CN103432771B - 一种地沟油自动脱水装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种地沟油自动脱水装置及方法，在脱水罐和脱水地沟油储存罐之间的输油管上设置第三电磁阀和第二油泵，在脱水罐和原地沟油储存罐之间的输油管上设置第一电磁阀和第一油泵，各电磁阀和各油泵均连接嵌入式控制器；第一电磁阀打开和第一油泵工作，原地沟油储存罐里的地沟油注入脱水罐，通过弯曲型油管沿着罐壁内表面成360度向下盘旋至下端的节流阀流出，并通过若干通孔呈不同角度喷射到脱水罐内；原地沟油在脱水罐内经过一段时间的沉淀，由油位检测计检测分界面，本发明能严格控制油层与水层之间的距离，使油水混合层始终维持一定的厚度，不需要人工干预，实现自动化脱水。

Description

一种地沟油自动脱水装置及方法

技术领域

本发明涉及一种地沟油处理设备，尤其涉及一种地沟油自动脱水装置及控制方法。

背景技术

废油脂地沟油中含有大量的热值，作为替代燃料能产生大量的热量。将废油脂地沟油转化为燃料，不但能有效节约能源，而且能有效减少环境污染。但地沟油含水量高，高达百分之四十以上，必须经脱水后才能作为替代燃料。而目前油罐脱水均采用人工操作，对油水的分离无法严格控制，排水中的含油量比较高，这不仅造成油品的浪费，也污染了环境。

中国专利申请号为03117169.9、名称为“一种自控浮阀油水分离装置”的专利文献公开一种油水分离装置，由浮力器或浮球、水压密封塞和排水口构成自控浮阀，含油废水从装置的上部进入，浮球受装置内进水位的变化，上下浮动控制拉动水压密封塞上下移动，自动调节排水口开启的大小或封闭，分离出的水从装置底部排出，分离出的废油浮存在装置内，当分离出的浮油存集达到放油阀高度时，从放油阀放出废油回收，实现小装置、大废水量的无能耗自控分离处理。 但这种油水分离装置存在以下缺点：第一，含油废水从装置顶端直接进入，强大的冲击力使得油污水的乳化严重，同时也加厚了油水分界面，从而加大了后续油水分离的难度；第二，该装置底部没有除渣设施，油罐内长期沉淀的油泥、渣子不能及时排除，影响整个装置的运行；第三，该油水分离装置没有仪表配套设备，结构机械简单，浮球表面使用半年之后油层太多，增加了浮球重量，无法跟踪监测，工作运行可靠性差。

发明内容

本发明的目的是为了克服背景技术的不足之处，提供一种降低成本、节约能源、减少环境污染、运行可靠性高的地沟油自动脱水装置，本发明同时还提供该地沟油自动脱水装置的自动脱水方法，能够快速检测出油水分层，利用油泵等实现地沟油自动脱水。

为实现上述目的，本发明所述地沟油自动脱水装置采用的技术方案是：包括脱水罐、原地沟油储存罐和脱水地沟油储存罐，脱水罐罐顶通过输油管连接脱水地沟油储存罐，在脱水罐和脱水地沟油储存罐之间的输油管上设置第三电磁阀和第二油泵，脱水罐罐壁外表面开有进油口，进油口通过输油管连接原地沟油储存罐，在脱水罐和原地沟油储存罐之间的输油管上设置第一电磁阀和第一油泵；位于脱水罐内部有弯曲型油管，弯曲型油管沿着脱水罐内壁表面成360度盘旋，弯曲型油管上端连接进油口、下端连接节流阀，弯曲型油管上设有若干个朝不同方向的通孔；在脱水罐内的原地沟油经过沉淀后形成上层油层、中间油水混合层和下层水层，有两个油位检测计固定设在脱水罐内壁上的a和b处，a处位于油层和油水混合层的分界面处，b处位于油水混合层和水层的分界面处，两个油位检测计与位于脱水罐1外部的嵌入式控制器分别电连接；脱水罐罐底正下方有排渣口，排渣口处设置手动阀，排渣口正下方连接油泥罐，排渣口旁侧设置排水口，排水口处设置第二电磁阀；各电磁阀和各油泵均连接嵌入式控制器。

