CN205055497U - 一种脱水装置及使用该装置的净油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种脱水装置及使用该装置的净油机。该脱水装置的特征在于包括油水分离部分，油水状态监测部分，驱动部分，排水部分，壳体和溢油管，所述油水分离部分同轴安装在壳体内，由驱动部分带动油水分离部分的传动轴以工艺速度旋转，使废水从排水部分排出，脱水后的油品则从溢油管中溢出。该净油机的特点是采用本实用新型脱水装置做预脱水装置，具有结构简单，能够避免停机处理对后续工艺的影响，实现连续自动脱水处理，大大提高了净油机的净油效率，同时可避免含油废水排出造成环境污染。

Description

一种脱水装置及使用该装置的净油机

技术领域

本实用新型涉及油水分离技术领域，具体为一种脱水装置及使用该装置的净油机。该装置是一种专门针对设备跑水故障、下雨(雪)、蒸汽泄漏等含水量过高的油品预处理而设计的专用设备。

背景技术

润滑油、液压油等油品在使用的过程中，不可避免地会被周围环境中及***工作过程中产生的各种杂质，如尘埃、水分、磨屑及油泥等污染，造成油品劣化,环境污染，资源浪费。为了改变这种状态，油品的脱水净化十分重要。

在油品净化过程中，可能由于设备跑水故障、下雨(雪)、蒸汽泄漏等因素，致使待处理油品中含水量过高，甚至出现以水为主，仅含有少量的油的情况，使油品净化难于顺利进行。现有技术主要是针对油品中含有少量水进行处理的技术，如利用加热、滤芯、离心力等方法去除油品中的水分。含水量过高油品如果不进行任何处理直接通入净油机，将给脱水设备增加巨大的负担，大量的水在净油机内循环，占用了脱水设备的有效容积，降低了脱水设备的利用率，增大了油品脱水的难度和成本。

针对油品净化过程中待处理油品含水量过高的问题，目前主要措施是重力沉降法，即根据油水两相密度不同而依靠重力使其分散，从而达到油水分离的目的。这种做法存在以下突出弊端：

1.需要停机处理，生产不能连续进行

实际生产过程中，一旦出现设备跑水等故障，最常见的方法是停机处理，将待处理油品引入排水罐中沉降一段时间，根据油水的比重不同进行分层，待油水分离后，通过观察油水分界面开启放水阀，排出底水。这种处理方法严重影响了净油机的正常使用和生产的正常运行。而如果不停机，使待处理油品直接进入排水罐，动量传递和浮力作用会使油水界面在较大范围内波动，甚至无法确定油水界面，致使处理后的油品含水量过高，达不到预处理的作用；排出的底水中也会含有大量油品，给用户造成不必要的损失，同时造成环境污染。

2.需要有足够的沉降面积和沉降时间

显然，重力沉降法的效率很低，一方面需要静置足够长的时间，才能使油水自动分离，另一方面对于粒径小于100μm的乳化态液滴，单纯的重力沉降法没有作用，特别是油水混合液非常容易形成稳定的水包油或油包水结构，发生乳化现象，这种情况将使油水混合液更难分离。生产实际热盼一种连续生产且高效的油水分离和脱水净化设备。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种脱水装置及使用该装置的净油机。该脱水装置主要用于设备跑水故障、下雨(雪)、蒸汽泄露等高含水情况的油品净化，在不停机的前提下，可高效去除待处理油品中的水，解决现有技术中设备结构庞大、油水界面不稳定、油水分离效率低、乳化严重等问题，有效缓解脱水设备的压力，提高油品净化的效率，保护环境。

本实用新型解决所述装置技术问题的技术方案为，设计一种脱水装置，其特征在于该脱水装置包括油水分离部分，油水状态监测部分，驱动部分，排水部分，壳体和溢油管，所述油水分离部分同轴安装在壳体内，由驱动部分带动油水分离部分的传动轴以工艺速度旋转，使废水从排水部分排出，脱水后的油品则从溢油管中溢出；

所述油水分离部分包括中心线均在同一直线上的上轴承，下轴承，传动轴和油水分离筛筒；所述上轴承固定在壳体上方中间位置，下轴承固定在油水分离筛筒底部中间位置，所述传动轴安装在上轴承和下轴承上，并与溢油管管路连接；所述油水分离筛筒将壳体内的空间分为油水分离腔和集水腔两个部分，油水分离腔在油水分离筛筒内形成，通过传动轴的转动将油水分离；集水腔在油水分离筛筒与壳体的内壁间形成，用来储存从待处理油品中分离出的水；所述油水分离筛筒的筒壁上均布有设计数量的分离导流孔，油水混合物在油水分离腔内分离后，通过分离导流孔进入集水腔；

