专利名称：乳化液分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及分离器，尤其是用于从空气压缩机产生的冷凝液中去 除油的分离器。
背景技术：
在空气压缩机运行期间产生的冷凝液往往被油污染，例如被压缩 机润滑油污染。污染的存在导致冷凝液处理的困难。因而人们期望能 够将油从冷凝液中分离出，实现这个目的的一个途径是在大的储存器 中将冷凝液存储足够长的时间，以借助不同的密度使油与冷凝液分离。 但是，这种技术存在不足，即在产生大量冷凝液的地方，储存器必须 具有大容量，并且占据大面积的地面空间。GB-B-2355942披露了 一种用于从压缩机运行期间产生的冷凝液 中分离油的分离器，该分离器包括储存器和容纳疏水亲油物质的过滤 器壳体，其中在使用中，来自储存器的流体在重力的作用下流经过滤 器壳体。这种分离器的设置排除了设置占据大面积的大储存器或分离 罐的必要性。发明内容本发明的目标是进一 步改进该分离器。一方面，本发明提供从压缩机冷凝液中分离油的设备，其包括具 有设置有冷凝液入口的上部腔室的分离器和容纳疏水亲油物质的过滤 器壳体，从而在使用中使得冷凝液在重力的作用下从上部腔室流经过 滤器壳体，其中上部腔室容纳与冷凝液入口连接的凝聚式过滤器。另一方面，本发明提供从压缩机冷凝液中分离油的设备，其包括 与分离器串联的保持罐，其中提供用于在将冷凝液供应到分离器之前 给保持罐中的冷凝液供应脱乳剂的装置。在一个优选的实施方式中， 保持罐设置有传送脱乳剂的第 一供应管线和第二压缩空气供应管线， 该压缩空气用于搅拌保持罐的容纳物。第三方面，本发明包括处理压缩机冷凝液的方法，其包括混合冷 凝液与脱乳剂、保持该混合物而同时至少部分地发生乳化液裂化、以 及将该至少部分裂化的乳化液供应给容纳疏水亲油物质的分离器。
现在将仅仅作为示例参照附图描述如何将本发明付诸实施，其中 图1是依照本发明实施方式的包括分离器的压缩机系统的结构简图；图2是依照本发明的分离器第一实施方式的剖视图；以及 图3是依照本发明的分离器第二实施方式的剖视图。
具体实施方式
图1中概略图解的压缩机系统计划用于将压缩空气供应给例如多个由压缩空气驱动的机器。该系统包括入口通道io,空气经此#:吸入压缩才/U12,压缩才几12将压缩空气供应至出口通道14。在运行期间， 大量水在压缩机12中凝结，该冷凝液在压力作用下经过流动管线16 流向小的保持罐18。该冷凝液可能会包括水及一些在水中乳化的油， 如前所述必须在处置冷凝液之前将该乳化油从冷凝液剩余物中去除。为了从冷凝液剩余物中分离油，借助泵(未示出)和流动管线20 将保持罐18的容纳物定时供应至分离器22。冷凝液从保持罐18向分 离器22的供应可在固定的时间间隔出现，泵由定时器控制。替代地可 使用液位传感器确定保持罐内的冷凝液何时已经达到适当的深度，此 后发送信号到泵控制器促使将冷凝液泵送入分离器。气体从在环境压 力下或大体在环境压力下工作的分离器中排空，油保留在分离器内而 低含油量的水经流动管线24排出。典型地，未处理的冷凝液将会不透 光以致于是不透明的，然而处理过的冷凝液几乎象水一样透明，仅有
些微的浑浊。在本发明的第一实施方式中，冷凝液传到油/水分离设备，该分离设备具有与分离器串联的凝聚式(coalescing)过滤器，该分离器至少 部分充满保留着油并允许水经过的介质。在图2中，冷凝液从传送管线传到进入口 26，进入口 26经由内 部传送管线通向凝聚式过滤器28的内部，此处空气或气体如箭头32 所示向上溢出而冷凝液的凝聚滴如箭头44所示借助重力向下传入介 质46、 48。凝聚式过滤器28是封闭的中空管状结构，具有单一入口 并具有两个工作组件，即油滴在其中凝聚的一层以及收集离开凝聚层 的油并保留它直至它借助重力从过滤器滴落的排流层。凝聚层可以是硼硅酸盐玻璃微纤维材料制成的，参见GB-A-1603519。排流层可由塑 料泡沫的多孔套管或由无纺织织物提供。