本发明所述地沟油自动脱水装置的自动脱水方法采用的技术方案是：按以下步骤：A、嵌入式控制器控制第一电磁阀打开和第一油泵工作，原地沟油储存罐里的地沟油注入脱水罐，通过弯曲型油管沿着罐壁内表面成360度向下盘旋至下端的节流阀流出，并通过若干通孔呈不同角度喷射到脱水罐内；B、当原地沟油液位达到油层上液位c处时，关闭第一电磁阀和第一油泵，原地沟油在脱水罐内经过一段时间的沉淀，由油位检测计检测分界面；C、当油位检测计检测到油层液位低于a处时，嵌入式控制器发出信号打开第一电磁阀、第一油泵和第三电磁阀、第二油泵，脱水地沟油经第二油泵抽到脱水地沟油储存罐内存储，当油位检测计检测到油层液位达到a处时，关闭第一电磁阀、第一油泵和第三电磁阀、第二油泵；b处的油位检测计检测油水混合层与水层的分界面，当检测到水层液位超过b时，打开第二电磁阀和第一电磁阀、第一油泵，将多余的水从排水口排出，当检测水层回落到b处时，关闭第二电磁阀和第一电磁阀、第一油泵，实现自动脱水。

本发明与已有方法和技术相比，具有如下优点：

1、本发明能严格控制油层与水层之间的距离，使油水混合层始终维持一定的厚度，结合检测控制器的应用，使脱水过程达到自动化的目的，不需要人工干预，结构简单、工作性能稳定、安全可靠、可长周期自动脱水。

2、本发明为了最大程度降低油污水产生乳化，提高油水分离效果，进油管采用360度回转盘旋金属管，且在整个全回转管路内环面钻了若干通孔，让地沟油进来时进行旋转环绕得以缓冲。

3、本发明加入检测技术和嵌入式控制，摆脱机械脱水装置，其灵敏度高、故障率低、脱水效果好。

4、本发明在罐底下端采用漏斗结构，无需安装刮泥器，油泥、油渣及悬浮固体自然沉淀在罐体下部的排渣口附近，方便排渣与清洗，利于脱水装置的持续稳定工作。

5、本发明的自动脱水装置结构具有简单合理、密闭性好、安装检修方便等特点，罐体与传统采用法兰连接组成的罐体相比，罐体结构简单实用，密闭性好。

附图说明

图1为本发明所述一种地沟油自动脱水装置的结构示意图；

图2为图1中脱水罐1内部结构及外部连接放大示意图；

图3为图1的电路结构框图； 

图4为图1所示装置的自动脱水方法流程图。

附图中各部件的序号和名称：1.脱水罐；2.进油口；3.第一电磁阀；4.直角梯形支撑角；5.手动阀；6.第二电磁阀；7.排渣口；8.节流阀；9.小孔；10.弯曲型油管；11.油位检测计；12.第三电磁阀；13.脱水油吸油管；14.排水口；15.油层；16.油水混合层；17.水层；18.原地沟油储存罐；19.脱水地沟油储存罐；20.油泥罐；21.方形支撑架；22.嵌入式控制器；23.第一油泵；24.第二油泵；25.输油管；26.法兰；27.固定环。

具体实施方式

参见图1，本发明包括脱水罐1、原地沟油储存罐18、脱水地沟油储存罐19、油泥罐20这四个罐体。其中，脱水罐1是由罐顶、罐壁、罐底三者通过无缝焊接形成的一体式罐体，罐顶采用自支撑式带肋球壳拱顶结构，其承载能力好，自重较轻。脱水罐1的罐顶设有出油口，脱水油吸油管13一端通过脱水罐1罐顶的出油口伸入脱水罐1内部，脱水油吸油管13另一端伸出脱水罐1之外与输油管25一端通过法兰26连接，输油管25另一端连接脱水地沟油储存罐19，在脱水罐1和脱水地沟油储存罐19之间的输油管25上设置第三电磁阀12和第二油泵24。在脱水罐1的罐壁外表面开有进油口2，进油口2通过另一根输油管25连接原地沟油储存罐18，在脱水罐1和原地沟油储存罐18之间的另一根输油管25上设置第一电磁阀3和第一油泵23。

再参见图2，位于脱水罐1内部的弯曲型油管10呈回转盘旋管状，沿着脱水罐1内壁表面成360度盘旋，弯曲型油管10的上端连接进油口2，弯曲型油管10的下端与节流阀8通过螺纹连接在脱水罐1内部，能够使得未处理的地沟油缓冲进入脱水罐1，并有效降低地沟油的乳化。在脱水罐1内部的盘旋的弯曲型油管10上开有若干个通孔9，并且各通孔9的开口朝不同方向，使从通孔9中出来的地沟油呈不同角度喷射到脱水罐1内，因为不同角度的水流相互撞击，让若干小油粒因撞击而凝聚成大油粒，可以加快油水分离的速度，提高油水分离效果。

