流再循環(huán)管上均設置有閥門。
作為一種更優(yōu)選的實施方式,還包括粗濾器Ⅲ,該粗濾器Ⅲ與所述粗濾器Ⅰ5并聯(lián);所述的底流再循環(huán)管和溢流再循環(huán)管與所述粗濾器Ⅲ的入口連通。
作為一種優(yōu)選的實施方式,所述的電破乳器9包括絕緣套筒、電破乳罐和n塊電極板,n為≥3的整數(shù);所述的電破乳罐套于所述的絕緣套筒內,其兩端與所述的絕緣套筒的兩端密封連接;所述的電極板設置在所述的電破乳罐與所述的絕緣套筒之間;所述的電極板相互平行,且上述電極板的一端嵌于所述絕緣套筒的內壁上開設的卡槽中,上述電極板交錯地與高壓脈沖電源的正、負極連接,以形成n-1個脈沖電場。
作為一種優(yōu)選的實施方式,在緩沖罐8與單螺桿泵6之間的管道上設置有粗濾器Ⅱ。
作為一種優(yōu)選的實施方式,在所述的電破乳器9和緩沖罐8之間的管道上還設置有排油泵Ⅲ,用于向所述緩沖罐8中輸送油液。
作為一種優(yōu)選的實施方式,所述的電場系統(tǒng)和旋流系統(tǒng)均安裝在同一車架上,該車架的底部安裝有若干個腳輪1。
作為更優(yōu)選的實施方式,所述的車架上還安裝有罩形的車身7,該車身7將所述的電場系統(tǒng)和旋流系統(tǒng)罩于其中。
本裝置上還設置有電氣控制柜11,通過有線或無線方式與排油泵Ⅰ2-Ⅲ、電破乳器9、單螺桿泵6、旋流器15以及各個閥門連接,用于控制其工作及物料的流向。
具體使用時,首先通過排油泵Ⅰ2的運轉,將待處理的乳化潤滑油吸入,在吸入排油泵之前,油液先會經過粗濾器,濾出其中的固體大顆粒雜質,然后再通過排油泵Ⅰ2將油液注入電破乳器9中。
電破乳器9主要由電極板、絕緣套筒和電破乳罐組成。選擇耐磨、耐腐蝕、使用壽命長的氧化鋁銅作為電極,設計電極板厚度為2mm,每組的兩塊電極板之間的間隔為20mm,兩塊電極板分別連接高壓脈沖電源的正負極,從而形成20組高壓脈沖電場。
絕緣套筒內設置有21組卡槽,分別用于放置21塊電極板,凹槽底部未貫穿,用于支撐電極板。由于電破乳器9整體為罐體,為使罐體內乳化液充分處于脈沖電場范圍內,絕緣套筒上下兩端設置為圓盤形,其直徑與罐體內徑相同,并將套筒圓盤與罐體內壁進行密封處理。考慮到安全性,電極板與罐體之間要高度絕緣,因此絕緣套筒采用塑料制成。
利用排油泵Ⅲ將電破乳器9中已處理后的油液吸出,并注入緩沖罐8中,電破乳器9與緩沖罐8之間的管路中設置有取樣閥,用于取樣檢測,以便于了解油液的破乳效果。然后再利用一單螺桿泵6將緩沖罐8中的油液吸出,并將油液高速射入旋流器15中。在緩沖罐8與單螺桿泵6之間的管路中,設置有一粗濾器Ⅱ,再次濾出油液中的固體大顆粒雜質,防止固體雜質進入單螺桿泵6中。單螺桿泵6的出油口與進油口通過一閘閥13相連,可用于調節(jié)單螺桿泵6的輸出流量。在單螺桿泵6與旋流器15之間的管路中,設置有一流量計與壓力計,以便于知道以及控制輸入旋流器15油液的流量與壓力。
旋流器15的主體包括入口段、溢流段、圓柱段、圓錐段以及底流段,此旋流器15處理的是油多水少的混合液,因而溢流口直徑要大于底流口直徑。當乳化油從入口段高速射入旋流器15后,在圓柱段迅速形成渦流,經圓錐段加速離心運動,此時,重相液體(水)由于受到更大的離心力向壁面遷移形成外旋流,同時向下運動,最終經底流管流入底流罐3中,而輕相液體(油)在徑向力的作用下向軸心處移動形成內旋流,同時向上運動,最終經溢流管排入溢流罐中,從而實現(xiàn)了油水旋流分離。
在底流罐3、溢流罐與旋流器15之間管路都設置有壓力表,并且底流罐3和溢流罐的頂部都設置有放氣閥,防止罐體內壓力過大。底流罐3與溢流管底部設置有閥門,用于放出罐體內的油液和水。
考慮到電破乳器9、底流罐3以及溢流管中的油液存在破乳脫水效果不符合要求,需要再次進行破乳脫水的情況,所以裝置中設置有循環(huán)回路,將電破乳器9、底流罐3以及溢流罐中的油液再次注入電破乳器9的進油口中。為防止有大顆粒固體雜質進入排油泵Ⅰ2中,底流罐3、溢流罐中的油液先進入粗濾器Ⅰ5或Ⅲ。
實際制作時,還包括一電氣控制柜11,通過該控制柜能夠對高壓脈沖電源、旋流器15、進油閥、排油泵等進行控制,從而控制整個脫水裝置的運轉。
本實用新型的上述實施例僅僅是為說明本實用新型所作的舉例,而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本實用新型的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之列。