WO89/07484和W099/58319 进一步讨论了凝聚式过滤器。尽管收集碗的使用是非必要的，但通常 将这种过滤器结合入所谓"过滤消音器"，这个类型的装置在开放的笼 式结构中结合凝聚式过滤器并且可从PSI Global得到。但是已经发现 曾用在过滤消音器中的筒类型适于用在本发明中，只需稍作修改。为 了有效的油分配及为了节省高度，凝聚式过滤器28的轴线是水平的， 也即与分离器的轴线成直角，凝聚式过滤器28与分离器串联。从断面 观察，使用中的凝聚式过滤器则具有占据了大约90。的下部液体饱和 区域和占据了大约270。的上部相对干燥区域，凝聚的冷凝液从下部液 体饱和区域滴落，空气或其他气体可从上部相对干燥区域溢出。进入 口 26处接收的全部冷凝液从该凝聚式过滤器28经过。进入口 26通入分离器单元的中空帽30，而过滤器28容纳在其中， 空气和水在此分离。空气经过帽30上表面中的孔34排出，而凝聚的 冷凝液借助重力流入分离器筒42，帽30具有由插口限定的向下定向 的液体排放口 36，该插口安装在分离器筒42的插座型入口 38中。为 了改善液体的分配，横过入口 38安装穿孔塑料分配板40。筒42体积 的大约上半部分由进一步帮助冷凝液分配的聚酯泡沫主体46占据，而 大约下半部部分由可以是含纤维材料的或细碎聚丙烯材料的疏水亲油
保留介质占据。CA5.9003-07-0是合适的材料，但应当认识到也可使用 具有合适油保留特性的其他材料。凝聚式过滤器的使用不仅减少了经过孔34的多余冷凝液以防止 弄脏设备外部，而且还穿过下游介质46、 48传播冷凝液，使得液体的 流动至少在起初大体靠近分离器42的轴线。如图所示圆柱形侧壁在轴 向上依次隔开间隔以减少沿侧壁的液体流实际上绕过介质46、 48的危 险。分离器42的底部50安装在支撑件54的插座52内，如图所示支 撑件54可配置成例如固定在沿分离器42轴线的垂直壁上。该底部形 成有接纳分离器出口 56的通孔，分离器出口 56由螺紋管提供，其可 提供与通向排水沟的软管或其他管线的连接。净化冷凝液如箭头58所 示离开分离器42，并且由于事实上保持住了油含量孔，可在不需要附 加过滤器的情况下将清洁冷凝液直接传到排污下水道。如前所述，从 分离器42排出的冷凝液应当大体上是清澈的，而这一点可用于检查分 离器是否依然有效，或者是否已经充满油且需要更换。替代地可使用 蓝色水中含油试纸确定分离器是否依然有效。上述实施方式对于冷凝液迅速分离成油相和水相最为有效。如果 乳化液是稳定的，那么就期望在将其提交给分离器之前打破该乳化液， 或者至少开始乳化液的破坏。图3示出本发明的第二实施方式，冷凝 液经由凝聚式过滤器传到保持罐，在此可用乳化液破坏剂处理冷凝液， 然后冷凝液传到具有可选凝聚式过滤器和分离器的油/水分离设备，该 分离器至少部分充满保留油并允许水通过的介质。在图3中，壁支撑件86提供对保持罐78的支撑，保持罐78设置 有帽70并且除了还用作乳化液分裂器外，保持罐78与图1所示保持 罐18相符。来自压缩机的冷凝液如箭头64所示经由供应管线62传到 阀66，如果该阀打开则从此传到帽70内的凝聚式过滤器68。该凝聚 式过滤器大体如上所述，并且提供如箭头74所示上升通过帽上的孔 72的气流，以及如箭头76所示积聚成液池82的凝聚冷凝液流，保持 罐排流阀92是关闭的。液位传感器监控液池82中的冷凝液液位。