用于固定脱水罐1的直角梯形支撑角4每两片为一对，四对支撑角4沿脱水罐1外壁的圆形方向均匀焊接在脱水罐1的罐壁外表面，将带有直角梯形支撑角4的脱水罐1固定安装在方形支撑架21上，达到固定脱水罐1的作用。 

脱水罐1的罐底正下方有排渣口7，排渣口7处设置手动阀5，排渣口7的正下方连接油泥罐20。在脱水罐1的罐底部分，位于排渣口7旁侧设置排水口14，排水口14处设置第二电磁阀6。脱水罐1的罐底部分采用锥形漏斗结构，与水平面成30°倾斜角的锥体，使油泥、油渣及悬浮固体自然沉淀在的排渣口7附近，可定期打开手动阀5，方便排渣与清洗，而无需人工特意清洗、排渣，利于脱水罐1的持续稳定工作。

原地沟油在脱水罐1内经过一段时间的沉淀后，由于油与水的比重不同，油品漂浮在上层，水沉降到下层，形成分层，上层的油层15、中间的油水混合层16和下层的水层17。

在脱水罐1内部的盘旋的弯曲型油管10设在油水混合层16中，脱水罐1的罐壁外表面开有的进油口2设在脱水罐1内的油水混合层16上部，节流阀8在油水混合层16下部。

油位检测计11设于罐体内部，有两个油位检测计11分别通过各自的固定环27固定在脱水罐1内壁上的a和b处，a处位于油层15和油水混合层16的分界面处，b处位于油水混合层16和水层17的分界面处。两个油位检测计11通过导线与位于脱水罐1外部的嵌入式控制器22分别电连接。

参见图3的电路结构框图，嵌入式控制器22是以CPU芯片EFM32TG840F32为核心设计，还包括分别连接CPU芯片EFM32TG840F32的直流稳压电路、电磁阀控制电路、液位检测电路等，EFM32TG840F32与各个电路连接，用于控制各个电路，对各个电路传送的信号进行处理。第一油泵23和第二油泵24均连接嵌入式控制器22，嵌入式控制器22的直流稳压电路、第一油泵23和第二油泵24分别连接工业用电，第一电磁阀3、第二电磁阀6、第三电磁阀12均连接电磁阀控制电路，两个油位检测计11连接液位检测电路。两个油位检测计11分别将检测到的油层15和油水混合层16的分界面、油水混合层16和水层17的分界面的液位信号送至CPU芯片EFM32TG840F32处理，整个装置的运行机制由嵌入式控制器22根据油位检测计11的检测信号控制第一电磁阀3、第二电磁阀6、第三电磁阀12、第一油泵23、第二油泵24的开闭，达到自动脱水的效果。

参见图1、图2、图3和图4，本发明所述地沟油自动脱水装置工作时，由嵌入式控制器22控制第一电磁阀3打开和第一油泵23工作，将原地沟油储存罐18里未处理的地沟油通过输油管25注入到脱水罐1，在脱水罐1内，原地沟油通过回转盘旋管状的弯曲型油管10沿着罐壁内表面成360度向下盘旋至下端的节流阀8流出。弯曲型油管10上的若干通孔9让原地沟油呈不同角度喷射到脱水罐1内，因为不同角度的水流相互撞击，让若干小油粒因撞击而凝聚成大油粒，可以加快油水分离的速度，提高油水分离效果。当原地沟油液位达到油层15上液位c处时，关闭第一电磁阀3和第一油泵23。原地沟油在脱水罐1内经过一段时间的沉淀后，形成油层15、油水混合层16、水层17的分层。设置在a处、b处的油位检测计11分别检测油层15与油水混合层16、水层17与油水混合层16的分界面的位置，将检测信号输入嵌入式控制器22中的EFM32TG840F32进行处理分析。a处的油位检测计11检测油层15油水混合层16的分界面，当检测到油层15液位低于a点、水层17液位高于b点时，嵌入式控制器22发出信号通过电磁阀控制电路控制电磁阀与油泵进行抽油、排水。其具体实施过程为：当油层15液位低于a时，嵌入式控制器22发出信号打开第一电磁阀3、第一油泵23和第三电磁阀12、第二油泵24，脱水地沟油经第二油泵24抽到脱水地沟油储存罐19内存储。当检测到油层15液位达到a处时，关闭第一电磁阀3、第一油泵23和第三电磁阀12、第二油泵24；b处位置的油位检测计11检测油水混合层16与水层17的分界面，当水层17液位超过b时，打开第二电磁阀6和第一电磁阀3、第一油泵23，将多余的水从脱水罐1右底部的排水口14排出，当水层17回落到b处时，关闭第二电磁阀6和第一电磁阀3、第一油泵23，实现地沟油自动脱水。此地沟油自动脱水装置经过一段时间的稳定运行，可打开手动阀5，进行排渣与清洗操作。结构简单合理、控制方法巧妙、连续运行可靠，实现了自动化脱水的目的。