所述传动轴包括中空转轴、溢油孔、离心轮组、定距套和中空进液通道，中空进液通道开在中空转轴内，中空转轴外侧套有离心轮组；离心轮组由形状和尺寸相同的设计数量的碟形轮盘组成，相邻的上、下轮盘间设置有定距套，用以固定碟形轮盘，并可通过改变定距套的高度来控制各轮盘之间的距离；在定距套上设置有与中空进液通道连通的多个溢油孔，脱水后的油品从溢油孔进入中空进液通道，再通过溢油管排出；

所述油水状态监测部分包括至少一个油水状态传感器、油水状态传感器设置在集水腔的底部，低于排水管的高度，并固定在壳体的内壁上，用以实时监测集水腔内的油水状态，并将各点油水状态反馈给外部监控计算机或中央处理器，外部监控计算机或中央处理器根据集水腔内的油水状态指令给排水阀排水；

所述驱动部分包括进液管，抽油泵，液压马达进口，液压马达，液压马达转轴，液压马达出口，联轴器和进液口，所述液压马达固定在壳体底部、油水分离筛筒下方的中间位置；待处理油品经进液管被抽油泵抽到液压马达进口，从液压马达出口流至进液口，经进液口流入油水分离筛筒的底部；

所述进液管、抽油泵和液压马达进口依次管路连接，液压马达的液压马达出口与设置在油水分离筛底部的进液口管路连接；待处理油品经过液压马达，驱动液压马达转动，液压马达转轴通过联轴器与设置在油水分离筛筒内的传动轴相连接，可带动传动轴以工艺速度旋转，从而使待处理油品良好地实现快速油水分离，而且可以通过改变抽油泵的抽油速度改变待处理油品的流速，从而调整液压马达的转速；

所述排水部分包括排水管，排水阀和出水口，所述排水管设置在壳体下部侧壁，与壳体侧壁径向垂直连通，排水管末端设有出水口，排水管上设有排水阀；排水管与集水腔相连，用来排出从待处理油品中分离出的水。

与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果：

1、结构简单，灵敏度高，能够避免停机处理对后续工艺的影响，实现连续自动脱水处理，而且可以及时对设备跑水等故障进行预警。

2、把难度大的直接识别油水界面方法变成容易实施的油水组分识别，不受水含量范围以及油品乳化情况和油水是否分层的限制，允许油水界面在较大范围内波动，有利于分离效果的控制。

3、将本实用新型装置安装在传统净油机上，使油水混合液中的油相更容易聚集，有效缓解脱水设备的压力，大大提高了净油机的净油效率，是进一步油品净化的第一道保护性屏障，同时避免含油废水排出造成环境污染。

4、本实用新型可广泛应用于各种无明显分离界面的油水混合设备上。

附图说明

图1为本实用新型脱水装置一种实施例的结构示意图。

图2为本实用新型脱水装置一种实施例的A-A结构示意图。

图3为本实用新型脱水装置一种实施例的传动轴纵剖面图。

图4为本实用新型脱水装置实施例2中油水状态监测部分的结构示意图。

图5为本实用新型脱水装置实施例3中油水状态监测部分的结构示意图。

图4、5中，22-2号油水状态传感器，23-3号油水状态传感器，24-4号油水状态传感器。

上述图中，1-油水分离部分，2-油水状态监测部分，3-驱动部分，4-排水部分，5-集水腔，6-壳体，7-油水分离腔，8-溢油管。

111-上轴承，112-下轴承，12-传动轴，13-油水分离筛筒，121-中空转轴，122-溢油孔，123-离心轮组，124-定距套，125-中空进液通道，131-分离导流孔；

21-1号油水状态传感器；

31-进液管，32-抽油泵，33-液压马达进口，34-液压马达，35-液压马达转轴，36-液压马达出口，37-联轴器，38-进液口；

41-排水管，42-排水阀，43-出水口。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型进一步说明。

本实用新型设计的脱水装置(参见图1-3)，其特征在于该脱水装置包括油水分离部分1，油水状态监测部分2，驱动部分3，排水部分4，壳体6，和溢油管8，所述油水分离部分1同轴安装在壳体6内，由驱动部分3带动油水分离部分1的传动轴12以工艺速度旋转，使废水从排水部分4排出，脱水后的油品则从溢油管8中溢出。

