船用油水分离器前期处理系统的制作方法

文档序号:15547450发布日期:2018-09-28 21:18阅读:330来源:国知局

本实用新型涉及一种油水处理系统,尤其是一种船用油水分离器前期处理系统,属于船用油水分离技术领域。



背景技术:

随着全球经济发展,船舶运输货物量占全球贸易总量85%以上,日益严重的船舶污染问题受到大家高度关注。一艘船舶每年排出的舱底水量约占该船的总吨位10%,舱底水含油量可高达50000mg/L,每年排入海的油量约为147万t,其中舱底水含油量为30万t。每吨排放到海洋中船舶污油水,可形成5X106m2的油膜污染。油膜的主要危害有:阻隔空气中氧气向水中传递,水生物因缺氧而死亡,油膜还富有毒性,甚至引起火灾。

国家海事组织为保护海洋环境强制船舶配置船用油水分离器。典型的船用油水分离器有美国科芬水处理装备公司的SAREX型船用油水分离器、中国南京中船绿洲机器有限公司的CYSC系列船用油水分离器和德国的博隆福斯工业公司TURBULO舱底船用油水分离器等。由于船用油水分离器监控技术发展不完善和维护管理麻烦,不少船舶把舱底水没有经过船用油水分离器处理而直接排放到海洋,造成海洋污染,而科学解决这一问题的途径是提高船用油水分离器分离性能,使船用油水分离器能在海洋环境保护中起到更加积极的作用。

船用油水分离器的使用现状分析如下:

机舱舱底水、船舶压载水和船舶洗舱水是船舶污油水的主要来源。机舱舱底水含最高油率高达0.5%,压载水含油量高达0.3%-0.6%,洗舱水含油量达到1500ppm。船用油水分离器是船舶处理污油水的重要设备。

污油水的油呈现三种状态:散油、浮上油、乳化油。分散油和浮上油较易分离。乳化油在污水中是乳浊状,乳化油颗粒直径一般在0.1-10μm之间,且颗粒之间难以合并,而且长期保持稳定,难以分离。污油水分离方法有物理、电解、化学等方法。船用油水分离器常用物理方法,是利用油水的密度差或过滤吸附等物理方法进行油水分离。传统的船用油水分离器是国际海事组织于1992通过MEPC.60(33)决议下设计生产的。2004年国际海事组织通过MEPC107.(49)取代了MEPC.60(33),该决议克服了乳化油水对海洋造成的危害,同时对船用油水分离器也提出了挑战和新要求,目前的船用油水分离器对海洋环境保护起到了较好的作用,但船用油水分离器的分离性能仍然需要提高。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷,提供了一种船用油水分离器前期处理系统,该系统可以减少船用油水分离器工作负荷,提高用油水分离器的工作性能和处理性能。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到:

一种船用油水分离器前期处理系统,包括油水沉淀柜,所述油水沉淀柜的底部呈圆锥形,油水沉淀柜的上部设有放油控制电路,油水沉淀柜的右部设有油水处理电路,所述放油控制电路与污油柜连接,所述油水处理电路分别与油水分离器、排放管路连接。

进一步的,所述放油控制电路包括放油电磁阀、中间继电器、时间继电器、交流电源、整流桥以及两个电极;

所述时间继电器的常闭触点、中间继电器的常闭触点和时间继电器的线圈组成串联电路,该串联电路的一端与交流电源的一端连接,串联电路的另一端与放油电磁阀线圈一端连接,放油电磁阀线圈的另一端与交流电源的另一端连接,放油电磁阀的进口端与油水沉淀柜连接,放油电磁阀的出口端与污油柜连接;

所述两个电极置于油水沉淀柜中,所述交流电源通过整流桥、中间继电器与其中一个电极连接,另一个电极接地。

进一步的,所述放油控制电路还包括指示灯,所述指示灯安装在放油电磁阀线圈的两端。

进一步的,所述油水处理电路包括过滤组件、水分传感器、控制器、油水电磁阀和水电磁阀;

所述过滤组件的进口端与油水沉淀柜连接,过滤组件的出口端分别与油水电磁阀的进口端、水电磁阀的进口端连接,所述水分传感器设置在过滤组件的出口端上,并与控制器连接,所述控制器分别与油水电磁阀、水电磁阀连接,所述油水电磁阀的出口端与油水分离器连接,所述水电磁阀的出口端与排放管路连接。

进一步的,所述过滤组件包括滤器和水泵,所述滤器的进口端与油水沉淀柜连接,滤器的出口端与水泵的进口端连接,所述水泵的出口端分别与油水电磁阀的进口端、水电磁阀的进口端连接,所述水分传感器设置在水泵的出口端上。

