螺旋栅中空上浮式油水分离器制造技术

本发明专利技术涉及一种深海采油的油水分离器，旨在提供一种螺旋栅中空上浮式油水分离器。该油水分离器包括分离装置、支架、油水混合物油桶、泵、动力系统、收油桶和收水桶；所述动力系统包括电机、变频器和电机带轮，所述分离装置包括入油口装置、轴承、轴承油封架、油封、螺旋栅、螺旋栅固定架、旋转筒、旋转筒带轮、分离装置固定架、溢流管、导油管和底流管。本发明专利技术结构紧凑，体积和重量都很小；本发明专利技术增大了油水混合物的浓度、杂质含量的适用范围，明显缩短了分离时间，并且提升了分离效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种深海采油的油水分离器，特别涉及一种螺旋栅中空上浮式油水分离器。
技术介绍
对于油水分离器，目前传统的分离方式有静态重力式油水分离器、静态水力旋流分离器和主动旋流分离器。重力式油水分离器使用庞大的分离罐利用油和水的密度差在重力下将油和水进行分离，重力式油水分离器分离时间长、分离效率低、体积重量巨大，深水环境下操作难度大，而且造价昂贵。静态水力旋流器利用其进口和出口之间的压力差使原油在旋流管内旋转，产生离心力，而油和水的密度不同，离心加速度不同，从而径向速度不同而使油水完成分离。但是静态旋流分离器在分离过程中，由于压力降、分离器筒体和原油的粘性阻力的存在，使得在分离器的末端，分离速度降低，流场紊乱，无法形成有效的分离。主动旋流分离器与静态旋流分离器相比，最大的优点是外加动力，油水混合液在旋流管内由外力驱动的高速旋转产生离心力而进行分离，因此其分离的效率不受分离器进出口的压差和压力波动影响。传统的动态旋流器都是通过旋转旋转栅来加速混合液体,混合液体在旋转筒内由于摩擦阻力的原因切向速度逐渐减小，压力损失严重，到末端的时候流畅紊乱，影响分离效果。而且传统的动态旋流器都是水平摆放，当旋转筒长度较长时，受到混合液体的重力作用影响分离流畅。另外传统动态旋流器在结构设计和密封设计上很少考虑，设备振动严重，影响分离效果。密封不佳，如果用于水下分离，容易产生泄露污染。传统的动态旋流器溢流管都是安装在旋转筒的底部，忽略考虑了轻质相油在旋转筒内会产生从中心回流流动的情况，影响分离效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能主动控制旋转速度、实现深水中的油水混合物有效分离的螺旋栅中空上浮式油水分离器。为解决上述技术问题，本专利技术的解决方案是提供一种螺旋栅中空上浮式油水分离器，包括分离装置，所述油水分离器还包括支架、油水混合物油桶、泵、动力系统、收油桶和收水桶；所述动力系统包括电机、变频器和电机带轮；所述分离装置包括入油口装置、轴承、轴承油封架、油封、螺旋栅、螺旋栅固定架、旋转筒、旋转筒带轮、分离装置固定架、溢流管、导油管和底流管；入油口装置和轴承油封架固定在分离装置固定架上；螺旋栅固定架固定在入油口装置中，并与螺旋栅间隙配合加以固定螺旋栅，螺旋栅设置在旋转筒内部，旋转筒安装于轴承中，旋转筒和旋转筒带轮固定；所述螺旋栅中间设有一个纵向的通道，溢流管在旋转筒内部，且一端与螺旋栅的通道口连接，导油管与螺旋栅的另一个通道口连接，底流管与旋转筒的底部开口连接固定；轴承和油封安装在轴承油封架里，并通过油封固定板固定；油水混合物油桶、泵和分离装置相互之间通过管路连接，并固定在支架上方，动力系统固定在支架的左边，且电机带轮通过V带和分离装置中的旋转筒带轮相连，在分离装置的下方支架上固定有收油桶和收水桶，收油桶与分离装置中的导油管相连接，收水桶与底流管相连接。作为进一步的改进，所述油水混合物油桶上方设有搅拌器。