一种超声波辅助的聚结滤芯装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超声波辅助的聚结滤芯装置，属于油水分离技术领域。包括脱水棉套、纤维聚结层、纤维破乳层、金属孔板、超声换能器、后封板、前封板以及进油口。超声换能器与金属孔板连接。其特征在于：含水油液中较小的水珠在超声波作用下会先进行预破乳，形成较大的水珠，较大的水珠在通过纤维破乳层和纤维聚结层时更加容易产生聚结。同时超声换能器与金属孔板固定连接，对过滤聚结组件进行激振，使个纤维层纤维振动，增大纤维与水滴之间的接触碰撞概率，提高了对水滴的捕集效率，有利于提高聚结效率。纤维层的振动还能有效防止油液在纤维层中的停留，避免形成油膜降低聚结效率。本发明专利技术一种超声波辅助的聚结滤芯装置结构简单，并且分离效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波辅助的聚结滤芯装置
本专利技术涉及一种超声波辅助的聚结滤芯装置，属油水分离领域。
技术介绍
油品进水或者含水量高都会导致无法满足使用需求，影响其运行，可能产生重大安全事故，所以需要进行油品脱水处理。油水分离常采用聚结分离技术，油液流经经过表面处理的玻璃纤维等制成的聚结滤芯，依次经过过滤、破乳、聚结、脱离四个过程，将油液中的乳化水进行破乳化，再将破乳化后的小水珠聚结成大水珠，最后经过分离滤芯进行油水的分离，达到油品脱水的目的。但是，在油品中水滴直径较小，含水量较低时，聚结滤芯的分离效率急剧下降。因此如何提高低含水量直径小水滴的聚结分离效率是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术通过对现有油水分离聚结滤芯的分离效率低、破乳效果差的原因进行分析，提出了一种超声波辅助的聚结滤芯装置。利用超声换能器对滤芯纤维层纤维进行高频激振，提高水滴与纤维的碰撞接触概率，从而提高滤芯对微小水滴的捕集效率，改善破乳聚结效果。同时，超声换能器产生的超声波作用于油液，对流经聚结滤芯的油液进行预破乳，使流过聚结滤芯前的油液中水滴直径变大，聚结滤芯对较大水滴的聚结分离效果比较细水滴的分离效果要好的多。本专利技术一种超声波辅助的聚结滤芯装置，包括脱水棉套、纤维聚结层、纤维破乳层、金属孔板、超声换能器、后封板、前封板以及进油口，各部分通过圆柱端部粘接或者焊接的方式组成圆筒形的超声波辅助的聚结滤芯装置，超声换能器安装在聚结滤芯尾端，与金属孔板焊接连接。本专利技术一种超声波辅助聚结滤芯装置，其聚结滤芯过滤组件由纤维破乳层折成褶皱形、纤维聚结层和脱水棉套依次包裹在金属孔板形成的滤芯骨架外表面上，两端分别与前封板以及后封板粘接，金属孔板尾端与超声换能器焊接固定连接。本专利技术一种超声波辅助的聚结滤芯装置，其过滤滤芯由纳米级纤维组成。纤维直径太小会压降变大，纤维直径过大则孔隙直径大不利于捕获细小水珠，所以纤维破乳层纤维直径为0.5μm-5μm，并对纤维膜表面进行亲水改性处理。水珠破乳后，需要增大纤维直径，增大孔隙直径使水珠沿纤维聚结长大并最后从纤维上脱离，纤维聚结层纤维直径为5μm-20μm。本专利技术一种超声波辅助的聚结滤芯装置，其超声换能器可以是压电陶瓷超声波换能器或磁致伸缩超声波换能器，采用喇叭形圆口形使超声波发射范围控制在滤芯内部空间，且方便与金属孔板连接。换能器的轴线与圆筒形聚结滤芯同轴。同时，超声换能器也作为聚结滤芯纤维层的激振器，其功能是对聚结滤芯高频激振，使纤维不断高频振动，提高与水滴的碰撞接触概率，提高对微小水滴的捕捉能力，改善对于细微水滴的破乳效果。同时纤维的振动可以有效防止聚结滤芯纤维层中油膜的形成，提高过滤效率。