技术领域
本发明涉及石油污泥处理技术领域，具体地，涉及一种含油污泥分离设备。
背景技术：
含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。
含油污泥中一般含油率在2～50％，含水率在40～99％，我国石油化学行业中，平均每
年产生80万吨罐底泥、池底泥。含油污泥中的油泛指各种有机物，还包括多种有毒有
害、难以生物降解的物质。若不加以处理，会对环境造成污染，并严重影响我们的生活
质量。
我国已在各油田推行含油污泥处理技术，积极保护油田环境，但对含油污泥的处理
还仅限于原油的简单回收，剩余污泥尚未得到无害化处理要求。所以，对于含油污泥的
有效处理一直是油田环境保护与可持续发展的重要问题之一。
针对含油污泥的处理的可选择处理方法有多种，而其中过热蒸汽喷射处理技术以其
显著的处理效果越来越受到关注。过热蒸汽喷射处理技术的工作原理：通过超热炉产生
的过热蒸汽(500℃以上)，经特制的喷射器以两马赫速度(>1000m/s)喷出，与油泥颗
粒正面碰撞，在高温及高速所产生的冲量作用下，将油泥中所吸附或包含的油分和水分
瞬间蒸出，完成油泥的干化和除油。
上述处理方法中经过高温高速气体喷射处理后的含油污泥被输送至旋风分离器中，
将油分和水分与固体残渣进行分离，固体残渣被收集在旋风分离器中并定期排出。由于
固体残渣经过高温高压气体喷射处理时，与其发生热交换，因此，固体残渣的温度一般
较高。为了避免固体残渣在排出过程或者排出后发生自燃现象，在排出过程中需要对固
体残渣进行降温处理，同时，还应避免固体残渣收集在旋风分离器中发生自燃现象。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种含油污泥分离设备，不仅具有显著的含油污
泥处理效果，而且运行稳定，具体地，采用了如下的技术方案：
一种含油污泥分离设备，包括旋风分离器和具有封闭腔室的油泥分离装置，油泥分
离装置上设置喷射口、进料口和出料口，含油污泥通过进料口进入封闭腔室内，在通过
喷射口进入的高温高速气体的作用下，实现含油污泥中油分、水分和固体残渣的分离，
油泥分离装置的出料口连接用于收集并排出含油污泥中固体残渣的旋风分离器，所述的
旋风分离器的排渣口连接螺旋输送机，螺旋输送机包括输送管和设置在其中的螺旋输送
轴，所述的输送管的管壁内部和/或螺旋输送轴的内部具有中空的冷却水通路。
进一步地，所述的输送管的管壁包括呈筒状结构的内壁和外壁，内壁和外壁的两端
封闭连接，内壁和外壁之间中空形成第一冷却水通路；所述的输送管的管壁两端分别设
置连通第一冷却水通路的第一进水口和第一出水口。
进一步地，所述的第一进水口包括多个，分别沿着输送管的管壁周向方向设置。
进一步地，所述的输送管的内壁和外壁之间沿着轴向方向设置多个折流板，相邻的
两个折流板在周向上交错设置，折流板将第一冷却水通路隔成相互连通的多段。
进一步地，所述的螺旋输送轴的内部具有沿着轴线设置的中空通道，以形成第二冷
却水通路，螺旋输送轴的两端设置分别连通第二冷却水通路的第一进水口和第二出水
口。
进一步地，所述的旋风分离器包括至少两个，具有一个初级旋风分离器和一个末级
旋风分离器，初级旋风分离器和末级旋风分离器之间依次串联剩余的旋风分离器，初级
旋风分离器连接油泥分离装置；和/或，各个旋风分离器分别与油泥分离装置连接。
进一步地，所述的旋风分离器包括一个初级旋风分离器和一个末级旋风分离器，所
述的初级旋风分离器的入口连通油泥分离装置的出料口，出风口连通末级旋风分离器的
入口；所述的初级旋风分离器的排渣口和末级旋风分离器的排渣口均连通螺旋输送机的
进料口。
进一步地，还包括油水分离器，所述的末级旋风分离器的出风口连接油水分离器；
或者各个分别与油泥分离装置连接的所述旋风分离器的出风口分别连接油水分离器。
进一步地，所述的油泥分离装置与旋风分离器之间的连通管路上设置用于接入氮气
的氮气入口，或者与油泥分离装置相连接的旋风分离器的入口处接入氮气。
