一种乳化润滑油双场联合破乳脱水装置的制作方法

本实用新型属于乳化润滑油脱水技术领域，具体涉及一种乳化润滑油双场联合破乳脱水装置。

背景技术：

润滑油作为一种减少磨损和控制摩擦的液体润滑剂，被广泛应用于汽车、机械、电力等行业。近年来，随着我国工业经济的快速增长，各行业对润滑油的需求量不断增大，目前我国已成为全球第二大润滑油消费国。然而，润滑油在生产、运输、存储、加注以及使用过程中极易被水污染，形成乳化油，严重影响了润滑油的理化性质，造成润滑特性的急剧下降，使得润滑系统不能正常工作而导致各种润滑故障，从而造成难以预知的安全隐患和经济上的巨大损失。因此，开发乳化润滑油脱水净化装置，提高污油破乳净化再生的工艺条件，把乳化的废油再生回用，对延长油品的使用寿命、恢复油品的使用性能、减少废油生成以及确保设备运行安全具有重要作用。由此可见，润滑油脱水净化无论是在资源节约还是在环境保护方面都具有重要意义。

常用的乳化润滑油脱水净化方法主要包括物理法、生物法和化学法，但都存在一定的不足：（1）物理法包括沉降法、离心法以及真空法等，但这些方法存在效率低，能耗大，净化效果不理想等缺陷；（2）生物法由于运行费用高，因此难以成为主要的破乳脱水手段；（3）化学法由于使用了破乳剂，改变了油的成分，也一定程度上对油品产生了污染。

以上破乳方法在脱水效率及能耗等方面均存在不足，即应用单一的手段难以完成快速有效破乳。只有将两种或两种以上的单元操作通过优化组合来实现乳化油的破乳脱水，从而大幅提升乳化油的破乳脱水效率，才是未来技术发展的主流。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种乳化润滑油双场联合破乳脱水装置，该装置不仅能滤出润滑油中的泥沙、铁屑以及水分等杂质，还通过巧妙地联合两种脱水技术，从整体上实现乳化油破乳脱水速率和效率的提高，本实用新型对于满足润滑油净化及再生具有重要的现实意义。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种乳化润滑油双场联合破乳脱水装置，包括电场系统和旋流系统；所述的电场系统包括进流口、粗滤器Ⅰ、排油泵Ⅰ、电破乳器和缓冲罐；所述的进流口与所述粗滤器Ⅰ的入口连通，该粗滤器Ⅰ的出口通过排油泵Ⅰ与所述电破乳器的入口连通，该电破乳器的出口通过管道与所述的缓冲罐的入口连通，该缓冲罐的出口与所述的旋流系统连通；所述的旋流系统包括单螺杆泵、旋流器、溢流罐和底流罐；所述缓冲罐的出口经进油阀后通过管道与单螺杆泵的进油口连通，所述的单螺杆泵的出油口通过管道与旋流器的两个入口连通；所述旋流器的底部设有底流口，该底流口通过管道与所述的底流罐连通，所述的底流罐的上部开设有溢流口，该溢流口通过管道与溢流罐连通；所述的底流罐和溢流罐的顶部均设置有排气阀，所述的底流罐的底部设置有排水阀和排油阀，所述的溢流罐的底部设置有排油阀。

进一步，所述的电破乳器的出口通过排油泵Ⅱ与该电破乳器的的入口连通，形成循环管路；所述的循环管路上设置有放油阀和取样阀。

进一步，所述的单螺杆泵与所述旋流器之间的管路上设置有流量表和压力表，该单螺杆泵的出油口与其进油口之间连通有回流管且该回流管上设置有闸阀，上述流量表、压力表、回流管共同形成减压回路，以调节向所述旋流器输送的油料的压力。

进一步，所述的底流罐和溢流罐的排油阀处分别连通有底流再循环管和溢流再循环管，所述的底流再循环管和溢流再循环管与所述粗滤器Ⅰ的入口连通；所述的底流再循环管和溢流再循环管上均设置有阀门。

更进一步，还包括粗滤器Ⅲ，该粗滤器Ⅲ与所述粗滤器Ⅰ并联；所述的底流再循环管和溢流再循环管与所述粗滤器Ⅲ的入口连通。

进一步，所述的电破乳器包括绝缘套筒、电破乳罐和n块电极板，n为≥3的整数；所述的电破乳罐套于所述的绝缘套筒内，其两端与所述的绝缘套筒的两端密封连接；所述的电极板设置在所述的电破乳罐与所述的绝缘套筒之间；所述的电极板相互平行，且上述电极板的一端嵌于所述绝缘套筒的内壁上开设的卡槽中，上述电极板交错地与高压脉冲电源的正、负极连接，以形成n-1个脉冲电场。

