专利名称：离心电场分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种离心电场分离装置，是一种电场破乳和离心破乳相结合的分离技术，适用于油田中油水分离、生产及生活污水处理、有机液体污染的水体净化回收、两相液体分离等乳状液膜分离和油水分离领域。
二、技术背景乳状液是十分复杂的分散体系，以W/0(油包水)型乳状液为主，乳状液的破乳分离对充分利用石油资源，提高原油产量，生产及生活含油污水处理，节能减排有着重要的意义。现有的破乳方法有重力沉降破乳法、加热破乳法、化学破乳法、离心破乳法及电破乳法， 尤其是电破乳法已被油田广泛采用。常规的电破乳方法很多，但在处理乳状液的时候，容易产生电短路并造成电泄露现象，与此同时，还造成了复杂的第三相乳状液的产生，给乳状液破乳脱水带来了很大的难度。同时，常规电破乳装置脱水速度慢，体积庞大，能耗高，而且须在静态条件下破乳，不能实现连续破乳。脉冲电场和离心场联合破乳技术将脉冲电破乳和离心旋流分离的优点结合起来， 能够在短时间内完成破乳的聚结过程而且能够很快地完成对破乳起主要影响的沉降过程， 这不仅可解决脱水过程中产生的电分散和电浪费现象，避免第三相的产生，而且在短时间内完成了破乳过程，时间短，能耗小，可以实施连续破乳，具有很高的经济效益。离心-脉冲电场破乳国内外具有代表性的实验装置有英国专利UK 2 249 741A公开了一种新型油水分离装置，由电机带动转鼓高速旋转形成离心场，采用与电源连接的电解质溶液作为内电极，位于转鼓中心结构内，转鼓外壁接地，两者之间形成电场，乳状液在脉冲电场与离心力场联合作用下破乳分离。该装置结构较为复杂，尤其是转鼓中心部分集进液管、电解液层、 电源接线、出液口和辐射状散液口于一体，不同结构尺寸的主要部件更换不便，对于制造、 装配和设备维护的要求比较高。中国专利ZL 01277410. 3公开了一种新型油水分离装置，由脉冲电场和离心分离联合作用破乳分离，该装置是利用水力旋流器原理，依靠的乳状液切向进入装置旋转流动形成离心场，由于本身不含运动件，离心力的大小由乳状液的流速决定，所以要增大离心力就必须增大乳状液的入口速度，但液体高速旋流所引起的剪切力、湍流脉动作用，会造成水滴或油滴破碎，不利于乳状液有效的破乳和分离。中国专利ZL 94200766. 2公开了一种新型油水分离装置，该装置将一个简单的电破乳器和离心机的转鼓整合在一个装置中。乳状液先经过电场破乳，再进入转鼓，在离心力场作用下分离，还可以通过增加多个电极，提高电破乳效果。该装置脉冲破乳和离心分离必须顺序进行，不能实现电场与离心力场同时作用下的破乳和分离。
三、发明内容本实用新型提供一种离心电场分离装置，该分离装置由电机带动转鼓旋转形成离心场，离心力的大小由转鼓的转速决定，能够分别实现离心-电场联合破乳分离，操作简便，同时结构简单。本实用新型所采用的技术方案本装置主要结构包括电缆、铜螺母、绝缘套、电极、 轻相出口、机械密封、上三通法兰、上轴承、转鼓顶轴、机架、转鼓、浆片、转鼓底轴、皮带轮、 下轴承、下三通法兰、进液管、重相出口、电机。转鼓位于机架中心部位，转鼓上下部分别与转鼓顶轴、转鼓底轴相连，转鼓底轴通过皮带轮和皮带与电机输出轴相连。转鼓顶轴与上三通法兰之间设有机械密封，转鼓底轴与下三通法兰之间设有机械密封。轻相出口通过螺纹与上三通法兰连接，重相出口通过螺纹与下三通法兰连接。进液管设在下三通法兰内部中心，并伸到转鼓内部底部。转鼓通过机架接地为电极之一，另一电极置于转鼓中心，通过电缆与外接脉冲电源联接，电极与转鼓之间设为脉冲电场，转鼓在电机带动下高速旋转形成离心场，由进液管进入的乳状液在脉冲电场和离心场的联合作用下，破乳、聚结、沉降、分离，完成了油水分离全过程。电极为圆柱型，置于转鼓中心，转鼓和电极两者之间同轴，构成圆柱状电场。转鼓顶轴、转鼓底轴与转鼓之间均为为螺栓连接。转鼓由转鼓底轴驱动旋转，形成离心场，乳状液由转鼓下部的进液管进入。浆片通过螺钉设置在转鼓内壁，可消除液体高速旋转形成的圆柱回转区，加速油水分离。本实用新型的特点和有益效果是1、对油水混合物或油水乳状液可分别施加或综合施加脉冲电场和离心场作用，进行连续破乳，有利于提高分离效率和生产效率。当接通脉冲电源，同时电机带动转鼓旋转时，可以进行离心-脉冲电场联合破乳分离。2、可以通过综合调整各个操作参数，提高破乳率和分离效率。对于不同性质的乳状液可以通过对脉冲电源的频率、脉宽、电压以及转鼓转速、流量等操作参数的综合调整来达到最佳破乳效果，提高生产效率。
四
图1本实用新型的结构示意图。