当液池82已经达到适当液位水平时，例如达到罐78高度的一半 时，阀66关闭。如箭头卯所示经由管线88将脱乳剂和空气从底部导 入液池82，冷凝液入口阀66和保持罐排流阀92均关闭，空气用于混 合脱乳剂和冷凝液。可根据特定乳化液的特性来使用不同的脱乳剂， 而该特定乳化液的特性与用在压缩机中的油、压缩机运行状态以及可 被允许进入排水或排污下水道的材料相关。可能的无机脱乳剂的例子 是二价和三价金属盐，例如氯化4丐、氧化钩、氯化铝、疏酸铝和硫酸 铁。可能的有机脱乳剂的例子是聚胺、聚酰胺型胺类、聚亚胺、聚醚 -聚胺、季铵化聚胺(quaternised polyamines )、季铵化聚酰胺型胺 类(quaternised Polyamidoamine )、基于丙烯酸和丙烯酰胺的均聚物、 共聚物和三元共聚物、二烯丙基二甲基氯化铵的均聚物、共聚物和三 元共聚物以及这类脱乳剂的混合物。这类无机和有机脱乳剂本身是已 知的。可借助3barg压力下的压缩空气进行搅拌。在脱乳剂添加完成后及适当的混合时间已经过去后，压缩空气的 供应停止，并允许冷凝液维持一定时间，例如约5分钟，在此期间脱 乳化作用至少部分朝着完成进行。排流阀92于是打开，允许冷凝液在 重力作用下从保持罐78排出到分离器单元，该分离器单元大体与图2 所示分离器相同。排流管线94从阀92通向分离器帽98的入口 96， 在该图中分离器帽没有凝聚式过滤器，但是可为其提供象过滤器68 — 样的过滤器。所有空气经过帽上的孔100溢出，而冷凝液如箭头108 所示向下经过分离器102的泡沫介质104和聚丙烯或其他油保留介质 106。支架110支撑分离器102，分离器出口 112允许处理后的冷凝液 如箭头116所示流向排流软管114。在循环完成时，排流阀92关闭而 入口阀66重新打开，以允许新的冷凝液在水平传感器80的控制下进 入保持罐78。操作由控制单元(未示出)控制，阀66、 92和液位传 感器80与该控制单元操作性连接。上述设备的工作部分可完全由塑料制成并且可以是可重复利用 的。而且，保持罐和分离器的主要组件可由相同的尺寸和材料制成， 并且是可互换的。该设计是紧凑的，并且适于壁式装配，从而不必占
用地面面积。油凝聚式过滤器和分离器筒是易于更换的，而系统变化 之间的维护是最小限度的。无须使用过滤膜、碳过滤器及其他相对复 杂和昂贵的装备。应当认识到的是在不脱离本发明的情况下可对上述实施方式进行 各种修改。
权利要求
1.一种用于从压缩机冷凝液中分离油的设备，包括具有设置有冷凝液入口的上部腔室的分离器和容纳疏水亲油物质的过滤器壳体，使得在使用中冷凝液在重力作用下从上部腔室流经过滤器壳体，其中上部腔室容纳与冷凝液入口连接的凝聚式过滤器。
2. 如权利要求l所述的设备，其中凝聚式过滤器包括微纤维材料 的油凝聚层和位于凝聚层下游的第二排流材料层，所述排流层用于接 收来自凝聚层的冷凝液，并且为冷凝液提供借助重力从凝聚式过滤器 流动的路径。
3. 如权利要求1或2所述的设备，其中疏水亲油物质包括聚丙烯。
4. 用于从压缩机冷凝液中分离油的设备，包括与分离器串联的保 持罐，其中提供用于在将冷凝液供应到分离器之前给保持罐中的冷凝 液供应脱乳剂的装置。
5. 如权利要求4所述的设备，其中保持罐设置有传送脱乳剂的第 一供应管线和第二压缩空气供应管线，该压缩空气用于搅拌保持罐的 容纳物。
6. —种处理压缩机冷凝液的方法，其包括混合冷凝液与脱乳剂、 保持该混合物而至少部分发生乳化液裂化、以及将该至少部分裂化的 乳化液供应给容纳疏水亲油物质的分离器。
7. 如权利要求6所述的方法，其中所述物质是聚丙烯。
全文摘要
一种用于从压缩机冷凝液中分离油的设备。它包括具有设置有冷凝液入口的上部腔室的分离器和容纳疏水亲油物质的过滤器壳体，从而在使用中使得冷凝液在重力的作用下从上部腔室流经所述过滤器壳体。上部腔室容纳与冷凝液入口连接的凝聚式过滤器。在替代的结构中，保持罐与分离器串联，并提供用于在将冷凝液供应到分离器之前给保持罐中的冷凝液供应脱乳剂的装置。上述设备可执行包括以下步骤的方法混合冷凝液与脱乳剂、保持该混合物而至少部分地发生乳化液裂化、以及将该至少部分裂化的乳化液供应给容纳疏水亲油物质的分离器。
文档编号B01D17/04GK101160161SQ200680011989
公开日2008年4月9日 申请日期2006年4月11日 优先权日2005年4月13日
发明者H·G·A·沃尔特尔 申请人:Psi环球有限公司