进一步，在缓冲罐与单螺杆泵之间的管道上设置有粗滤器Ⅱ。

进一步，在所述的电破乳器和缓冲罐之间的管道上还设置有排油泵Ⅲ，用于向所述缓冲罐中输送油液。

进一步，所述的电场系统和旋流系统均安装在同一车架上，该车架的底部安装有若干个脚轮。

更进一步，所述的车架上还安装有罩形的车身，该车身将所述的电场系统和旋流系统罩于其中。

针对水滴粒径较小的W/O乳状液，液-液分离旋流器脱水效果极不理想。鉴于此，在乳化润滑油进入旋流器脱水之前，预先对其进行高压脉冲电场破乳，将油中液滴结聚变大，从而更好地完成油水分离。其基本思路是：首先运用高压脉冲电场快速实现乳状液小水滴的结聚变大，然后结聚的大液滴在旋流离心场的作用下快速实现沉降分离，双场联合，进而从整体上提高乳化润滑油破乳脱水速率和效率。

与现有的技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、采用双场联合破乳脱水技术，即电破乳器中的高压脉冲电场部分与旋流器中的旋流离心场部分联合进行破乳脱水，从而大幅提升乳化油的破乳脱水效果。

2、高压脉冲电场破乳技术不但能够建立高压稳定破乳电场，而且避免了电极间的高压短路电流，解决了由于电击穿而产生的更小液滴分散的问题，同时降低了破乳剂的使用量和能耗。与传统的交流、直流电破乳相比，高压脉冲电场破乳更加节省电能。

3、运用高压脉冲电场快速实现乳状液小水滴的结聚变大，然后结聚的大液滴在旋流离心场的作用下快速实现沉降分离，双场联合，进而从整体上提高乳化润滑油破乳脱水速率和效率

4、设备结构简单，操作难度低，易于装拆，维护工作量较小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为本实用新型的俯视图。

附图中：1—脚轮；2—排油泵Ⅰ；3—底流罐；5—粗滤器Ⅰ；6—单螺杆泵；7—车身；8—缓冲罐；9—电破乳器； 11—电气控制柜；13—闸阀；15—旋流器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

一种乳化润滑油双场联合破乳脱水装置，包括电场系统和旋流系统；所述的电场系统包括进流口、粗滤器Ⅰ5、排油泵Ⅰ2、电破乳器9和缓冲罐8；所述的进流口与所述粗滤器Ⅰ5的入口连通，该粗滤器Ⅰ5的出口通过排油泵Ⅰ2与所述电破乳器9的入口连通，该电破乳器9的出口通过管道与所述的缓冲罐8的入口连通，该缓冲罐8的出口与所述的旋流系统连通；所述的旋流系统包括单螺杆泵6、旋流器15、溢流罐和底流罐3；所述缓冲罐8的出口经进油阀后通过管道与单螺杆泵6的进油口连通，所述的单螺杆泵6的出油口通过管道与旋流器15的两个入口连通；所述旋流器15的底部设有底流口，该底流口通过管道与所述的底流罐3连通，所述的底流罐3的上部开设有溢流口，该溢流口通过管道与溢流罐连通；所述的底流罐3和溢流罐的顶部均设置有排气阀，所述的底流罐3的底部设置有排水阀和排油阀，所述的溢流罐的底部设置有排油阀。

作为一种优选的实施方式，所述的电破乳器9的出口通过排油泵Ⅱ与该电破乳器9的的入口连通，形成循环管路；所述的循环管路上设置有放油阀和取样阀。

作为一种优选的实施方式，所述的单螺杆泵6与所述旋流器15之间的管路上设置有流量表和压力表，该单螺杆泵6的出油口与其进油口之间连通有回流管且该回流管上设置有闸阀13，上述流量表、压力表、回流管共同形成减压回路，以调节向所述旋流器15输送的油料的压力。

作为一种优选的实施方式，所述的底流罐3和溢流罐的排油阀处分别连通有底流再循环管和溢流再循环管，所述的底流再循环管和溢流再循环管与所述粗滤器Ⅰ5的入口连通；所述的底流再循环管和溢流再循环管上均设置有阀门。

作为一种更优选的实施方式，还包括粗滤器Ⅲ，该粗滤器Ⅲ与所述粗滤器Ⅰ5并联；所述的底流再循环管和溢流再循环管与所述粗滤器Ⅲ的入口连通。

作为一种优选的实施方式，所述的电破乳器9包括绝缘套筒、电破乳罐和n块电极板，n为≥3的整数；所述的电破乳罐套于所述的绝缘套筒内，其两端与所述的绝缘套筒的两端密封连接；所述的电极板设置在所述的电破乳罐与所述的绝缘套筒之间；所述的电极板相互平行，且上述电极板的一端嵌于所述绝缘套筒的内壁上开设的卡槽中，上述电极板交错地与高压脉冲电源的正、负极连接，以形成n-1个脉冲电场。

