[发明专利]一种轴流式气旋浮油水分离装置和方法

权利要求书

1.一种轴流式气旋浮的油水分离装置，其特征在于，包括自下而上的依次设置的起旋段、第一渐缩段、稳旋段和分离段，其中：

所述起旋段位于分离装置的底部，所述起旋段的直径D1为20～50mm，长度L1为2D1～4D1，其内部设置有进水口和起旋装置，所述进水口位于所述起旋段的底部，所述起旋装置位于所述进水口的上方；

所述第一渐缩段为下部大上部小的圆台形连接管段，长度L2为2L1～5L1，其下端和上端分别与起旋段和稳旋段相接，且下端的外径与起旋段的外径相匹配，上端的外径与稳旋段的外径相匹配；所述第一渐缩段的管壁与所述起旋段的管壁之间的夹角β为174°～179°；

所述稳旋段呈长柱状，所述稳流段的直径D2为2/3D1～5/6D1，长度L3为4L1～8L1，所述稳流段的中上部设置有强化旋流装置；

所述分离段位于分离装置的筒头部分，长度L4为2L1～4L1，其顶端设置有单个垂直分布的出油口，顶部两侧设置有两个水平对称分布的出水口；所述分离段的腔体中心设置有第二渐缩段，所述第二渐缩段为下部大上部小的圆台形连接管段，其下端和上端分别与稳旋段和出油口相接，且下端的外径与稳旋段的外径相匹配，上端的外径与出油口的外径相匹配；所述第二渐缩段的管壁与所述稳旋段的管壁之间的夹角δ为172°～178°。

2.根据权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于，所述设置于起旋段内部的起旋装置设置有柱芯，所述柱芯的底部和顶部设置为半椭球体构型，所述柱芯的中部设置有起旋叶片。

3.根据权利要求2所述的油水分离装置，其特征在于，所述起旋叶片包括下段的直流段和上段的旋流段，所述直流段为垂直片状构型，所述旋流段为螺旋片状构型。

4.根据权利要求2所述的油水分离装置，其特征在于，所述直流段与旋流段之间的旋流角度α为120°～140°，所述起旋叶片的数量设置为4～6个。

5.根据权利要求2所述的油水分离装置，其特征在于，所述起旋装置的叶片外径D7与D1等长，所述起旋装置的柱芯的径向宽度D8为1/4D7～1/2D7，所述起旋叶片的长度H1为1.25D7～3D7，所述起旋装置的长度H2为1.5D7～3.5D7。

6.根据权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于，所述设置于稳旋段内部的强化旋流装置设置有柱芯，所述柱芯的顶部设置为半球体构型，底部设置为半椭球体构型，所述柱芯的中部设置有强化旋流叶片。

7.根据权利要求6所述的油水分离装置，其特征在于，所述强化旋流叶片为螺旋片状构型，所述柱芯的内部设置为通孔结构，所述通孔结构的直径D11为1/4D10～1/2D10。

8.根据权利要求6所述的油水分离装置，其特征在于，所述强化旋流叶片与垂直线的夹角γ为120～140°，所述强化旋流叶片的数量设置为4～6个。

9.根据权利要求6所述的油水分离装置，其特征在于，所述强化旋流装置的叶片外径D9与D2等长，所述强化旋流装置的柱芯的径向宽度D10为1/2D9～3/4D9；所述强化旋流叶片的长度H3为1.25D9～3D9，所述强化旋流装置的长度H4为1.5D9～3.5D9；所述强化旋流叶片的安装高度Z为1/2L3～3/4L3。

10.根据权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于，所述分离段内部的第二渐缩段上均匀分布有若干圆形状出水口，通过所述第二渐缩段将分离段分隔为内腔体和外腔体，所述外腔体直径D6为1.2D2～2D2。

11.根据权利要求10所述的油水分离装置，其特征在于，所述出油口的直径D3为1/4D2～1/2D2，所述出水口的直径D4为1D3～2D3，所述出水孔的直径D5为1/4D4～1/2D4。