所述油水分离部分1包括中心线均在同一直线上的上轴承111，下轴承112，传动轴12和油水分离筛筒13；所述上轴承111固定在壳体6上方中间位置，下轴承112固定在油水分离筛筒13底部中间位置，油水分离筛筒13安装在壳体6内，上轴承111和下轴承112之间，中心设置有允许中空转轴121穿过的孔；所述传动轴12安装在上轴承111和下轴承112上，并与溢油管8管路连接；所述油水分离筛筒13将壳体6内的空间分为油水分离腔7和集水腔5两个部分，油水分离腔7在油水分离筛筒13内形成，通过传动轴12的转动将油水分离；集水腔5在油水分离筛筒13与壳体6的内壁间形成，用来储存从待处理油品中分离出的水；所述油水分离筛筒13的筒壁上均布有设计数量的分离导流孔131，油水混合物在油水分离腔7内分离后，通过分离导流孔131进入集水腔5。

所述传动轴12包括中空转轴121、溢油孔122、离心轮组123、定距套124和中空进液通道125，传动轴12为具有中空进液通道125的中空转轴121，中空转轴121外侧套有离心轮组123；离心轮组123由数个至数十个形状和尺寸相同的碟形轮盘组成，各上下轮盘间设置有定距套124，用以固定轮盘，并可通过改变定距套124的高度来控制各轮盘之间的距离；在定距套124上设置有与中空进液通道125连通的多个溢油孔122，脱水后的油品从溢油孔122进入中空进液通道125，通过溢油管8中排出；

所述油水状态监测部分2包括至少一个油水状态传感器，1号油水状态传感器21设置在水腔5的底部，低于排水管41的高度，并固定在壳体6的内壁上，用以实时监测集水腔5内的油水状态，并将各点油水状态反馈给外部监控计算机或中央处理器，外部监控计算机或中央处理器根据集水腔5内的油水状态下指令给排水阀42排水；

所述驱动部分3包括进液管31，抽油泵32，液压马达进口33，液压马达34，液压马达转轴35，液压马达出口36，联轴器37和进液口38，所述液压马达34固定在壳体6底部、油水分离筛筒13下方的中间位置；待处理油品经进液管31被抽油泵32抽到液压马达进口33，从液压马达出口36流至进液口38，经进液口38流入油水分离筛筒13的底部；

所述进液管31、抽油泵32和液压马达进口33依次管路连接，液压马达34的液压马达出口36与设置在油水分离筛筒13底部的进液口38管路连接；待处理油品经过液压马达34，驱动液压马达34转动(液压马达是将液压泵提供的液体压力能转变为输出轴的转矩和转速，但本实用新型没有使用液压泵驱动，而是将带有一定压力的待处理油品通入液压马达34，驱动液压马达34转动，这也是本实用新型的一个创新技术)，液压马达转轴35通过联轴器37与设置在油水分离筛筒13内的传动轴12相连接，可带动传动轴12以工艺速度旋转，从而使待处理油品良好地实现快速油水分离，而且可以通过改变抽油泵32的抽油速度改变待处理油品的流速，从而调整液压马达34的转速。

所述排水部分4包括排水管41，排水阀42和出水口43，所述排水管41设置在壳体6下部侧壁，与壳体6侧壁径向垂直连通，排水管41末端设有出水口43，排水管41上设有排水阀42；排水管41与集水腔5相连，用来排出从待处理油品中分离出的水；当集水腔5底部的液体含油时，将排水阀42关闭，封住出水口43不向外排废水，避免油品浪费及环境污染。

本实用新型将待处理油品的压力能转变为传动轴的机械能，利用液压马达34代替常见的电机，不需额外能源，输出扭矩大，体积小、重量轻、结构简单，彻底解决现有技术中设备结构庞大、油水分离效率低、调速困难的问题。

本实用新型设计的一种脱水装置，是本实用新型的核心技术。其直接用途就是把该脱水装置作为油品预脱水处理装置用于传统净油机上，使油水混合液中的油相更容易聚集，有效缓解脱水设备的压力，大大提高了净油机的净油效率，同时避免含油废水排出造成环境污染。

本实用新型方法通过实时监测集水腔内的油水分布情况，控制排水阀42动作，可以尽快排出多余的废水，同时防止油水混合物误排，确保所排废水不含油，从而使脱水装置对待处理油品进行快速有效地预脱水处理，同时可用于设备跑水等特殊情况的故障预警，彻底解决现有技术中油水界面不稳定、乳化严重、油水状态不易检测的问题，有效缓解脱水设备的压力，提高油品净化效率。