进一步的,所述油水沉淀柜底部的圆锥形顶角为40度~50度。

进一步的,所述油水沉淀柜底部的圆锥形顶角为45度。

进一步的,所述油水沉淀柜的底部设有放残阀。

本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果:

1、本实用新型在污油水进船用油水分离器之前对其进行处理,通过设置一个底部呈圆锥形的油水沉淀柜,有利于污油水中的铁锈、泥沙等物质沉淀下滑,通过加强船用油水分离器的前期处理,对污油水中的铁锈、泥沙等硬性颗粒进入船用油水分离器等问题进行处理,减少泵磨损,在铁锈、泥沙等物质沉淀下滑后,通过放油控制电路将油水沉淀柜浮在上面的油泄放到污油柜,并通过油水处理电路将一些高浓度的油或符合排放标准的水前期处理,减少船用油水分离器工作负荷,提高船用油水分离器的工作性能。

2、本实用新型的油水沉淀柜的底部圆锥形的顶角为40度~50度,优选为45度,可以进一步提高油水沉淀柜的沉淀效果;此外,油水沉淀柜的底部可以设有放残阀,能够提前泄放较重的杂质。

3、本实用新型的放油控制电路中,当油水沉淀柜中的污油水经过沉淀,油浮在上面并积累达到一定厚度时,两个电极在油中不能导电,中间继电器失电,中间继电器的常闭触点闭合,放油电磁阀接通,可以将较纯的油泄放到污油柜,以减少船用油水分离器的工作时间和降低设备的损耗,并且时间继电器可调,可实现对放油时间长度的控制;此外,还可以在放油电磁阀线圈的两端安装指示灯,在放油电磁阀接通时进行指示。

4、本实用新型的油水处理电路可以处理得到较为纯净的水,油水沉淀柜的污油水经过过滤组件过滤进一步杂质,再输送到油水分离器,过滤组件的出口端上设置一水份传感器,水分传感器将测量油水的含水度信号发送到控制器,当控制器判断油水的含水度符合油水分离排放标准时,控制器控制水电磁阀打开,使油水通过排放管路排放到船舷外;当控制器判断油水的含水度不符合排放标准时,控制器控制油水电磁阀打开,以及控制水电磁阀关闭,将油水输送到船用油水分离器作进一步处理,这样减轻了船用油水分离器的工作负荷和提高了船用油水分离器的分离性能。

附图说明

图1为本实用新型的船用油水分离器前期处理系统的结构图。

图2为本实用新型的船用油水分离器前期处理系统中放油电磁阀的控制电路图。

其中,1-油水沉淀柜,2-放残阀,3-放油电磁阀,4-整流桥,5-污油柜,6-指示灯, 7-油水分离器,8-水分传感器,9-控制器,10-油水电磁阀,11-水电磁阀,12-滤器,13- 水泵,14-排放管路,KA-中间继电器,KT-时间继电器。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1:

影响船用油水分离器的分离性能的因素分析:

油水分离的方法主要有物理、生物、化学、电解等多种方法,油粒的分离效率如下式

其中,ηi为油粒直径为di的分离效率;AT为油粒的浮升面积;Q为处理量;g为重力加速度;di为油粒的直径;ρw为水的密度;ρ0为油的密度;u为动力粘度。

从上式可以看出,想提高分离性能而提高分离效率,可通过减少处理量,增大油水的密度差,减少水相粘度,增大油粒的浮升面积,增大油粒的直径,具体分析如下:

1)处理量,即污油水在船用油水分离器中停留的时间。一般停留时间30min时,分离效率达到极限,一般污油水在分离器的停留时间控制在30min以内。油水停留时间越长,油粒越有充足的时间上浮,分离效果越好,但并不是停留时间越长越好。

2)工作温度的影响

一般把工作温度控制在40℃~60℃。油水在此范围内温度越高,越利于油水分离。但温度过高,液体的对流加剧。油易于细化且易产生气泡使油乳化,增加分离的困难。

3)油水密度差的影响(乳化的影响)

水的密度随温度变化很小,油变化很大。随着油密度增大,油水密度差减少,分离效果降低。

4)水的粘度的影响

水粘度的增加,水出口油水混合密度减小,油占的体积分数变大,分离性能减小。

5)油粒直径的影响

通过实验,当油粒粒径大于40μm时,油相和水相掺混变小,油水交界层变窄,分离效果更好。

6)油粒的粘度的影响

温度较低或油粒的粘度很大时,可适当的加温,减小油粒的粘度,有利于油水分离。但50℃时,不同粘度的油水混合物的密度值到非常接近,一般对油的加热温度控制在 50℃左右。