五具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图1中1是电缆、2是铜螺母、3是绝缘套、4是电极、5是轻相出口、6、16是机械密封、7是上三通法兰、8是上轴承、9是转鼓顶轴、10是机架、11是转鼓、12是浆片、13是转鼓底轴、14是皮带轮、15是下轴承、17是进液管、18是下三通法兰、19是重相出口、20是电机。 本装置的工作过程是一定流速的待破乳液从本实用新型下部的进液管17进入，从转鼓11 底部进入转鼓。乳状液在转鼓11内破乳沉降后，分别由重相出口 19、轻相出口 5流入各自收集容器中。
具体实施方式
为如图1所示，本实用新型离心脉冲电场破乳分离装置，主要结构由电缆1、铜螺母 2、绝缘套3、电极4、轻相出口 5、机械密封6、上三通法兰7、上轴承8、转鼓顶轴9、机架10、 转鼓11、浆片12、转鼓底轴13、皮带轮14、下轴承15、机械密封16、进液管17、下三通法兰18、重相出口 19、电机20等部件组成。装置的机座10起支撑和固定作用，转鼓11位于中心部位，转鼓上下部分别与转鼓顶轴9、转鼓底轴13相连，转鼓底轴13通过皮带轮14和皮带与电机20输出轴相连。转鼓顶轴9与上三通法兰7间设有机械密封6，转鼓底轴13与下三通法兰18间设有机械密封16。轻相出口 5通过螺纹与上三通法兰7连接，重相出口 19 通过螺纹与下三通法兰18连接。进液管17设在下三通法兰内部中心，并伸到转鼓11内部底部。机架10在使用过程中必须接地。电极4通过铜螺母2与电缆1联接，电缆1与外接脉冲电源联接，电极4与转鼓11之间形成一个脉冲电场；转鼓11在电机20带动下高速旋转形成离心场；由转鼓底部进液管17进入的乳状液在脉冲电场和离心场的联合作用下，破乳、聚结、沉降、分离，完成了油水分离全过程。 本实用新型工作原理如图1所示。电机20通过皮带带动转鼓11旋转，乳状液在转鼓11的带动下随之高速旋转形成离心力场，同时由脉冲电源通过电缆1加在电极4上有电脉冲，并由此产生一定的脉冲电场。由转鼓底部进入的乳状液在脉冲电场和离心场的联合作用下，水相液滴不断振动、碰撞、界面膜破裂、发生聚结。水滴相互接近结合在一起，液滴的粒径增大。在强大的离心力作用下，油水两相逐渐分离，分为内外两层，水相被甩向转鼓11壁，而相对较轻的油相聚集在转鼓11中心。与此同时，在一定压力的作用下，已经分层的轻、重两相液体分别进入不同的流道。水相沿着转鼓11底部进入下三通法兰18，油相沿着转鼓11上部进入上三通法兰7，再分别经重相出口 19、轻相出口 5流入各自的收集容器中，进而完成了油水分离。
权利要求1.一种离心电场分离装置，主要结构包括电缆、铜螺母、绝缘套、电极、轻相出口、机械密封装置、上三通法兰、上轴承、转鼓顶轴、机架、转鼓、浆片、转鼓底轴、皮带轮、下轴承、下三通法兰、进液管、重相出口、电机；转鼓位于机架中心部位，转鼓上下部分别与转鼓顶轴、 转鼓底轴相连，转鼓底轴通过皮带轮和皮带与电机输出轴相连；转鼓顶轴与上三通法兰之间设有机械密封，转鼓底轴与下三通法兰之间设有机械密封；轻相出口通过螺纹与上三通法兰连接，重相出口通过螺纹与下三通法兰连接；进液管设在下三通法兰内部中心，并伸到转鼓内部底部；转鼓通过机架接地为电极之一，另一电极置于转鼓中心，通过电缆与外接脉冲电源联接，电极与转鼓之间设为脉冲电场。
2.根据权利要求1所述的离心电场分离装置，其特征在于电极为圆柱型，置于转鼓中心，转鼓和电极两者之间同轴，构成圆柱状电场。
3.根据权利要求1所述的离心电场的分离装置，其特征在于转鼓顶轴、转鼓底轴与转鼓之间均为为螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的离心电场的分离装置，其特征在于浆片通过螺钉设置在转鼓内壁。
专利摘要一种离心电场分离装置，主要结构包括电缆、铜螺母、绝缘套、电极、轻相出口、机械密封、上三通法兰、上轴承、转鼓顶轴、机架、转鼓、浆片、转鼓底轴、皮带轮、下轴承、下三通法兰、进液管、重相出口、电机。转鼓上下部分别与转鼓顶轴、转鼓底轴相连，转鼓底轴通过皮带轮和皮带与电机输出轴相连；进液管在下三通法兰内部中心，并伸到转鼓内部底部；转鼓通过机架接地为电极之一，另一电极置于转鼓中心，由电缆与外接电源联接，电极与转鼓之间形成一个脉冲电场，转鼓在电机带动下高速旋转形成离心场，由进液管进入的乳状液在电场和离心场的联合作用下，破乳、聚结、沉降、分离，完成油水分离全过程。
文档编号B01D17/038GK202179874SQ20102011125
公开日2012年4月4日 申请日期2010年2月4日 优先权日2010年2月4日
发明者冯永训, 张建, 朱幸, 王利君, 赵媛媛, 赵守明, 赵忠杰, 郭长会 申请人:胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司