作为一种优选的实施方式，在缓冲罐8与单螺杆泵6之间的管道上设置有粗滤器Ⅱ。

作为一种优选的实施方式，在所述的电破乳器9和缓冲罐8之间的管道上还设置有排油泵Ⅲ，用于向所述缓冲罐8中输送油液。

作为一种优选的实施方式，所述的电场系统和旋流系统均安装在同一车架上，该车架的底部安装有若干个脚轮1。

作为更优选的实施方式，所述的车架上还安装有罩形的车身7，该车身7将所述的电场系统和旋流系统罩于其中。

本装置上还设置有电气控制柜11，通过有线或无线方式与排油泵Ⅰ2-Ⅲ、电破乳器9、单螺杆泵6、旋流器15以及各个阀门连接，用于控制其工作及物料的流向。

具体使用时，首先通过排油泵Ⅰ2的运转，将待处理的乳化润滑油吸入，在吸入排油泵之前，油液先会经过粗滤器，滤出其中的固体大颗粒杂质，然后再通过排油泵Ⅰ2将油液注入电破乳器9中。

电破乳器9主要由电极板、绝缘套筒和电破乳罐组成。选择耐磨、耐腐蚀、使用寿命长的氧化铝铜作为电极，设计电极板厚度为2mm，每组的两块电极板之间的间隔为20mm，两块电极板分别连接高压脉冲电源的正负极，从而形成20组高压脉冲电场。

绝缘套筒内设置有21组卡槽，分别用于放置21块电极板，凹槽底部未贯穿，用于支撑电极板。由于电破乳器9整体为罐体，为使罐体内乳化液充分处于脉冲电场范围内，绝缘套筒上下两端设置为圆盘形，其直径与罐体内径相同，并将套筒圆盘与罐体内壁进行密封处理。考虑到安全性，电极板与罐体之间要高度绝缘，因此绝缘套筒采用塑料制成。

利用排油泵Ⅲ将电破乳器9中已处理后的油液吸出，并注入缓冲罐8中，电破乳器9与缓冲罐8之间的管路中设置有取样阀，用于取样检测，以便于了解油液的破乳效果。然后再利用一单螺杆泵6将缓冲罐8中的油液吸出，并将油液高速射入旋流器15中。在缓冲罐8与单螺杆泵6之间的管路中，设置有一粗滤器Ⅱ，再次滤出油液中的固体大颗粒杂质，防止固体杂质进入单螺杆泵6中。单螺杆泵6的出油口与进油口通过一闸阀13相连，可用于调节单螺杆泵6的输出流量。在单螺杆泵6与旋流器15之间的管路中，设置有一流量计与压力计，以便于知道以及控制输入旋流器15油液的流量与压力。

旋流器15的主体包括入口段、溢流段、圆柱段、圆锥段以及底流段，此旋流器15处理的是油多水少的混合液，因而溢流口直径要大于底流口直径。当乳化油从入口段高速射入旋流器15后，在圆柱段迅速形成涡流，经圆锥段加速离心运动，此时，重相液体（水）由于受到更大的离心力向壁面迁移形成外旋流，同时向下运动，最终经底流管流入底流罐3中，而轻相液体（油）在径向力的作用下向轴心处移动形成内旋流，同时向上运动，最终经溢流管排入溢流罐中，从而实现了油水旋流分离。

在底流罐3、溢流罐与旋流器15之间管路都设置有压力表，并且底流罐3和溢流罐的顶部都设置有放气阀，防止罐体内压力过大。底流罐3与溢流管底部设置有阀门，用于放出罐体内的油液和水。

考虑到电破乳器9、底流罐3以及溢流管中的油液存在破乳脱水效果不符合要求，需要再次进行破乳脱水的情况，所以装置中设置有循环回路，将电破乳器9、底流罐3以及溢流罐中的油液再次注入电破乳器9的进油口中。为防止有大颗粒固体杂质进入排油泵Ⅰ2中，底流罐3、溢流罐中的油液先进入粗滤器Ⅰ5或Ⅲ。

实际制作时，还包括一电气控制柜11，通过该控制柜能够对高压脉冲电源、旋流器15、进油阀、排油泵等进行控制，从而控制整个脱水装置的运转。

本实用新型的上述实施例仅仅是为说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。