进一步地，还包括油水分离器，所述的旋风分离器出风口连接油水分离器；所述的
油水分离器包括油水分离槽，油水分离槽的出水口与输送管和/或螺旋输送轴的冷却水通
路之间相连通。
本发明的含油污泥处理设备，含油污泥采用高温高速气体喷射处理的方式，处理效
果显著，且处理成本低。同时，本发明的处理后的含油污泥中的固体残渣通过螺旋输送
机排出，螺旋输送机的输送管和螺旋输送轴内分别设置冷却水通路，将冷却水通入到冷
却水通路中进行循环，在输送固体残渣的过程中冷却水与固体残渣之间发生热交换，从
而实现降温效果，避免固体残渣在输送过程中发生自燃现象，整个设备运行更加安全稳
定。
另外，本发明的含油污泥处理设备中加入氮封系统，具体地可由油泥分离装置的喷
气口中通入氮气或者由旋风分离器的入风口处通入氮气，从而降低处理设备中的氧气含
量，甚至隔绝氧气，从而避免了固体残渣在旋风分离器中发生自燃现象。
总之，本发明的含油污泥处理设备可对处理后的含油污泥中的固体残渣进行降温处
理，避免其发生自燃现象，使得整个设备运行更加安全稳定。
附图说明
图1本发明的旋风分离器和螺旋输送机装配的主视图；
图2本发明的旋风分离器和螺旋输送机装配的左视图；
图3本发明的螺旋输送机的结构示意图；
图4本发明的螺旋输送机的横截面图；
图5本发明的螺旋输送机的轴向剖面图；
图6本发明的系统流程图；
图7本发明的螺旋送料装置的主视图；
图8本发明的螺旋送料装置的左视图；
图9本发明的螺旋送料装置的一实施例的结构示意图；
图10本发明的螺旋送料装置的又一实施例的结构示意图；
图11本发明的螺旋送料装置的又一实施例的结构示意图；
图12本发明的油泥分离装置的主视图；
图13本发明的油泥分离装置的右视图。
附图中的标号说明：100-进料仓200-螺旋送料装置201-驱动装置202-第一螺
旋输送轴203-第一传动齿轮204-第二传动齿轮205-传动轴206-第一锥齿轮
207-第二锥齿轮208-第二螺旋输送轴209-第二输送管210-第一输送管211-放大
段212-检修门213-活动门214-弹性装置300-油泥分离装置301-喷射口401-
入口管路402-出风管路403-第一旋风分离器404-第二旋风分离器405-排渣口
406-收集仓500-螺旋输送机501-驱动电机502-输送管503-第一冷却水通路
504-螺旋输送轴505-第二冷却水通路506-第一出水口507-第一进水口508-折流
板600-超热炉700-回收罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种含油污泥分离设备进行详细描述：
如图6、图1及图2所示，一种含油污泥分离设备，包括旋风分离器和具有封闭腔
室的油泥分离装置300，油泥分离装置300上设置喷射口、进料口和出料口，含油污泥
通过进料口进入封闭腔室内，在通过喷射口进入的高温高速气体的作用下，实现含油污
泥中油分、水分和固体残渣的分离，油泥分离装置的出料口连接用于收集并排出含油污
泥中固体残渣的旋风分离器，所述的旋风分离器的排渣口连接螺旋输送机500，螺旋输
送机500包括输送管502和设置在其中的螺旋输送轴504，所述的输送管502的管壁内
部和/或螺旋输送轴504的内部具有中空的冷却水通路。
本发明的含油污泥处理设备，含油污泥采用高温高速气体喷射处理的方式，处理效
果显著，且处理成本低。
本发明的处理后的含油污泥中的固体残渣通过螺旋输送机500排出，螺旋输送机
500的螺旋输送轴504在驱动电机501的驱动下转动，通过螺旋输送轴504上的螺旋叶
片的运动实现固体残渣在输送管502中的输送。螺旋输送机500的输送管502和螺旋输
送轴504内分别设置冷却水通路，将冷却水通入到冷却水通路中进行循环，在输送固体
残渣的过程中冷却水与固体残渣之间发生热交换，从而实现降温效果，避免固体残渣在
输送过程中发生自燃现象，整个设备运行更加安全稳定。
具体地，为了实现螺旋输送管502对固体残渣的冷却，如图3所示，输送管502的
