一种立式射流旋流多级气浮装置的制作方法

本实用新型涉及分离设备领域，特别是涉及一种立式射流旋流多级气浮装置。

背景技术：

目前国内外油田采出水处理采用的射流气浮机多为卧式，由于液体是从一侧进另一侧出，液体流向为水平，因此流场会不合理，产生很大的死水区。另一方面，在海上油田领域，节省海上平台的面积就是增加效益，因此卧式的射流气浮机由于设备较大会占用较多的平台空间，提高了海上平台的使用成本。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种占地面积小、分离处理效果好的立式射流旋流多级气浮装置。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种立式射流旋流多级气浮装置，包括立式的罐体，在所述罐体的上部内壁设置有环形的收油槽，所述收油槽与出油口连接；在所述收油槽下方设置有与所述罐体切向连接的进水管，所述进水管的出口端处设置有与所述罐体内壁连接且呈螺旋状的导流板，所述导流板的旋向与地球自转所产生的涡流方向相对应；在所述导流板下方设置有多级溶气释放装置，所述多级溶气释放装置与设置在所述罐体外部的射流器连接，所述射流器与泵体连接；在所述罐体的顶部设置有出气口，所述出气口与所述射流器连接，在所述罐体下部设置有吸水管，所述吸水管的一端伸入所述罐体中，另一端与所述泵体连接；在所述吸水管上设置有排水口。

其中，在所述罐体外部设置有与所述罐体连通的水位调节装置，所述吸水管的所述排水口与所述水位调节装置连接，在所述水位调节装置上还设置有出水口。

其中，所述多级溶气释放装置包括纵向间隔设置的多组溶气释放装置。

其中，各组所述溶气释放装置均与溶气水分配管连接，所述溶气水分配管与所述射流器连接。

其中，每组所述溶气释放装置均包括一个溶气释放器，且每个所述溶气释放器的中心均位于所述罐体的轴线上。

其中，每组所述溶气释放装置均包括多个溶气释放器，各所述溶气释放器沿所述罐体的中心周向均布。

其中，所述吸水管伸入所述罐体的一端的开口朝向所述罐体底部。

其中，在所述罐体的所述出气口处设置有丝网除沫器。

其中，在所述罐体的底部设置有排污口。

其中，在所述出气口与所述射流器之间设置有补气管。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种立式射流旋流多级气浮装置，其具有以下优点：1、本实用新型由于在进水口的上部设置有收油槽，因此避免了分离后的水进入到收油槽中，提高了分离出的污油的回收效率。2、本实用新型的进水管由于与罐体切向连接，在进水管的出口端下方设置有与罐体内壁连接且向上倾斜布置的导流板，因此能够使待处理的液体进入时具有一定的上升初速度，同时能够在导流板上形成旋流产生离心力，对液体中的油、水、悬浮物进行初步分离。3、本实用新型由于在导流板的下方设置有多级溶气释放装置装置，因此油滴在下落过程中通过气泡的多级粘附，使油滴上升进入收油槽，而分离出的水的水质则在下降过程中逐级变好。4、本实用新型的多级溶气释放装置由于与射流器连接，射流器与罐体出气口连接，吸水管的一端与泵体连接，泵体与射流器连接，因此罐体中的气、液可反复循环使用，节省了成本。5、本实用新型装置体积小、处理效率高、节省占地面积和工程投资且气液可循环利用，节能环保；同时可在压力状态下运行，也可以常压状态运行。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为实施例1的溶气释放器的结构示意图；

图3为实施例2的溶气释放器的分布示意图；

图4为实施例3的溶气释放器的分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“下部”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

如图1所示，本实用新型装置包括竖直设置的罐体1，在罐体1的上部内侧壁上设置有水平布置的收油槽2，收油槽2的外缘与罐体1的内侧壁完全贴合，以便于全方位收集分离出的罐体1内和罐体1内侧壁上的污油。在所述罐体1上还设置有出油口3，出油口3与收油槽2的底部连接，用于排出收油槽2中收集的污油。

在收油槽2下方设置有与罐体1的罐壁切向连接的进水管4，进水管4的出口端下方设置有与罐体1内壁连接且局部呈螺旋状的导流板5，导流板5用于控制进入液体的方向并对其进行整流，为液体中混合的污油提供一定的上升初速度。

需要说明的是，进水管4与罐体1切向连接是为了使进水管4中的液体能够切向流入，使液体进入罐体1后能够在导流板5上形成旋流产生离心力，从而对液体中的油水悬浮物进行初步分离。其中，导流板5的旋向根据地球自转所产生的涡流方向设置，即导流板5的旋向与用户所在地地球自转所产生的涡流方向对应一致，从上向下看，在北半球为逆时针，南半球为顺时针即可，利用地球自转产生的科里奥利力，提高处理效果。

在导流板5下方设置有用于布气的多级溶气释放装置，多级溶气释放装置通过管路与设置在罐体1外部的射流器7连接，优选多级溶气释放装置与射流器7的出水口连接；射流器7与泵体15和电机16连接，射流器7用于负压吸进空气或氮气并形成溶气水，溶气水输送到多级溶气释放装置中产生气泡，对油滴进行粘附。

在罐体1的顶部设置有出气口8，出气口8通过管路与射流器7连接，用于将罐体1中的气体送入到射流器7中进行循环使用；在罐体1下部设置有吸水管9，吸水管9的一端91伸入罐体1中，另一端92与泵体8连接，优选与泵体15的入口连接，用于将一部分净化后的水送入到射流器7中，与气体形成溶气水循环利用；在吸水管9上还设置有排水口93，用于将分离出的水从罐体1中排出。