Claims (5)

1.一种地沟油自动脱水装置，包括脱水罐（1）、原地沟油储存罐（18）和脱水地沟油储存罐（19），其特征是：脱水罐（1）罐顶通过输油管连接脱水地沟油储存罐（19），在脱水罐（1）和脱水地沟油储存罐（19）之间的输油管上设置第三电磁阀（12）和第二油泵（24），脱水罐（1）罐壁外表面开有进油口（2），进油口（2）通过输油管连接原地沟油储存罐（18），在脱水罐（1）和原地沟油储存罐（18）之间的输油管上设置第一电磁阀（3）和第一油泵（23）；位于脱水罐（1）内部有弯曲型油管（10），弯曲型油管（10）沿着脱水罐（1）内壁表面成360度盘旋，弯曲型油管（10）上端连接进油口（2）、下端连接节流阀（8），弯曲型油管（10）上设有若干个朝不同方向的通孔（9）；在脱水罐（1）内的原地沟油经过沉淀后形成上层油层（15）、中间油水混合层（16）和下层水层（17），有两个油位检测计（11）固定设在脱水罐1内壁上的a和b处，a处位于油层（15）和油水混合层（16）的分界面处，b处位于油水混合层（16）和水层（17）的分界面处，两个油位检测计（11）与位于脱水罐（1）外部的嵌入式控制器（22）分别电连接；脱水罐（1）罐底正下方有排渣口（7），排渣口（7）处设置手动阀（5），排渣口（7）正下方连接油泥罐（20），排渣口（7）旁侧设置排水口（14），排水口（14）处设置第二电磁阀（6）；各电磁阀和各油泵均连接嵌入式控制器（22）。

2.根据权利要求1所述的一种地沟油自动脱水装置，其特征是：嵌入式控制器（22）包括CPU芯片，直流稳压电路、电磁阀控制电路、液位检测电路分别连接CPU芯片，第一、第二油泵（23、24）均连接嵌入式控制器（22），嵌入式控制器（22）、第一、第二油泵（23、24）分别连接工业用电，第一、第二、第三电磁阀（3、6、12）均连接电磁阀控制电路，两个油位检测计（11）连接液位检测电路。

3.根据权利要求1所述的一种地沟油自动脱水装置，其特征是：脱水罐（1）的罐底部分是与水平面成30°倾斜角的锥体。

4. 一种如权利要求1所述地沟油自动脱水装置的自动脱水方法，其特征是的按以下步骤：

A、嵌入式控制器（22）控制第一电磁阀（3）打开和第一油泵（23）工作，原地沟油储存罐（18）里的地沟油注入脱水罐（1），通过弯曲型油管（10）沿着罐壁内表面成360度向下盘旋至下端的节流阀（8）流出，并通过若干通孔（9）呈不同角度喷射到脱水罐（1）内；

B、当原地沟油液位达到油层（15）上液位c处时，关闭第一电磁阀（3）和第一油泵（23），原地沟油在脱水罐（1）内经过一段时间的沉淀，由油位检测计（11）检测分界面；

C、当油位检测计（11）检测到油层（15）液位低于a处时，嵌入式控制器（22）发出信号打开第一、第三电磁阀（3、12）、第一、第二油泵（23、24），脱水地沟油经第二油泵（24）抽到脱水地沟油储存罐（19）内存储，当油位检测计（11）检测到油层（15）液位达到a处时，关闭第一、第三电磁阀（3、12）、第一、第二油泵（23、24）；b处的油位检测计（11）检测油水混合层（16）与水层（17）的分界面，当检测到水层（17）液位超过b时，打开第一、第二电磁阀（3、6）和第一油泵（23），将多余的水从排水口（14）排出，当检测水层（17）回落到b处时，关闭第一、第二电磁阀（3、6）和第一油泵（23），实现自动脱水。

5.根据权利要求4所述的自动脱水方法，其特征是：步骤C中自动脱水一段时间后，打开手动阀（5）排渣与清洗。