低温真空滤油器的制作方法

本发明涉及一种低温真空滤油器，属于环保设备领域。

背景技术：

目前，滤油机已被广泛地应用于石化、石油、煤炭、电力、军工机械等行业，是去除油中水分和气体的专用设备。可以有效防止在运输存储以及使用过程中机械使用油混入水分和机械杂质的情况。众所周知，不纯净的油液对机械设备的性能和寿命有一定的影响，混入水分会导致金属表面锈蚀，降低油的粘度；混入杂质会磨损工作表面，使工作表面留下伤痕等。

真空滤油机是利用真空蒸发-滤芯过滤方法除去不纯净油中的固体杂质和水分的过滤机组。真空滤油机主要包括真空分离器和通过管道与真空分离器相连的减压装置、排油泵、粗滤器、精滤器等。油品在真空分离器内被净化，油品中的水分水蒸气并通过减压装置排出，实现油品的净化，净化后的油品通过油泵排出。

然而，传统的真空滤油机普遍采用较小的蒸发室、喷头喷淋，致使油液中的水分不能充分蒸发，不能降低油液中的水分含量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种低温真空滤油器，能增加废油处理的出水量和出水水质，同时提高出油品质，且能避免其在使用中产生泡沫，其制造成本低、经济性好、能耗低、废油处理效率高。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低温真空滤油器，包括：

用于对废油进行处理的真空处理系统，包括有空腔的真空罐、连接所述真空罐的冷凝系统，以及至少一个用于减少所述真空罐内部压强的减压装置；

用于对导入至所述真空罐的废油进行加热升温的加热系统，所述加热系统与真空罐之间通过加热循环系统连接，所述加热循环系统将升温后的废油导入至所述真空罐中，并将处理不完全的废油重新导入至所述加热系统中进行新一轮循环；

用于对油液进行过滤的过滤系统，所述过滤系统至少连接所述加热系统。

进一步地，所述冷凝系统包括冷凝罐和作用于所述冷凝罐的蒸馏水循环系统；所述冷凝罐包括与所述蒸馏水循环系统连通的第一外筒、设置在所述第一外筒内的中筒，以及设置在所述中筒内且与所述真空罐连通的冷水管组；所述蒸馏水循环系统连接所述第一外筒和冷水管组，以将进入至所述冷凝罐中的蒸馏水在罐中循环冷却。

进一步地，所述冷水管组为若干根独立且在两端部连通的管道。

进一步地，所述蒸馏水循环系统包括两端分别连接所述第一外筒的下部和上部的第一管道、设置在所述第一管道上的水泵、以及连接所述冷水管组和第一管道的第二管道。

进一步地，所述减压装置包括水射流器和离心水泵，所述水射流器设置在所述第一管道和第二管道的交汇处，所述离心水泵为树脂在所述第一管道上的水泵。

进一步地，所述加热系统包括加热罐、连接所述加热罐和冷凝罐的制冷剂循环系统，以及所述加热循环系统；所述加热罐包括第二外筒和设置在所述加热罐内的加热管组，所述加热管组与所述真空罐连接；所述制冷剂循环系统与所述第二外筒连接。

进一步地，所述加热管组为若干根独立且在两端部连通的管道。

进一步地，所述加热循环系统包括由所述加热管组流向所述真空罐的第三管道，以及由所述真空罐流向所述加热管组的第四管道，所述第四管道上设有循环泵。

进一步地，所述制冷剂循环系统包括由所述第二外筒流向所述中筒的第五管道，以及由所述中筒流向第二外筒的第六管道；所述第五管道上设有对废油起节流和制冷作用的膨胀阀，所述第六管道上设有对制冷剂进行压缩和放热的压缩机。

进一步地，所述真空罐包括对接的上罐体和下罐体，所述上罐体的头部设有蒸汽出口，靠近所述蒸汽出口处设有用于对蒸汽进行杂质分离的螺旋分离器；所述下罐体的底部设有油液排出口，所述加热循环系统连接所述油液排出口。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)巧妙的运用了制冷原理，通过加热罐和冷凝罐，并在两者之间连通制冷剂，将制冷剂液化过程和汽化过程充分的应用起来，从而分别实现对废油的升温和对蒸馏水的降温，充分利用了各个物理现象转换过程中的能量传递，节省了对外界能量的需求；

2)蒸馏水循环管路结合减压装置具有双重作用，通过减压装置不断的对冷凝罐内的蒸馏水进行循环，一方面使得真空罐内形成了负压，使得真空罐内的废油中的水分能够尽快的形成蒸汽，无需等到100℃才汽化，从而加快了废油处理的效率；

3)另一方面，蒸馏水循环管路结合减压装置使得蒸馏水不断的反复与中筒内的制冷剂进行热交换实现循环的降温，从而使得排出的蒸馏水温度较低，符合排放标准；

4)加热罐和冷凝罐既充当了热交换器的功能又充当了存储器的功能，大大减少了制造成本，从而提高了经济性；

5)在真空罐内设置蒸发分流组件，使得经过加热罐升温后的废油中的水分在真空罐内的蒸发效率大大提高，一次性蒸发的量也大大增多，从而进一步的提高了废油处理效率，间接的降低了能耗。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例所示的低温真空滤油器的控制原理示意图；