为了控制罐体1中的液位，利用U型管原理使油能进入收油槽2，水不能进入收油槽2，可在罐体1的外部设置有水位调节装置10，吸水管9的排水口93与水位调节装置10连接，在水位调节装置上还设置有出水口11，用于排出罐体1中分离出的水。为了防止出水口11在排水时出现虹吸现象，可将水位调节装置10通过连通管17与罐体1内部连通。

在一个优选的方案中，多级溶气释放装置包括纵向间隔设置的多组溶气释放装置6，各组溶气释放装置6均通过管路与溶气水分配管12连接，溶气水分配管12通过管路与射流器7连接。溶气水分配管12用于将通过射流器7混合后的溶气水均匀分布到各组溶气释放装置6中，减少溶气释放装置6产生气浮时的压力损失。

其中，每组溶气释放装置6可为一个溶气释放器13或为多个溶气释放器13。如图2所示，当每组溶气释放装置6均包括一个溶气释放器13时，每个溶气释放器6的中心均位于罐体1的中轴线上。如图3、图4所示，当每组溶气释放装置6均包括多个溶气释放器13时，各溶气释放器13沿罐体1的中心周向均布，以使布气更加均匀。

需要说明的是，溶气释放器13采用盘式结构，其分布数量和方式可根据罐体1的直径选择。

为了提高进水管4中液体进入罐体1后的上升初速度，导流板5可采用环状板或螺旋状板。其中，导流板5的周向外缘与罐体1的内侧壁完全贴合，以便于液体能够沿着导流板5的上端面顺势向上运动，避免液体未经分离直接落入罐体1的底部。

为了防止有气泡随气体一同进入出气口8中，可在出气口8处设置有丝网除沫器14。

上述实施例中，在罐体1的底部设置有排污口15，排污口15用于定期排出分离出的泥沙等污物，同时，停产时用来放空罐体1。

上述实施例中，在出气口8与射流器7之间的连接管路上设置有补气管16，用于向射流器7中补气，弥补排水时带走的少量溶解气。

上述实施例中，为了防止吸水管9吸水时产生漩涡，可将吸水管的一端91的开口朝下设置。

上述实施例中，在出油口3处可设置有阀门(图中未示出)，用于控制排油流量，阀门在工作时，可保持常开，进行小流量连续排油，也可间歇打开阀门进行间断性排油。

本实用新型在工作时，待分离液体通过进水管4切向流入到罐体1中的导向板5上，通过导向板5使液体产生一定的上升初速度形成旋流，通过离心力作用实现液体中油水的初步分离。其中，大颗的油滴悬浮物被分离出并在多级溶气释放装置的气浮作用下想让移动进入到收油槽2中并通过出油口3送入外部原油处理系统再处理。而小颗粒的油滴和悬浮物则在重力作用下随着水流向罐体1的下部流动，当小颗粒的油滴遇到第一级的溶气释放装置6时，溶气释放装置6在外部射流器7的作用下释放出微小气泡，微小气泡粘附在油滴上，密度变小，带着油滴快速上升，然后进入收油槽2中。更小的油滴继续向下落下，在运动过程中，由于布朗运动等因素，油滴会碰撞聚结，当遇到第二级或第三级溶气释放装置6释放的微小气泡时，会被微小气泡粘附，然后上升到罐体1的上部，在油滴上升过程中，碰到向下的油滴会发生碰撞聚结，油滴变大，继续上升。由于第二级释放起的压力高于第一级，所以气泡直径小于第一级，气泡直径越小，粘附力越强，越不容易出现气、油滑脱。第三级同理，所以水从上到下的过程中污油被微小气泡带走，而水质则逐级变好，最后从罐体1的底部通过吸水管9送入到谁为调节装置10中，并从出水口11排出。

在此过程中，溶气释放装置6释放的微小气泡上升到罐体1的顶部时，通过出气口8送入到射流器7中，与吸水管9送入到射流器7中的水相结合，形成溶气水后由溶气水分配管12送回多级溶气释放装置，形成气、液的循环使用。

下面通过三个具体的实施例说明本实用新型中的多级溶气释放装置的分布方式。

实施例1

罐体1的高度为5000mm，直径为1000mm，吸水管9和进水管4采用DN200型水管，处理能力要求满足100m³/h。

如图2所示，根据罐体1的直径和处理能力要求，多级溶气释放装置采用纵向间隔设置的三组溶气释放装置6，每组溶气释放装置6包括一个溶气释放器13即可满足工作需求，且每个溶气释放器13的中心均位于罐体1的中轴线上。

实施例2

罐体1的高度为5500mm，直径为2000mm，吸水管9和进水管4采用DN300型水管，处理能力要求满足300m³/h。

如图3所示，根据罐体1的直径和处理能力要求，多级溶气释放装置采用纵向间隔设置的三组溶气释放装置6，每组溶气释放装置6包括三个溶气释放器13即可满足工作需求，且三个溶气释放器13沿罐体1的中心周向均布，以使布气更加均匀。

实施例3

罐体1的高度为6000mm，直径为3000mm，吸水管9和进水管4采用DN500型水管，处理能力要求满足500m³/h。

如图3所示，根据罐体1的直径和处理能力要求，多级溶气释放装置采用纵向间隔设置的四组溶气释放装置6，每组溶气释放装置6为七个溶气释放器13即可满足工作需求，且七个溶气释放器13沿罐体1的中心周向均布，以使布气更加均匀。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。