因此,根据上述影响船用油水分离器的分离性能因素,本实施例提供了一种船用油水分离器前期处理系统,如图1所示,该系统包括油水沉淀柜1,油水沉淀柜1的上部设有放油控制电路,油水沉淀柜1的右部设有油水处理电路。

如图1所示,油水沉淀柜1的底部呈圆锥形,这样设计有利于铁锈、泥沙等物质沉淀下滑,该圆锥形的顶角为40度~50度,优选为45度,可以进一步提高油水沉淀柜 1的沉淀效果;优选地,油水沉淀柜1的底部设有放残阀2,可以用来泄放较重的杂质。

如图1和图2所示,所述放油控制电路包括放油电磁阀3、中间继电器KA、时间继电器KT、交流电源、整流桥4以及两个电极,时间继电器的常闭触点KT、中间继电器KA的常闭触点和时间继电器KT的线圈组成串联电路,该串联电路的一端与交流电源的一端连接,串联电路的另一端与放油电磁阀3线圈一端连接,放油电磁阀3线圈的另一端与电源的另一端连接,放油电磁阀3的进口端与油水沉淀柜1连接,放油电磁阀3的出口端与污油柜5连接;两个电极置于油水沉淀柜1中,所述交流电源通过整流桥、中间继电器KA与其中一个电极连接,另一个电极接地,其中交流电源优选采用24V交流电源;进一步地,放油控制电路还包括指示灯6,该指示灯6安装在放油电磁阀3线圈的两端,用于指示放油电磁阀3的工作状态。

放油控制电路的工作原理是:当油水沉淀柜1中的油水经过沉淀,油浮在上面并积累达到一定厚度时,两个电极在油中不能导电,中间继电器KA失电,中间继电器 KA的常闭触点闭合,放油电磁阀3接通,同时放油指示灯5亮,将较纯的油泄放到污油柜5,以减少油水分离器7的工作时间和降低设备的损耗,时间继电器KT可调,可实现对放油时间长度的控制。

如图1所示,所述油水处理电路可以将油水沉淀柜1中的油水进行处理,得到较为纯净的水,其包括过滤组件、水分传感器8、控制器9、油水电磁阀11和水电磁阀 11,其中过滤组件包括滤器12和水泵13,滤器12的进口端与油水沉淀柜1连接,滤器12的出口端与水泵13的进口端连接,水泵13的出口端分别与油水电磁阀11的进口端、水电磁阀11的进口端连接;水分传感器8设置在水泵的出口端上,并与控制器 9连接,水分传感器8用于测量油水的含水度,并将含水度信号发送到控制器9,控制器9分别与油水电磁阀11、水电磁阀11连接,控制器9可以控制油水电磁阀11、水电磁阀11的打开或关闭;油水电磁阀11的出口端与油水分离器7连接,在油水电磁阀11打开时,将油水输送到油水分离器7作进一步处理;水电磁阀11的出口端与排放管路14连接,在水电磁阀11打开时,通过排放管路14将油水排放到船舷外。

油水处理电路的工作原理是:油水沉淀柜1的油水经过滤器12,进一步过滤杂质,经过水泵13到油水分离器7,水分传感器8将测量油水的含水度信号发送到控制器9,当控制器9判断油水的含水度符合油水分离排放标准时,控制器9控制水电磁阀11打开,使油水通过排放管路14排放到船舷外;当控制器9判断油水的含水度不符合排放标准时,控制器9控制油水电磁阀11打开,以及控制水电磁阀11关闭,将油水输送到油水分离器7作进一步处理,这样减轻了油水分离器7的工作负荷和提高了油水分离器7的分离性能。

综上所述,本实用新型在污油水进船用油水分离器之前对其进行处理,通过设置一个底部呈圆锥形的油水沉淀柜,有利于污油水中的铁锈、泥沙等物质沉淀下滑,通过加强船用油水分离器的前期处理,对污油水中的铁锈、泥沙等硬性颗粒进入船用油水分离器等问题进行处理,减少泵磨损,在铁锈、泥沙等物质沉淀下滑后,通过放油控制电路将油水沉淀柜浮在上面的油泄放到污油柜,并通过油水处理电路将一些高浓度的油或符合排放标准的水前期处理,减少船用油水分离器工作负荷,提高船用油水分离器的工作性能。

以上所述,仅为本实用新型较佳的实施例,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型所公开的范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都属于本实用新型的保护范围。

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