附图说明图1是本专利技术一种超声波辅助的聚结滤芯装置结构示意图；图2为本专利技术一种超声波辅助的聚结滤芯装置的截面结构图。图中：1-脱水棉套、2-纤维聚结层、3-纤维破乳层、4-金属孔板、5-超声换能器、6-后封板、7-前封板、8-进油口。具体实施方式本专利技术提出了一种超声波辅助的聚结滤芯装置，如图1和图2所示，包括脱水棉套1、纤维聚结层2、纤维破乳层3、金属孔板4、超声换能器5、后封板6、前封板7，用于油水分离领域。聚结滤芯过滤组件由纤维破乳层3折成褶皱形、纤维聚结层2和脱水棉套1依次包裹在金属孔板形成的滤芯骨架外表面上，两端分别与前封板7以及后封板6粘接，金属孔板4尾端与超声换能器5焊接固定连接。如图1所示，含水油液由前封板7的进油口8进入滤芯内部，在流经聚结滤芯纤维层前，由所述超声换能器5产生的超声波进行预破乳，在超声波预破乳的作用下，小水珠逐渐聚合形成较大的水珠，较大的水珠在通过所述纤维破乳层3和纤维聚结层2时更容易产生聚结现象。在水含量低于100ppm时，超声波预破乳能够促进小水珠形成较大的水滴，从而提高聚结滤芯的脱水性能。同时，超声换能器5与金属孔板4相连接，会对金属孔板4以及纤维破乳层3和纤维聚结层2进行激振。在含水油液经过超声波预破乳后通过纤维层时，纤维不断高频振动，提高与水滴的碰撞接触概率，提高对微小水滴的捕捉能力，改善对于细微水滴的破乳效果。同时纤维的振动可以有效防止聚结滤芯纤维层中油膜的形成，提高过滤效率。本专利技术一种超声波辅助的聚结滤芯装置，其过滤滤芯由纳米级纤维组成。纤维破乳层3纤维直径为0.5μm-5μm，并对纤维膜表面进行亲水改性处理，纤维聚结层2纤维直径为5μm-20μm。本专利技术一种超声波辅助的聚结滤芯装置，其过滤滤芯由纳米级纤维组成。纤维破乳层3纤维由聚丙烯(PP)与亲水改性剂碳酸钙共混后经过熔体微分静电纺丝制备，碳酸钙在亲水改性的同时，钙离子还对油水乳状液的破乳具有促进作用。本专利技术一种超声波辅助的聚结滤芯装置，其过滤滤芯由纳米级纤维组成。纤维聚结层2是由熔体微分静电纺丝制备的直径平缓过渡的多级纤维结构，其纤维直径通过逐步改变熔体微分静电纺丝的电压实现从细到粗的连续平缓过渡，更加有利于水珠破乳后稳定的聚结长大并脱离。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波辅助的聚结滤芯装置，其特征在于：包括脱水棉套、纤维聚结层、纤维破乳层、金属孔板、超声换能器、后封板、前封板以及进油口，各部分通过圆柱端部粘接或者焊接的方式组成圆筒形的超声波辅助的聚结滤芯装置，超声换能器安装在聚结滤芯尾端，与金属孔板焊接连接；聚结滤芯过滤组件由纤维破乳层折成褶皱形、纤维聚结层和脱水棉套依次包裹在金属孔板形成的滤芯骨架外表面上。

【技术特征摘要】
1.一种超声波辅助的聚结滤芯装置，其特征在于：包括脱水棉套、纤维聚结层、纤维破乳层、金属孔板、超声换能器、后封板、前封板以及进油口，各部分通过圆柱端部粘接或者焊接的方式组成圆筒形的超声波辅助的聚结滤芯装置，超声换能器安装在聚结滤芯尾端，与金属孔板焊接连接；聚结滤芯过滤组件由纤维破乳层折成褶皱形、纤维聚结层和脱水棉套依次包裹在金属孔板形成的滤芯骨架外表面上。2.根据权利要求1所述的一种超声波辅助聚结滤芯装置，其特征在于：纤维破乳层纤维直径为0.5μm-5μm，并对纤维膜表面进行亲水改性处理；纤维聚结层纤维直径为5μm-20μm。3.根据权利要求1所述的一种超声波辅助聚结滤芯装置，其特征在于：超声换能...

【专利技术属性】
技术研发人员：李好义，谢超，邢健，陈明军，丁玉梅，杨卫民，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11