CN103068460B - 筒式油分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从液体混合物（5）中分离组分的分离装置（1），它包括容器（2），入口（3）和至少一个出口（6），其中，所述入口（3）位于出口（6）上方，能粘结所述组分的过滤材料（7），过滤材料（7）设置在容器（3）内、于入口（3）和出口（6）之间，以使过滤材料（7）被穿流而过。过滤材料（7）布置在一装入容器（3）的筒（4）中。

Description

筒式油分离器

技术领域

本发明涉及一种用于分离液体组分的分离装置，其包括容器，

—入口和至少一个出口，其中，所述入口位于所述出口上方，

—能粘结所述组分(例如油)的过滤材料，以及

—所述过滤材料在所述容器内以能够被穿流而过的方式布置在所述入口和所述出口之间。

背景技术

用于分离液体的装置，或者说用于分离液体的分离装置属于公知技术。举例而言，实用新型DE 90 040 19.8描述一种用于抽吸液体分离器内所分离的轻液的装置。该液体分离器具有壳体，壳体中又设有容器。容器内设有填装了油粘结剂的袋子。该油粘结剂是一种基于聚氨酯泡沫的漂浮粒料。含有轻液杂质的废水经入口进入壳体。只要容器中的油粘结剂很大程度上处于不饱和状态，容器就只是略微浸入轻液层。轻液从容器和装有油粘结剂的袋子中穿流而过并且被油粘结剂所吸附。随着油粘结剂饱和度的增大，袋子重量增加，致使容器不断下沉。容器到达其最低位置后，油粘结剂中的轻质材料已基本达到饱和，此时可以更换袋子。未被吸附的液体经出口被排出。整体而言，这种装置的原理是合理的，但装置本身极其复杂且容易出错。比方说，无法确保液体混合物的总体积流量实际都能穿过袋子。

DE 600 04 523 D2在该装置基础上提出一种用于分离不同密度液体的分离装置和分离方法。该案所描述的装置基本上按同样的原理进行工作，即，吸附材料吸附其中一种液体达到饱和后，在另一液体中下沉。但有一个重要的不同之处：在这个装置中，总体积流量必然流经由吸附材料构成的分离部件。分离部件在容器内的布置方式使得该分离部件能完全覆盖容器的横截面。然而，这种装置的缺点在于分离部件和容器之间存在摩擦。随着分离部件工作时间的增加，或者说随着分离部件受污染程度的加深，以及受温度变化和压力波动的影响，摩擦条件也会发生变化，而这又会对过滤和必要的能耗产生影响。装置因此而容易出错，致使养护工作量增加。

另外，上述分离装置或油水分离器还存在更换吸附材料之前排液时间过长以及装置较大时吸附材料或包含该材料的过滤器重量很大等不足之处。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是提供一种更换过滤材料快速而方便的分离装置。尤其是使得过滤材料能被均匀地穿流而过。另一目的是对该分离装置进行相应设计，使其能适用于不同的空间条件。此外还要使该分离装置适用于不同的体积流量和/或不同的待分离液体量。

本发明提供一种用于从液体混合物中分离组分的分离装置，包括：容器，入口和至少一个出口，其中，所述入口位于所述出口上方，能粘结所述组分的过滤材料，以及所述过滤材料在所述容器内以能够被穿流而过的方式布置在所述入口和所述出口之间；其中，所述过滤材料布置在一装入所述容器的筒中，所述出口包括一位于所述容器中的立管，借助孔或套管形插孔将所述筒放置在所述立管上以防止筒上浮；还设有用于在所述筒和所述容器之间建立可解除的连接的构件。据此，所述过滤材料布置在一装入所述容器的筒中。

通过将过滤材料布置在筒中，可以使过滤材料被更好地穿流而过以及/或者简化过滤材料的更换。

关于该过滤材料的技术细节请参阅申请DE 102005012718，本文以引用方式包括该申请。所述过滤材料例如用聚丙烯制成。所述过滤材料例如多孔或者是纤维材料。

所述筒例如除进入口和与容器出口导液连通的排出口外均被封闭且用塑料制成。

所述筒优选实施为分段式。也就是说，容器中可装入多个筒或筒段。亦即，一般情况下仅可容置一个筒的容积被多个较小的单个筒所使用。这些筒可以并排布置或上下堆叠布置，重要的是尽可能有效利用可用的结构空间。举例而言，当容器横截面为矩形时，这些筒可分别具有三角形横截面，因此四个相邻布置的筒就能完全覆盖容器的矩形横截面。替代方案和/或补充方案是优选进行水平划分，即将筒上下堆叠布置。