作为进一步的改进，所述分离装置与泵之间的管路上分别装有压力计和流量计，泵与油水混合油桶之间的管路上装有阀门。作为进一步的改进，所述泵、电机、变频器和分离装置分别与固定板利用螺栓连接，再通过固定板与支架焊接固定，与电机连接的固定板上有上下朝向的U型槽，与分离装置连接的固定板上有左右朝向的U型槽。作为进一步的改进，所述溢流管为锥形口结构，且利用截面面积小的部分与螺旋栅的通道口连接。作为进一步的改进，所述在旋转筒上部的是调心轴承，在旋转筒下部的是止推轴承。作为进一步的改进，所述旋转筒内部分为上端直管段、锥形段和小直径末端直管段和大直径末端直管段，底流管的直径小于大直径末端直管段的直径，且大于小直径末端直管段的直径；旋转筒外部分为两段直径不同的部分，且上部分的直径大于下部分的直径；旋转筒与旋转筒带轮之间通过螺钉连接固定。作为进一步的改进，所述螺旋栅为螺旋型通道，螺旋段的截面面积大于旋转筒的锥形段、小直径末端直管段和大直径末端直管段的截面面积。作为进一步的改进，所述螺旋栅的圆柱端末端通过螺纹与螺母旋和固定在入油口装置上。作为进一步的改进，所述螺旋栅、入油口装置、溢流管、导油管和底流管分别采用O型圈密封，入油口装置和轴承油封架之间采用垫片密封，旋转筒和轴承油封架之间采用油封密封。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是1、结构紧凑，体积和重量都很小，适合深海作业；2、比起重力式分离，本专利技术明显缩短了分离时间；3、本专利技术先对油水混合物进行搅拌，并用泵以一定的压力注入分离装置，增大了油水混合物的浓度、杂质含量的适用范围；4、本专利技术配备了动力装置，螺旋栅和旋转筒结构都是通过流场设计计算，转速、流量、压力等都是通过计算、仿真和实验后优化配置，明显提升分离效果。附图说明图1是本专利技术的整体轴测图。图2是本专利技术中的分离装置剖视图。图3是本专利技术中的螺旋栅示意图。图4是本专利技术中的旋转筒剖面图。图中的附图标记为1支架；2电机；3电机带轮；4 V带；5分离装置固定架；6轴承油封架；7垫片；8入油口装置；9螺母；10导油管；11 O型圈；12螺旋栅固定架；13油封；14轴承；15螺旋栅；16溢流管；17旋转筒；18旋转筒带轮；19油封固定板；20底流管；21压力计；22流量计；23搅拌器；24阀门；25油水混合物油桶；26泵；27收油桶；28收水桶。具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述如图1所示的油水分离器主要由以下几部分组成支架1、分离装置、油水混合物油桶25、泵26、动力系统、收油桶27和收水桶28。油水混合物油桶25、泵26和分离装置相互之间通过管路连接，并固定在支架I上方，其中泵26和分离装置分别与固定板利用螺栓连接，再通过固定板与支架I焊接固定，且与分离装置连接的固定板上有左右朝向的U型槽，用以调节V带4的张紧程度。收油桶27和收水桶28固定在分离装置下方的支架I上。油水混合物油桶25上方设有搅拌器23，对油水混合物实现充分均匀搅拌。分离装置与泵26之间的管路上分别装有压力计21和流量计22，用于测量入油口的流量和压力，泵26与油水混合油桶25之间的管路上装有阀门24，本实施例采用了球形阀，用于调节流量。所述分离装置包括入油口装置8、轴承14、轴承油封架6、油封13、螺旋栅15、螺旋栅固定架12、旋转筒17、旋转筒带轮18、分离装置固定架5、溢流管16、导油管10和底流管20。