专利名称：带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及分离两种不相溶的油-水混合液的旋流分离器，具体地说，是带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器。
目前，油水分离的传统方法常为重力式、过滤、气浮选和生物处理，由于空间的限制，重力式和气浮选油水分离方法很难适用，，且气浮选和过滤的处理成本高于旋流分离，过滤方法还存在反冲洗问题，其使用受到一定的限制。
本实用新型的目的在于克服传统油水分离设备体积庞大、分离效率较低的不足，提供一种体积小、分离效率高、处理量适应范围大、结构简单、操作维护方便的带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器。
本实用新型是这样实现的由溢流口1、圆柱段2、渐开线入口3、大锥段4、小锥段5、微锥直管段6、整流管7组成，圆柱段2、大锥段4、小锥段5、微锥直管段6、整流管7依次连接，圆柱段2的上部有溢流口1，圆柱段2的侧部有渐开线入口3。
本实用新型还采用如下技术方案微锥直管段6下部有底流出口。
渐开线入口3可以是一个以上。
微锥直管段6的倾角角度γ为1～30分，长度Lu小于20倍的圆柱段2直径Dc。
微锥直管段6下部的底流出口带整流管7。
整流管7为缩径扩张型，与微锥直管段6下部出口直径Du相比缩径段最小直径Ds的减小量为2％～10％Dc，整流管7的长度LZ为1.5～5DC。
整流管7可以带顶针，其顶针插入微锥直管段6内，且A1/A2在5～40之间，A1/A3小于1.4，顶针插入微锥直管段6内的深度Ld为DC/7～1.2DC。
本实用新型的优点在于适用于以水为连续相的油水混合物，依靠流体旋转产生的离心力和两种互不相溶流体的密度差，分离油和/或使水净化，即使油浓集回收的同时使污水含油浓度大幅度下降，体积小、分离效率高、处理量适应范围大、结构简单、操作维护方便。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为整流管7的结构示意图；图3为带顶针整流管7的结构示意图。
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述如
图1所示，具有一定压力的油水混合物由圆柱段2上的一个或多个切向或渐开线入口3进入旋流器内，经过大锥段4的加速在小锥段5和微锥直管段6进行油水分离；分出的轻分散相油反向运动从溢流口1排出，净化水从整流管7排出。
通常，旋流管的小锥段5后接微锥直管段6构成油水分离的主要区域，流体在直管段6中受管内壁面阻力流体旋转速度逐步下降，细小油粒所受向心加速度相应减弱；此外，试验中还发现有些油粒已积聚到轴心处，而随净化水从微锥直管段6的底流出口排出。以上两个原因使油水分离效果变差，把直管段6改成带微倾角的管段，一方面减缓流体旋转速度的降低，另一方面管内外围旋转流体(水)给已形成的油芯施加一挤压力，迫使油芯流向溢流口1，微锥直管段6的角度应在1～30分，管段长度Lu应小于20倍的圆柱段2直径Dc。
微锥直管段6出口流速很高，大体与旋流管入口流速相当，在5m/s～11m/s范围内，这股流体与旋流器壳体内相对静止液体的冲击损失月为几十kPa，在微锥直管段6下游加整流管7可降低这种冲击损失。实验证明，缩径扩张型整流管7(如图2所示)较线性扩张型整流管7具有更好的性能，缩径还有助于油芯向溢流口1流动，与微锥直管段6出口直径Du相比缩径段的直径DS减小量为2％～10％Dc，整流管7的长度LZ为1.5～5DC。
图3是另一种带顶针的整流管7的结构图，在轴心处加有顶针迫使油芯向溢流口1流动并起稳定作用。设A1为整流管7上游尾管的最小有效截面积；A2为整流管7顶部的有效截面积；A3为环形空间的有效面积，且A1/A2在5～40之间，A1/A3应小于1.4，顶针插入微锥直管段6内的深度Ld为DC/7～1.2DC的范围内。
权利要求1.带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器，由溢流口(1)、圆柱段(2)、渐开线入口(3)、大锥段(4)、小锥段(5)、微锥直管段(6)、整流管(7)组成，其特征在于圆柱段(2)、大锥段(4)、小锥段(5)、微锥直管段(6)、整流管(7)依次连接，圆柱段(2)的上部有溢流口(1)，圆柱段(2)的侧部有渐开线入口(3)。
2.根据权利要求1所述的带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器，其特征在于微锥直管段(6)下部有底流出口。
3.根据权利要求1所述的带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器，其特征在于渐开线入口(3)可以是一个以上。
4.根据权利要求1所述的带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器，其特征在于微锥直管段(6)的倾角角度γ为1～30分，长度Lu小于20倍的圆柱段(2)直径Dc。
5.根据权利要求1所述的带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器，其特征在于微锥直管段(6)下部的底流出口带整流管(7)。
6.根据权利要求1所述的带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器，其特征在于整流管(7)为缩径扩张型，与微锥直管段(6)下部出口直径Du相比缩径段最小直径Ds的减小量为2％～10％Dc，整流管(7)的长度LZ为1.5～5DC。
7.根据权利要求1所述的带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器，其特征在于整流管(7)可以带顶针，其顶针插入微锥直管段(6)内，且A1/A2在5～40之间，A1/A3小于1.4，顶针插入微锥直管段(6)内的深度Ld为DC/7～1.2DC。
专利摘要一种涉及分离两种不相溶的带有新型尾管和整流结构的油水分离旋流器,由小锥段5、微锥直管段6、整流管7等组成,圆柱段2、大锥段4、小锥段5、微锥直管段6、整流管7依次连接,圆柱段2的侧部有渐开线入口3,适用于以水为连续相的油水混合物,依靠流体旋转产生的离心力和两种互不相溶流体的密度差,分离油和/或使水净化,即:使油浓集回收的同时使污水含油浓度大幅度下降,体积小、分离效率高、处理量适应范围大、结构简单、操作维护方便。
文档编号B04C3/00GK2508863SQ0123181
公开日2002年9月4日 申请日期2001年7月19日 优先权日2001年7月19日
发明者冯叔初, 李玉星, 唐建峰, 刘淼儿, 张劲松, 田栓魁, 韩专, 郭甫, 王万福, 田中玮 申请人:石油大学(华东), 天津大港油田集团石油工程有限责任公司