一种全密闭内循环微正压气浮系统技术方案

本发明专利技术公开了一种全密闭内循环微正压气浮系统，涉及油水后处理技术领域，包括气浮外罐、制氮机、微气泡发生结构、微气泡筛选器、气浮内罐、补气阀、悬浮区、集油环壳、数据采集模块、数值定量模块、纠偏检测模块和智能执行模块，通过对数据的采集、运行、计算、执行和纠偏，在实现智能化高效分离油渣、油泥和水的基础上，以全密闭内循环微正压气浮的方式进一步实现VOCs的零排放，从而保护了环境，加强了水体的净化效率，同时以内外循环结合的方式持续性分离油渣、油泥和水，进一步提高生产效率和质量，解决了传统设备在分离油渣、油泥和水的过程中生成效率过慢，且非密封工作，易造成VOCs气体泄漏，造成污染较大的问题。造成污染较大的问题。造成污染较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种全密闭内循环微正压气浮系统


[0001]本专利技术涉及油水后处理
，尤其涉及一种全密闭内循环微正压气浮系统。

技术介绍

[0002]孤六联合站始建于1985年，于2011年1月进行改造，具有原油脱水、油田水处理、天然气净化处理等功能，对其中的采出水处理（油田水处理）系统由多级除油罐配合多级多个气浮装置，预添加反相破乳剂，先完成油、水、油泥分离，再通过气浮装置进一步分离油、水、油泥，在气浮装置分离油、水、油泥过程中由于非密闭设计，溶气过程中释放的空气进入气浮装置内，需要不断的排放，空气携带部分VOCs排入大气，VOCs和氮氧化物与阳光结合会产生二次污染物（PANs），从而对地表层的臭氧造成污染；且使用空气作为气源，空气中含有各种不可见的气体或固体，存在安全隐患，造成系统溶解氧含量增高，提高设备、管线腐蚀风险，同时造成在分离油、水、油泥时污染物的增加不可控性，使净化的质量变差；针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：通过设置气浮外罐、制氮机、微气泡发生结构、微气泡筛选器、气浮内罐、补气阀、悬浮区和集油环壳配合数据采集模块、数值定量模块、纠偏检测模块和智能执行模块，通过对数据的采集、运行、计算、执行和纠偏，在实现智能化高效分离油渣、油泥和水的基础上，以全密闭内循环微正压气浮的方式进一步实现VOCs的零排放，从而保护了环境，加强了水体的净化效率，同时以内外循环结合的方式持续性分离油渣、油泥和水，进一步提高生产效率和质量，解决了传统设备在分离油渣、油泥和水的过程中生成效率过慢，且非密封工作，易造成VOCs气体泄漏，造成污染较大的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种全密闭内循环微正压气浮系统，包括气浮外罐和控制中心，所述气浮外罐的内部从下到上依次设有气浮内罐、悬浮区和分子膜区，所述悬浮区和分子膜区之间设有集油环壳，所述集油环壳的一侧贯通连接有出油渣阀，所述集油环壳的外端与气浮外罐的内壁固定连接，所述气浮内罐的顶端开设有布水口，所述布水口设有多个，且布水口以气浮内罐的中心为圆心按环形阵列分布，所述布水口的正下方设有溶气布水环和液体循环管，所述溶气布水环固定套设于气浮内罐外端，所述液体循环管设于布水口与溶气布水环之间，且液体循环管一端贯穿气浮内罐的外壁延伸到其内部的中心部，其另一端贯穿气浮外罐的内壁延伸到外部并贯通连接有微气泡发生结构，所述气浮外罐的顶端贯通连接有一分二出气管，所述一分二出气管分别贯通连接有真空机和制氮机，所述一分二出气管上安装有单向阀、补气阀和二合一混合阀，所述单向阀设于真空机和气浮外罐之间，所述二合一混合阀设于气浮外罐和制氮机之间，所述补气阀设于二合一混合阀和制氮机之间，所述二合一混合阀的一端贯通连接有混合进气管，所述混合进气管与微气泡发生结构贯通连接，且混合进气管和液体循环管对称设置，所述溶气布水环的底端贯通连接有液气混合管，所述液气混合管贯通连接有微气泡筛选器，所述微