下面给出本实用新型脱水装置的具体实施例。

实施例1

本实施例所述离心轮组123由6个形状和尺寸相同的碟形轮盘组成，轮盘中心设置有允许中空转轴121穿过的孔，各轮盘之间的距离是150mm，且离心轮组123的直径与油水分离筛筒13的内径相适应(参见图1-3)。所述液压马达34带动传动轴12旋转，油水分离腔7内的油水混合物从离心轮组123的外缘进入离心轮组123的各相邻叶片间，随着传动轴12的转动而高速旋转，在离心力的作用下，重相的水沿着离心轮组123的锥形轮盘向外运动，被甩到油水分离筛筒13边缘，聚集到油水分离筛筒13壁处，通过油水分离筛筒13壁上的分离导流孔131流出到油水分离筛筒13外的集水腔5；轻相的油向油水分离筛筒13中心流动，在后续油品的推动下通过离心轮组123叶片间的、中空转轴121上的溢油孔122进入中空进液通道125，脱水后的油品从溢油管8溢出，流至下一级的油品净化装置。

在实施例中，所述溢油孔122均匀分布在中空转轴121的轴体、离心轮组123的上下相邻两个锥形轮盘之间，每两个锥形轮盘之间的溢油孔122数量为4个(参见图1-3)。为了处理后油品的顺利溢出，将溢油孔122设置为里高外低(即溢油孔122在中空转轴121外表面上的开口朝下)，且孔道轴线与中空转轴121的中心线之间的夹角为锐角(优选45°)。

在本实施例中，所述进液口38与液压马达出口33管路连接，延伸进油水分离筛筒13内，设置在油水分离筛筒13底部，进液口38设置为里低外高(即进液口38的开口向着中空转轴121的方向)(参见图1)，待处理油品从进液口38进入油水分离筛筒13底部，随着传动轴12的转动，在离心轮组123的各轮盘间油水分离。

在本实施例中，所述溢油管8设置在壳体6上方中间位置，与壳体6顶部中心径向垂直连通，所述溢油管8穿过壳体6延伸进油水分离筛筒13，与传动轴12的中空转轴121连接(参见图1)，脱水后的油品从溢油孔122进入中空进液通道125，通过溢油管8排出。

待处理油品进入脱水装置进行第一次简单净化，即预脱水处理，排出油品中大部分的水，脱水后的油品被送到常规的油品净化装置进行第二次深度净化，进一步破解乳化液，去除油品中剩余的微量水。这种方法可以在进入常规的油品净化装置之前对待处理油品进行第一次简单净化，解决现有技术中设备跑水等故障时需停机处理、设备结构庞大、油水界面不稳定、油水分离效率低、乳化严重等问题，实现了连续的预脱水处理，有效缓解脱水设备的压力，提高油品净化效率。

实施例2

在本实施例中，所述油水状态监测部分2设有1号油水状态传感器21，2号油水状态传感器22和3号油水状态传感器23(参见图4)，所述1号油水状态传感器21，2号油水状态传感器22和3号油水状态传感器23是3个带绝缘结构的电容传感器，根据介电常数变化判断集水腔内各点的油水状态，依次在竖直方向上相距一定的距离,固定在壳体6内壁，用来监测三个点的油水状态。所述1号油水状态传感器21在集水腔5的底部，低于排水管41的高度，可固定在壳体6底部的内壁；2号油水状态传感器22的中心线与油水分离筛筒13底部在同一水平面；3号油水状态传感器23设置在集水腔5的中部。

在本实施例中，所述油水状态监测部分2实时监测集水腔5内的油水分布情况，将各点油水状态反馈给外部监控计算机或中央处理器，外部监控计算机或中央处理器判断集水腔5内油水分布情况，控制排水阀42动作。由于脱水装置是进行脱水预处理的一次净化，允许处理后的油品中含有微量水，为了当集水腔5内含有大量废水时，尽快排出多余的废水，同时防止油水混合物误排，确保所排废水不含油。

实施例3

在本实施例中，所述油水状态监测部分2设有1号油水状态传感器21，2号油水状态传感器22，3号油水状态传感器23和4号油水状态传感器24(参见图5)，所述1号油水状态传感器21，2号油水状态传感器22，3号油水状态传感器23和4号油水状态传感器24是4个带绝缘结构的电容传感器，依次在竖直方向上相距一定的距离,固定在壳体6内壁，用来监测4个点的油水状态。所述1号油水状态传感器21在集水腔5的底部，低于排水管41的高度，可固定在壳体6底部的内壁；2号油水状态传感器22的中心线与油水分离筛筒13底部在同一水平面；3号油水状态传感器23设置在集水腔5的中部；4号油水状态传感器24设置在集水腔5的上部。