图2为图1所示的温真空滤油器中的蒸发分流组件的结构示意图；

图3为图2所示的蒸发分流组件中的分管出水口的结构示意图；

图4为图1所示的低温真空滤油器中的高效蒸发罐的剖面示意图；

图5为图1所示的低温真空滤油器中的高效蒸发罐的结构示意图；

图6为图1所示的低温真空滤油器中的真空处理系统的控制原理示意图；

图7为图1所示的低温真空滤油器中的加热系统的控制原理示意图；

图8为图1所示的低温真空滤油器中的制冷剂循环系统的控制原理示意图。

具体实施方式

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

需要说明的是：本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等用语只是参考附图对本发明进行说明，不作为限定用语。

请参见图1至图8，本发明一较佳实施例所示高效低温真空滤油器100，其包括真空处理系统1、加热系统2以及过滤系统3，所述真空处理系统1包括真空罐11、连接所述真空罐11的冷凝系统12、连接所述冷凝系统12并与所述真空罐11连通的减压装置13。所述真空罐11内设有蒸发分流组件10，所述蒸发分流组件10包括中心管101和围绕所述中心管101呈环形设置的多个蒸发板102；每个所述蒸发板102包括与所述中心管101连通的分管103以及连接所述分管103的导流板104。

所述中心管101上开设有连接孔(未图示)，所述分管103上开设有出水口1031，所述分管103通过所述连接孔与所述中心管101连通，以使从所述中心管101流入到分管103中的液体通过出水口1031流至所述导流板104上。优选的，每个所述分管103设有两组所述出水口1031，两组所述出水口1031使液体流至所述导流板104的相对两侧。连接孔的数量大于等于蒸发板102的数量，未连接有蒸发板102的连接孔可以通过设置密封件进行封闭。通过此种设计，该蒸发分流组件10中的蒸发板102，能根据实际需要来设置蒸发板的数量，组装拆卸方便。

本领域技术人员知晓的，当废液在罐底蒸发时，易产生泡沫，因此，在水处理过程中往往需要增加消泡剂，无疑增加了成本且降低了处理效率。本实施例中，导流板104优选地沿高度方向设置在分管103的下方，能根据实际需要来设置蒸发板在竖直方向上的长度，以保证废液在导流板104上蒸发完全，从而避免高效真空罐在使用过程中因为水分蒸发不完全而在罐底产生较多泡沫的情况。为避免从不同出水口1031流至导流板104上的废液相融合，还可以在导流板104上设置与出水口1031位置相对应的导流通道(未图示)，例如内凹设置在导流板104上的弧面通道等。

所述蒸发板102上设有连接件1021，所述连接件1021连接所述真空罐11以固定所述蒸发分流组件10。在本实施例中，连接件1021为固定板，其上开设有螺纹孔，该蒸发分流组件10通过固定板与真空罐11螺纹连接。当日，在其他实施例中，还可以通过采用其他常规连接方式进行连接。

蒸发板102采用防油材料制成，或者，其表面上涂布有防油层，以避免油液聚集在蒸发板102上。

另外，申请人在实际应用中发现，从中心管101进入至分管103的废液具有较大流速，在惯性的作用下，废液在导流板104上往往会斜向滑落，且由于惯性大小的差异，部分废液会重叠至一起，从而导致废液在导流板104上分布面积小，其内的水分蒸发不完全，进而使得罐底会产生较多泡沫。因此，申请人在出水口1031处向下设置有挡板，以保证从出水口1031处流出的废液能在导流板104上分布均匀，使其具有最大蒸发面积。

本实施例中，真空罐11优选为采用上罐体111和下罐体112对接形成，在上罐体111的头部设有蒸汽出口113，下罐体112的底部设有油液排出口114。在真空罐11上还设有废油进入管路5和清洗液进入管路6，其废油进入管路5通过接管115与蒸发分流组件10的中心管121连接，从而将废液导入至蒸发分流组件10中。真空罐11采用上下罐体对接方式，以便于在其内部安装蒸发分流组件10等机构，同时便于拆开维修。当然，在其他实施例中，其还可以采用其他的设计方式，如左右罐体对接形成，根据实际需要进行设计即可。为了保证真空罐11分离出的水质量更佳，在靠近蒸汽出口113处还可以设置螺旋分离器116，用来消除水蒸气中的固体颗粒或其他杂质。

所述冷凝系统12包括冷凝罐121和作用于冷凝罐121的蒸馏水循环系统122，所述冷凝罐121包括与蒸馏水循环系统122连通的第一外筒123、设置在第一外筒123内的中筒124，以及设置在中筒124内且与真空罐1连通的冷水管组125。冷水管组125为若干根独立且在两端部连通的管道。冷水管组125的下端通过管道汇总至蒸馏水循环系统122中。