下文中所使用的“筒”这一概念既指筒，也指筒段。

所述的各个筒可分别具有可供液体或液体混合物流入筒内的自有入口，根据一种特别有益的技术方案，各个筒共同浸入容器的液面。其优点是液体以最佳方式被分配给所有的筒。这能改善分离效果，而且由于各个筒得到了均匀利用，筒内的过滤材料大体在同一时间达到饱和，这样就能一次更换掉所有的筒。

所述的各个筒也可以彼此相连接，使得液体或冷凝液先流入第一筒，并且经由第一筒的出口和第二筒的相应入口从第一筒流入第二筒。

上下堆叠布置或成排布置的筒优选可借助中心管或立管而彼此相连接。所述立管优选同轴穿过各个筒且具有开口，从筒中以及位于筒内的过滤材料中流过的液体可经由这些开口流入立管内部。这种实施方案特别适用于上下堆叠布置的筒。也就是说，筒局部包围立管，液体或冷凝液可从上方、下方或者沿径向经由筒壁上的相应筒孔流入筒内。筒则完全位于容器中的液体内部。

根据一种特别有益的实施方案，多个筒可上下堆叠布置，进一步再并排布置。由此在容器中形成多个并排布置的塔状物，而这些塔状物分别由多个筒构成。

所述筒可在容器内部彼此相连接，但也可以各自完全独立地固定在容器内部。在上述用一立管贯穿多个筒的实施方案中，这些筒可分别固定在该立管上，但也可以彼此相连接。重要的是防止筒上浮。只要将筒和立管连接起来，就能做到这一点。

根据一种特别有益的实施方案，所述筒具有中心孔，所述中心孔中设有筒用密封圈。借助这些孔将筒套装到立管上。通过摩擦连接防止上浮。

作为补充或替代方案，优选设有用于在筒和容器之间建立可解除的连接的构件，举例而言，所述构件同样能防止筒上浮。一种方案是通过手动操作来解除该连接。在此情况下，所述构件优选布置在筒的顶部。这些构件优选包括摩擦连接件或卡合件，以便达到在解除连接时除分离动作外尽可能不需要更多手动操作的目的。不必通过向下按压筒来产生密封力，采取压紧措施的目的只是为了避免上浮。

所述用于在筒和容器之间建立可解除的连接的构件例如可实施为固定杆、配重或卡合件，这些元件根据具体所采用的布置方式而相应卡在或布置在筒的底部、顶部或侧面。

所述容器的出口通常连接排出管道，该排出管道与用于排出净化后的液体的升流管道衔接。可以做到在更换筒时只需要封闭出口并且为排出管道和升流管道通风，而冷凝液不会到达净水侧。因此，更换筒时也不需要彻底排放至后续接到升流管道上的养护阀。这样能缩短分离装置的排液时间，进而缩短更换筒所需要的时间。

根据本发明，在容器底部设置卡合件特别有益。用弹性材料制成且具有卡合凸缘的密封圈，其对筒所施加的固定力足以防止筒上浮。而由于该密封圈具有弹性，可以从密封圈中向上拉出筒，因为此时卡合凸缘会变形。优选将布置在筒内的立管放置到设于底部的密封圈上，其中，密封圈的卡合凸缘卡入相应的开口或凹槽内。

所述密封圈优选也可布置在被插装到容器的立管上的筒的开口中。密封圈的卡合凸缘卡入设置在容器的立管上的相应开口或凹槽内。这种方案的优点在于，更换筒或筒段时密封圈被一并移除，这能避免密封圈过度磨损。

根据本发明，可在所述分离装置上游或下游设置起流量控制器作用的抽吸泵或压力泵。其目的是稳定保持已有的流量，正因为如此可以将这个泵理解为流量控制器。这能大幅延长分离装置的使用寿命。这一点在已制定了定期养护计划而又想在预定的养护期限之间避免更换过滤元件的情况下特别有利。所述泵可为液位控制或时间控制。液位控制指的是当分离装置内部达到相应的灌注量时，泵启动。作为替代方案，尤其是在为分离装置定期送料的情况下，所述泵也可以在一定的时间间隔后启动。这两种方案也可结合使用。