气泡筛选器通过导管与微气泡发生结构贯通连接，且微气泡筛选器与微气泡发生结构之间的导管与混合进气管垂直设置；控制中心包括：数据采集模块，用于采集气体静态信息和水体静态信息并将其发送给数值定量模块；在智能执行模块运行时，还用于采集动态实时状况信息并将其发送给纠偏检测模块；数值定量模块，用于接收到气体静态信息和水体静态信息并依据公式计算得出质量状态信息，并通过质量状态信息生成智能启动信号，还将智能启动信号发送给智能执行模块；智能执行模块，用于接收智能启动信号并控制部件进行智能化工作，还用于接收实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号并控制对应部件运行；纠偏检测模块，用于接收动态实时状况信息并根据公式生成智能动态变化量，且通过智能动态变化量生成实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号，还将实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号发送给智能执行模块。
[0005]进一步的，所述气浮外罐与气浮内罐之间对称设有排水嘴，两个所述排水嘴通过导管与出水阀贯通连接，且出水阀设于气浮外罐的外部，所述排水嘴设于溶气布水环的正下方，所述气浮内罐的底端贯通连接有集泥管，所述集泥管安装于气浮外罐的底部并与其贯通连接，所述集泥管贯穿气浮外罐的内壁延伸到其外部并贯通连接有出泥阀，所述气浮内罐的底部贯通连接有进水管，所述进水管一端贯穿气浮外罐的内壁延伸到其外部并外接除油罐的出水口。
[0006]进一步的，所述微气泡发生结构包括壳体、自吸组件和气泡限定件，自吸组件和气泡限定件均转动设于壳体内，且自吸组件和气泡限定件适配有驱动其同步旋转的伺服电机，所述伺服电机固定设于壳体的一侧，且混合进气管和液体循环管对称贯通于壳体的两端，所述自吸组件包括自吸转杆、自吸转套和自吸旋切扇，所述自吸转杆转动设于壳体内，且自吸转杆的一端贯穿壳体的内壁延伸到其外部并与其伺服电机的输出轴固定连接，所述自吸转套固定套设于自吸转杆的外端，所述自吸旋切扇固定设于自吸转套的外端，且自吸旋切扇设有多个，且自吸旋切扇以吸转套的中心点为圆心按环形阵列分布，且自吸旋切扇设于混合进气管处。
[0007]进一步的，所述气泡限定件包括气泡凸套和气泡转板，所述气泡凸套的外端抵接壳体的内壁，且气泡凸套与自吸转杆固定连接，所述气泡凸套和气泡转板均开设有若干个等大的气孔，所述气泡转板固定设于气泡凸套的内壁，且气泡转板设有多个并以气泡凸套的中心线为圆心按环形阵列分布。
[0008]进一步的，所述壳体内固定设有用于支撑自吸转杆的支撑板，所述支撑板与自吸转杆转动连接，所述支撑板开设有若干个通孔，且支撑板的通孔大于气孔的直径。
[0009]进一步的，所述数据采集模块采集的水体静态信息由水体的累积进入量、水体的累积油渣出料量和水体的油泥沉淀出料量组成；而气体静态信息由气体的累积结余质量和氮气的累积质量构成。
[0010]进一步的，所述数据采集模块在智能执行模块运行时采集的动态实时状况信息包括气浮外罐的水体高度值、气浮外罐顶端的气压值、微气泡发生结构内的气压值和微气泡筛选器内的气压值构成。
[0011]进一步的，所述数值定量模块的工作步骤如下：Sa：数值定量模块接收到气体静态信息和水体静态信息后，将水体的累积进入量、水体的累积油渣出料量、水体的油泥沉淀出料量、气体的累积结余质量和氮气的累积质量
与对应的时间进行对比分别求出对应的平均值并分别标定，然后依据公式得到质量状态信息A；Sb：当质量状态信息A逐渐趋于稳定时，获取质量状态信息A稳定状态的累计时间并与预设时间进行对比，当大于预设时间时，则产生智能启动信号；Sc：当产生智能启动信号后数值定量模块将其发送给智能执行模块。
[0012]进一步的，所述纠偏检测模块的工作步骤如下： Sa：纠偏检测模块接收到动态实时状况信息并将其内的气浮外罐的水体高度值、气浮外罐顶端的气压值、微气泡发生结构内的气压值和微气泡筛选器内的气压值进行分别标定为H、V1、V2和V3，并依据公式得到智能动态变化量B；Sb：当智能动态变化量B与预设范围值b进行对比，当B在b内，则不产生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全密闭内循环微正压气浮系统，包括气浮外罐（1）和控制中心，其特征在于，所述气浮外罐（1）的内部从下到上依次设有气浮内罐（5）、悬浮区（15）和分子膜区（16），所述悬浮区（15）和分子膜区（16）之间设有集油环壳（17），所述集油环壳（17）的一侧贯通连接有出油渣阀（18），所述集油环壳（17）的外端与气浮外罐（1