蒸馏水循环系统122包括一端连接第一外筒123下部且另一端连接第一外筒123上部的第一管道1221，所述减压装置13设置在第一管道1221上，其包括离心水泵131和水射流器132，该蒸馏水循环系统122还包括分别连接冷水管组125和水射流器132的第二管道1222。离心水泵131将冷水管组125中的水在冷凝罐121以及蒸馏水循环系统122中不断高速的循环，当蒸馏水经过所述水射流器132时，使得真空罐11内形成负压。在负压状态下，废油中的水汽化所需达到的温度更低，因此，使得经过加热系统2升温到一定温度后的废油进入到真空罐11内后，其中的水分便能够快速的汽化蒸发形成水蒸气，水蒸气被负压吸附进入冷水管组125中，并与中筒124中的制冷剂进行热交换，形成液态的蒸馏水，再通过第二管道1222流至水射流器132并汇入第一管道1221中，在离心水泵131的作用下，从第一外筒123的上部进入至第一外筒123内，在与中筒124中的制冷剂进行热交换再次进行降温，然后从第一外筒123的底部底部经过第一管道1221通过离心水泵131从第一外筒123的上部再次进入第一外筒123内，如此不断循环不断降温，从而将高温的蒸汽转换成低温的蒸馏水，当第一外筒123内的蒸馏水满后，从蒸馏水出水口9中溢出。

所述加热系统2包括加热罐21、设置在所述加热罐21中的加热管组22，以及连接所述真空处理系统1的加热循环系统23。加热罐21包括第二外筒211，加热管组22收容在第二外筒221内并与加热循环系统23连通，本实施例中加热管组22为若干根独立且在两端部连通的管道。加热循环系统23包括由加热管组22流向真空罐11内的第三管道231以及由真空罐11流向加热管组22内的第四管道232，第四管道232上设置有循环泵233。进入真空罐11内的废油被循环泵233泵送至加热管组22中，并与第二外筒21内的制冷剂进行热交换，从而升高温度，升温后的废油再由第三管道231流回到真空罐11中。

加热系统2和冷凝系统12之间设置有进行制冷剂循环的制冷剂循环系统4，制冷剂循环系统4包括由第二外筒211流向中筒124的第五管道41以及由中筒124流向第二外筒211的第六管道42。第六管道42上设置有压缩机43，第五管道41上设置有膨胀阀44。压缩机43将气态制冷剂从中筒124中压缩进入第二外筒211内，在此过程中，气态制冷剂被压缩成液态制冷剂，从而释放大量的热量，在第二外筒211内与加热管组22中的废油进行热交换，从而增加加热管组22中废油的温度；然后液态制冷剂经过膨胀阀44进入到中筒124中，在此过程中，通过膨胀阀44的节流作用，中温高压的液态制冷剂汽化转化成低温低压的气态制冷剂，同时吸收外界大量的热量，从而在中筒124中与冷水管组125和第一外筒123内的蒸馏水进行热交换，从而降低冷水管组125和第一外筒123内的蒸馏水的温度。

过滤系统3包括设置在废油进入口5处的粗过滤装置31以及设置在油液排出口114处的精过滤装置32，本实施例中，所述粗过滤装置31和精过滤装置32为过滤排气阀；诚然，在其他实施例中，还可以采用其他过滤装置，在此不进行限定。废油通过废油进入口7进入粗过滤装置31后，进入加热罐21中升温，随后通过第三管道231进入至真空罐11中进行油水蒸发分离。由于真空罐11内气压较低，废油中的水分易蒸发形成水蒸气并通过蒸汽出口113进入至冷凝系统12中。而分离出的油液则通过真空罐11底部的油液排出口114进入至精过滤装置32中。符合出油质量的油液通过出油口8流出并被储存，其他液体或不符合质量的油液则通过第七管道33重新与废油原液流入至加热罐21中进一步蒸发分离。

该低温真空滤油器中还设有多种类型的阀门、传感器等结构，其应为本领域技术人员应当知晓的技术，在此不进行详细说明。

综上所述，本发明的高效低温真空蒸汽器具有以下效果：

1)巧妙的运用了制冷原理，通过加热罐和冷凝罐，并在两者之间连通制冷剂，将制冷剂液化过程和汽化过程充分的应用起来，从而分别实现对废油的升温和对蒸馏水的降温，充分利用了各个物理现象转换过程中的能量传递，节省了对外界能量的需求；

2)蒸馏水循环管路结合减压装置具有双重作用，通过减压装置不断的对冷凝罐内的蒸馏水进行循环，一方面使得真空罐内形成了负压，使得真空罐内的废油中的水分能够尽快的形成蒸汽，无需等到100℃才汽化，从而加快了废油处理的效率；

3)另一方面，蒸馏水循环管路结合减压装置使得蒸馏水不断的反复与中筒内的制冷剂进行热交换实现循环的降温，从而使得排出的蒸馏水温度较低，符合排放标准；

4)加热罐和冷凝罐既充当了热交换器的功能又充当了存储器的功能，大大减少了制造成本，从而提高了经济性；

5)在真空罐内设置蒸发分流组件，使得经过加热罐升温后的废油中的水分在真空罐内的蒸发效率大大提高，一次性蒸发的量也大大增多，从而进一步的提高了废油处理效率，间接的降低了能耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。