根据本发明，所述筒具有大体呈等腰直角三角形的横截面。因此，2个、4个、8个或16个筒总能形成一个正方形，依此类推。这种布置方案的优点是，使用统一的筒就能产生横截面比例为1:2:4等等的容器规格，这样的容器规格具有最佳的横截面面积与周长之比。

使用泵所能带来的另一大优点是，泵能反向输送，因而可通过反冲来清洁分离装置。

本发明的有益优点请参阅各项技术方案。需要指出的是，这些技术方案中所提及的单项特征可以任何一种在技术上有意义的方式进行组合应用，并借此揭示本发明的其它技术方案。

附图说明

下面参照附图详细说明本发明。图示实施例仅作示范用，本发明不限于图中示出的特征。其中：

图1为本发明所提供的分离装置的第一实施方式；

图2为筒在容器中的第一布置方案；

图3为筒在容器中的第二布置方案；

图4为用于将筒固定在容器中的压紧件的第一实施方案；

图5为压紧件的第二实施方案；

图6为在容器中布置两个筒的另一视图；

图7为在容器中布置四个筒的第二视图；

图8为底部设有压紧件的筒的部分剖面图；

图9为本发明所提供的用于将筒固定在容器中的密封圈；

图10为筒在容器中的另一布置方案；

图11为筒在容器中的另一布置方案；

图12为筒在容器中的另一布置方案。

具体实施方式

图1为本发明所提供的分离装置的实施方式。容器2中设有多个填装了过滤材料7的筒4。液体或液体混合物经由唯一一个入口3被优选连续地送入容器2并形成液面5，筒4浸入该液面。过滤材料7用于从送入容器3的液体中分离液体组分，例如从油水混合物中分离油。举例而言，被分离液体的比密度小于此前与被分离液体混合的液体的比密度。液体从过滤材料7中穿流而过，因为筒4设有进入口8。筒的排出口与容器2的出口6导液连通，用于排出过滤后的液体。液体的流型用箭头表示。

图2和图3分别以俯视图示出筒4在容器2中的各种布置方案。图6和图7为相应的设计图。图2和图3中还绘示了椭圆形进入口8和杠杆9，该杠杆一端嵌入开口8，另一端以卡合方式固定在容器2上，以便在提供可解除的连接的同时，对抗筒4在液体中所受到的浮力。

图4示出杠杆9”的铰链式设计，其形式为单一式薄膜铰链，其中一边脚可进行翻折以释放筒4。此外还设有卡合件11，该卡合件与容器上的互补卡合件共同作用以提供可解除的连接。设置抓持孔10以方便筒4的取出。

图5所示为一简单的、仍然嵌入筒4的开口中的杠杆9，该杠杆用作容器和筒4之间的连接件。而9”表示的是另一种反向布置的布置方案。

图8示出一可解除的连接，其中，筒4与容器2之间通过底部卡合建立可解除的连接。形成于容器2底部的立管12插入筒4的排出口17。由此在筒4与容器2的出口6之间建立导液连接。筒4的排出口17中装有包含环绕式密封唇14的密封圈15。这个密封唇14从后面卡住立管12上沿周向环绕一圈分布的卡合突出部13，由此建立可解除的连接。

图9为图8所示密封圈15的透视图。除内侧的密封唇14外，图中还示出布置在外侧的卡合凸缘19，这些卡合凸缘卡入排出口内部的相应凹槽或开口，从而将密封圈15固定在排出口17内部。

图10为布置在容器2中的筒4经大幅简化后的视图。筒4上下堆叠布置并且借助居中布置的筒孔插装在中心立管12上。液体混合物经入口3进入容器2并且在图示实施例中经相应的进入口24从上方流入筒4内。液体从过滤材料7中穿流而过并经立管开口25进入立管12。通过排出管道20和连接在该排出管道后面的升流管道22将液体排出。简单地将筒4套到立管12上就可实现筒4在立管12上的插装。优选用筒用密封圈26进行密封。立管12端部封闭，因此液体只有通过筒4才能流入立管。