）的内壁固定连接，所述气浮内罐（5）的顶端开设有布水口（14），所述布水口（14）设有多个，且布水口（14）以气浮内罐（5）的中心为圆心按环形阵列分布，所述布水口（14）的正下方设有溶气布水环（13）和液体循环管（22），所述溶气布水环（13）固定套设于气浮内罐（5）外端，所述液体循环管（22）设于布水口（14）与溶气布水环（13）之间，且液体循环管（22）一端贯穿气浮内罐（5）的外壁延伸到其内部的中心部，其另一端贯穿气浮外罐（1）的内壁延伸到外部并贯通连接有微气泡发生结构（3），所述气浮外罐（1）的顶端贯通连接有一分二出气管（24），所述一分二出气管（24）分别贯通连接有真空机（6）和制氮机（2），所述一分二出气管（24）上安装有单向阀（7）、补气阀（8）和二合一混合阀（20），所述单向阀（7）设于真空机（6）和气浮外罐（1）之间，所述二合一混合阀（20）设于气浮外罐（1）和制氮机（2）之间，所述补气阀（8）设于二合一混合阀（20）和制氮机（2）之间，所述二合一混合阀（20）的一端贯通连接有混合进气管（21），所述混合进气管（21）与微气泡发生结构（3）贯通连接，且混合进气管（21）和液体循环管（22）对称设置，所述溶气布水环（13）的底端贯通连接有液气混合管（23），所述液气混合管（23）贯通连接有微气泡筛选器（4），所述微气泡筛选器（4）通过导管与微气泡发生结构（3）贯通连接，且微气泡筛选器（4）与微气泡发生结构（3）之间的导管与混合进气管（21）垂直设置；控制中心包括：数据采集模块，用于采集气体静态信息和水体静态信息并将其发送给数值定量模块；在智能执行模块运行时，还用于采集动态实时状况信息并将其发送给纠偏检测模块；数值定量模块，用于接收到气体静态信息和水体静态信息并依据公式计算得出质量状态信息，并通过质量状态信息生成智能启动信号，还将智能启动信号发送给智能执行模块；智能执行模块，用于接收智能启动信号并控制部件进行智能化工作，还用于接收实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号并控制对应部件运行；纠偏检测模块，用于接收动态实时状况信息并根据公式生成智能动态变化量，且通过智能动态变化量生成实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号，还将实时的第一纠偏控制信号或第二纠偏控制信号发送给智能执行模块。2.根据权利要求1所述的一种全密闭内循环微正压气浮系统，其特征在于，所述气浮外罐（1）与气浮内罐（5）之间对称设有排水嘴（11），两个所述排水嘴（11）通过导管与出水阀（9）贯通连接，且出水阀（9）设于气浮外罐（1）的外部，所述排水嘴（11）设于溶气布水环（13）的正下方，所述气浮内罐（5）的底端贯通连接有集泥管（19），所述集泥管（19）安装于气浮外罐（1）的底部并与其贯通连接，所述集泥管（19）贯穿气浮外罐（1）的内壁延伸到其外部并贯通连接有出泥阀（10），所述气浮内罐（5）的底部贯通连接有进水管（12），所述进水管（12）一端贯穿气浮外罐（1）的内壁延伸到其外部并外接除油罐的出水口。3.根据权利要求1所述的一种全密闭内循环微正压气浮系统，其特征在于，所述微气泡发生结构（3）包括壳体（301）、自吸组件和气泡限定件，自吸组件和气泡限定件均转动设于壳体（301）内，且自吸组件和气泡限定件适配有驱动其同步旋转的伺服电机（302），所述伺服电机（302）固定设于壳体（301）的一侧，且混合进气管（21）和液体循环管（22）对称贯通于
壳体（301）的两端，所述自吸组件包括自吸转杆（304）、自吸转套（305）和自吸旋切扇（306）；所述自吸转杆（304）转动设于壳体（301）内，且自吸转杆（304）的一端贯穿壳体（301）的内壁延伸到其外部并与其伺服电机（302）的输出轴固定连接，所述自吸转套（305）固定套设于自吸转杆（304）的外端，所述自吸旋切扇（306）固定设于自吸转套（305）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董晓华，刘杰，秦金伟，孙超书，沈凤菊，杜伟，
申请(专利权)人：智慧猫东营智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：