轴承14和油封13安装在轴承油封架6里，并通过油封固定板19固定；旋转筒17内部分为上端直管段、锥形段和小直径末端直管段和大直径末端直管段，外部分为两段直径不同的部分，且上部分的直径大于下部分的直径；旋转筒17与旋转筒带轮18之间通过螺钉连接固定；螺旋栅15为螺旋型通道，设置在旋转筒17内部，螺旋段的截面面积大于旋转筒17的锥形段、小直径末端直管段和大直径末端直管段的截面面积，有利于油水混合物充满旋转筒17，稳定分离流场。入油口装置8和轴承油封架6通过螺栓固定在分离装置固定架5上的，且入油口装置8和轴承油封架6采用密封垫片7密封。螺旋栅15的圆柱端末端通过螺纹与螺母9旋和固定在入油口装置8上，并通过O型圈11密封。螺旋栅固定架12通过螺纹固定在入油口装置8中，并与螺旋栅15间隙配合。旋转筒17安装于轴承14中，上面是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋栅中空上浮式油水分离器，包括分离装置，其特征在于，所述油水分离器还包括支架、油水混合物油桶、泵、动力系统、收油桶和收水桶；所述动力系统包括电机、变频器和电机带轮；所述分离装置包括入油口装置、轴承、轴承油封架、油封、螺旋栅、螺旋栅固定架、旋转筒、旋转筒带轮、分离装置固定架、溢流管、导油管和底流管；入油口装置和轴承油封架固定在分离装置固定架上；螺旋栅固定架固定在入油口装置中，并与螺旋栅间隙配合加以固定螺旋栅，螺旋栅设置在旋转筒内部，旋转筒安装于轴承中，旋转筒和旋转筒带轮固定；所述螺旋栅中间设有一个纵向的通道，溢流管在旋转筒内部，且一端与螺旋栅的通道口连接，导油管与螺旋栅的另一个通道口连接，底流管与旋转筒的底部开口连接固定；轴承和油封安装在轴承油封架里，并通过油封固定板固定；油水混合物油桶、泵和分离装置相互之间通过管路连接，并固定在支架上方，动力系统固定在支架的左边，且电机带轮通过V带和分离装置中的旋转筒带轮相连，在分离装置的下方支架上固定有收油桶和收水桶，收油桶与分离装置中的导油管相连接，收水桶与底流管相连接。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋栅中空上浮式油水分离器，包括分离装置，其特征在于，所述油水分离器还包括支架、油水混合物油桶、泵、动力系统、收油桶和收水桶；所述动力系统包括电机、变频器和电机带轮； 所述分离装置包括入油口装置、轴承、轴承油封架、油封、螺旋栅、螺旋栅固定架、旋转筒、旋转筒带轮、分离装置固定架、溢流管、导油管和底流管；入油口装置和轴承油封架固定在分离装置固定架上；螺旋栅固定架固定在入油口装置中，并与螺旋栅间隙配合加以固定螺旋栅，螺旋栅设置在旋转筒内部，旋转筒安装于轴承中，旋转筒和旋转筒带轮固定；所述螺旋栅中间设有一个纵向的通道，溢流管在旋转筒内部，且一端与螺旋栅的通道口连接，导油管与螺旋栅的另一个通道口连接，底流管与旋转筒的底部开口连接固定；轴承和油封安装在轴承油封架里，并通过油封固定板固定； 油水混合物油桶、泵和分离装置相互之间通过管路连接，并固定在支架上方，动力系统固定在支架的左边，且电机带轮通过V带和分离装置中的旋转筒带轮相连，在分离装置的下方支架上固定有收油桶和收水桶，收油桶与分离装置中的导油管相连接，收水桶与底流管相连接。2.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于，所述油水混合物油桶上方设有搅拌器。3.根据权利要求1所述的油水分离器，其特征在于，所述分离装置与泵之间的管路上分别装有压力计和流量计，泵与油水混合油桶之间的管路上装有阀门。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家旺，李高森，郑炳焕，顾临怡，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：