图11所示为一类似的实施方案，筒4在此同样是套装在立管12上。在这个实施方案中，液体混合物从下方经进入口24流入入口筒段28。在图示实施例中，进入口24布置于入口筒段28的底部，即靠近出口6的一侧。入口筒段28完全位于液体混合物内部。过滤后的液体通过立管12进入位于下方的筒段34并且经立管开口25进入筒段34的过滤材料7中，该筒段一般情况下液密封闭，因此液体只有通过立管12才能流入这个筒段。筒段34内部设有界面36，该界面同样具有进入口24。液体流入后被进入口24均匀地导入过滤材料7。再次过滤后的液体经其它立管开口25返回立管12并被排出分离装置1。这个实施方案中的立管12端部不封闭，而是突伸于容器2之外，因此视情况可在容器的准备阶段向升流管道22输送其它液体。筒用密封圈26将区段28、34与立管和周围的液体混合物密封隔离。

图12为筒4在容器2中的另一布置方案。图中同样示出入口筒段28，液体混合物经进入口24流入该入口筒段。在图示实施例中，进入口24布置于入口筒段28的顶部，即远离出口6的一侧。未设立管12，入口筒段28完全位于液体混合物内部。入口筒段28具有筒出口30，该筒出口与位于下方的筒段34的筒入口32连通。筒段34一般情况下液密封闭，因此液体只有通过筒入口32才能流入。筒段34内部同样设有界面36，该界面同样具有进入口24。液体流入后被进入口24均匀地导入过滤材料7。筒段34也具有筒出口30，这个筒出口在图示实施例中与容器2的出口6连通。

各区段4、28、34可以方便而快速地插接在一起，用布置在筒出口30或筒入口32区域内的筒用密封圈26进行密封。

图10至图12所示的实施方案可分别设置一或多个其它的筒4、入口筒段28或筒段34。也可以使用多个优选并排布置且包括相应区段4、28、34的立管12。

本发明不限于上述实施例，这些实施例仅用于对本发明进行示范性说明。

Claims (16)

1.一种用于从液体混合物中分离组分的分离装置(1)，包括：

容器(2)，

入口(3)和至少一个出口(6)，其中，所述入口(3)位于所述出口(6)上方，

能粘结所述组分的过滤材料(7)，以及

所述过滤材料(7)在所述容器(2)内以能够被穿流而过的方式布置在所述入口(3)和所述出口(6)之间，

其特征在于，所述过滤材料(7)布置在一装入所述容器(2)的筒(4)中；

其中，所述出口(6)包括一位于所述容器(2)中的立管(12)，借助孔将所述筒(4)放置在所述立管上以防止筒上浮；

其中，还设有用于在所述筒(4)和所述容器(2)之间建立可解除的连接的构件(9，9’，12，13，14)。

2.如权利要求1所述的分离装置(1)，其特征在于，所述立管(12)为底部立管。

3.如权利要求1所述的分离装置(1)，其特征在于，所述建立可解除的连接的构件包括杠杆(9，9’)。

4.如权利要求3所述的分离装置(1)，其特征在于，所述建立可解除的连接的构件(9，9’，9”)布置在所述筒(4)的顶部。

5.如权利要求4所述的分离装置(1)，其特征在于，所述建立可解除的连接的构件包括卡合件和/或摩擦连接件。

6.如权利要求5所述的分离装置(1)，其特征在于，所述建立可解除的连接的构件为从后面卡住所述立管(12)的卡合突出部(13)的密封件(14)。

7.如权利要求1所述的分离装置(1)，其特征在于，设有多个筒(4)。

8.如权利要求7所述的分离装置(1)，其特征在于，所述多个筒(4)被布置成浸入所述容器(2)内由第一液体和第二液体所构成的液面(5)中。

9.如权利要求1所述的分离装置(1)，其特征在于，所述筒(4)用塑料制成。

10.如权利要求9所述的分离装置(1)，其特征在于，所述塑料为热塑性塑料。

11.如权利要求10所述的分离装置(1)，其特征在于，所述热塑性塑料为聚苯乙烯。

12.如权利要求1所述的分离装置(1)，其特征在于，所述容器(2)设有刚好一个入口(3)。

13.如权利要求1所述的分离装置(1)，其特征在于，所述筒(4)具有大体呈三角形的横截面。

14.如权利要求7至13中任一项所述的分离装置(1)，其特征在于，所述容器(2)中设有多个上下堆叠布置的筒(4)。

15.如权利要求1所述的分离装置(1)，其特征在于，所述孔为套管形插孔(16)。

16.如权利要求3所述的分离装置(1)，其特征在于，所述杠杆为铰链式杠杆机构(9”)。