在本实施例中，所述油水状态监测部分2实时监测集水腔5内的油水分布情况，根据4号油水状态传感器24的电容值C4分析待处理油品的含水量，当含水量过高时发出预警信号，正常情况下作为基准信号；由于水的介电常数远大于油的介电常数，随着介电常数的增加，电容值增加，所以将1号油水状态传感器21的电容值C1、2号油水状态传感器22的电容值C2和3号油水状态传感器23的电容值C3分别与C4比较，分析集水腔5内油水分布情况，当集水腔5内的废水增加至一定高度后，控制排水阀42打开，分离后的废水从出水口43排出。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (6)

1.一种脱水装置，其特征在于该脱水装置包括油水分离部分，油水状态监测部分，驱动部分，排水部分，壳体和溢油管，所述油水分离部分同轴安装在壳体内，由驱动部分带动油水分离部分的传动轴以工艺速度旋转，使废水从排水部分排出，脱水后的油品则从溢油管中溢出；

所述油水分离部分包括中心线均在同一直线上的上轴承，下轴承，传动轴和油水分离筛筒；所述上轴承固定在壳体上方中间位置，下轴承固定在油水分离筛筒底部中间位置，所述传动轴安装在上轴承和下轴承上，并与溢油管管路连接；所述油水分离筛筒将壳体内的空间分为油水分离腔和集水腔两个部分，油水分离腔在油水分离筛筒内形成，通过传动轴的转动将油水分离；集水腔在油水分离筛筒与壳体的内壁间形成，用来储存从待处理油品中分离出的水；所述油水分离筛筒的筒壁上均布有设计数量的分离导流孔，油水混合物在油水分离腔内分离后，通过分离导流孔进入集水腔；

所述传动轴包括中空转轴、溢油孔、离心轮组、定距套和中空进液通道，中空进液通道开在中空转轴内，中空转轴外侧套有离心轮组；离心轮组由形状和尺寸相同的设计数量的碟形轮盘组成，相邻的上、下轮盘间设置有定距套，用以固定碟形轮盘，并可通过改变定距套的高度来控制各轮盘之间的距离；在定距套上设置有与中空进液通道连通的多个溢油孔，脱水后的油品从溢油孔进入中空进液通道，再通过溢油管排出；

所述油水状态监测部分包括至少一个油水状态传感器、油水状态传感器设置在水腔的底部，低于排水管的高度，并固定在壳体的内壁上，用以实时监测集水腔内的油水状态，并将各点油水状态反馈给外部监控计算机或中央处理器，外部监控计算机或中央处理器根据集水腔内的油水状态指令给排水阀排水；

所述驱动部分包括进液管，抽油泵，液压马达进口，液压马达，液压马达转轴，液压马达出口，联轴器和进液口，所述液压马达固定在壳体底部、油水分离筛筒下方的中间位置；待处理油品经进液管被抽油泵抽到液压马达进口，从液压马达出口流至进液口，经进液口流入油水分离筛筒的底部；

所述进液管、抽油泵和液压马达进口依次管路连接，液压马达的液压马达出口与设置在油水分离筛底部的进液口管路连接；待处理油品经过液压马达，驱动液压马达转动，液压马达转轴通过联轴器与设置在油水分离筛筒内的传动轴相连接，可带动传动轴以工艺速度旋转，从而使待处理油品良好地实现快速油水分离，而且可以通过改变抽油泵的抽油速度改变待处理油品的流速，从而调整液压马达的转速；

所述排水部分包括排水管，排水阀和出水口，所述排水管设置在壳体下部侧壁，与壳体侧壁径向垂直连通，排水管末端设有出水口，排水管上设有排水阀；排水管与集水腔相连，用来排出从待处理油品中分离出的水。

2.根据权利要求1所述的脱水装置，其特征在于所述的油水状态传感器为4个，即1号油水状态传感器，2号油水状态传感器，3号油水状态传感器和4号油水状态传感器，4个油水状态传感器依次在竖直方向上相距设计距离固定在壳体的内壁上。

3.根据权利要求1所述的脱水装置，其特征在于所述的油水状态传感器选择带绝缘结构的电容传感器，以根据介电常数变化判断集水腔内各点的油水状态。

4.根据权利要求1所述的脱水装置，其特征在于所述的溢油孔设置为里高外低形状，且孔道轴线与中空转轴的中心线之间的夹角为锐角。

5.根据权利要求4所述的脱水装置，其特征在于所述的夹角为45°。

6.一种净油机，其特征在于该净油机采用权利要求1-4任一项的脱水装置作为其油品预脱水处理装置。