管壁包括呈筒状结构的内壁和外壁，内壁和外壁的两端封闭连接，内壁和外壁之间中空
形成第一冷却水通路503；所述的输送管502的管壁两端分别设置连通第一冷却水通路
503的第一进水口507和第一出水口506。本发明的输送管502的整个周向管壁上都具
有冷却水通路，这使得输送管502的整个内部腔室都处于冷却水通路的包围，增大热交
换的接触面积，具有更好的冷却效果。
本发明的第一进水口507和第一出水口506设置应按照螺旋输送机输送固体残渣的
方向设置，即第一进水口507设置在螺旋输送机的入口端处，第一出水口506设置在螺
旋输送机的出口端处，向第一进水口507通入冷却水，冷却水在输送管502的管壁内与
固体残渣进行热交换后由第一出水口506排出。
另外，由于输送管502的内径较大，使得第一冷却水通路503的横向截面较大，轴
向长度较长，而第一进水口507只设置输送管502的一侧，使得进水面积远小于流通面
积。当通入冷却水时，有可能会发生“短流”现象，即水流不能充满第一冷却水通路503
的整个横向截面，冷却水形成一道“水柱”在第一冷却水通路503中流通。为了解决这
一问题，本发明采用了如下两种技术方案：
(一)、第一进水口507包括多个，分别沿着输送管502的管壁周向方向设置。这
样可增多进水面积，使得进入的冷却水尽可能的分布在第一冷却水通路503的整个横向
截面，避免“短流”现象。
(二)如图4及图5所示，输送管502的内壁和外壁之间沿着轴向方向设置多个折
流板508，相邻的两个折流板508在周向上交错设置，折流板508将第一冷却水通路503
隔成相互连通的多段。
本发明的折流板508将第一冷却水通路503的横截面缩小，同时将第一冷却水通路
503隔成相互连通的多段，使得在通入冷却水时，将第一冷却水通路503的每一段依次
进满水，从而避免“短流”现象。
本发明的螺旋输送轴504的内部具有沿着轴线设置的中空通道，以形成第二冷却水
通路505，螺旋输送轴504的两端设置分别连通第二冷却水通路505的第二进水口和第
二出水口。
本发明的旋风分离器包括至少两个，具有一个初级旋风分离器和一个末级旋风分离
器，初级旋风分离器和末级旋风分离器之间依次串联剩余的旋风分离器，初级旋风分离
器连接油泥分离装置，这样可逐级对含油污泥中的固体残渣进行分离，具有更好的固体
残渣分离效果；或者，各个旋风分离器分别与油泥分离装置连接，可同时处理更多含油
污泥，提高固体残渣分离的效率；再或者，所述的旋风分离器采用混合连接的方式，即
具有多组相互并列连接的旋风分离器，各组之间串联连通；不仅具有更好的固体残渣分
离效果，而且具有更大的含油污泥处理量。
具体地，本发明的旋风分离器包括一个初级旋风分离器和一个末级旋风分离器，所
述的初级旋风分离器的入口连通油泥分离装置的出料口，出风口连通末级旋风分离器的
入口；所述的初级旋风分离器的排渣口和末级旋风分离器的排渣口均连通螺旋输送机
500的进料口。经过油泥分离装置300处理过的含油污泥先进入初级旋风分离器进行初
级固体残渣分离，而后再进入末级旋风分离器进行进一步的固体残渣分离，可最大程度
的将含油污泥中的固体残渣分离出来，提高固体残渣分离的效果。
本发明的一种含油污泥分离设备，还包括油水分离器，所述的末级旋风分离器的出
风口连接油水分离器；或者各个分别与油泥分离装置连接的所述旋风分离器的出风口分
别连接油水分离器，这样可最大程度的将含有污泥中的固体残渣分离出来，避免影响油
水分离器的正常工作。
本发明的另一种实施方式，如图1及图2所示，本发明的旋风分离器包括并列设置
的第一旋风分离器403和第二旋风分离器404，第一旋风分离器403和第二旋风分离器
404的入口连通至同一入口管路401，入口管路401连接连通油泥分离装置300的出料
口，第一旋风分离器403和第二旋风分离器404的出风口均连通至同一出风管路402，
出风管路402连通至油水分离器，第一旋风分离器403和第二旋风分离器404的排渣口
连通同一收集仓406，收集仓连通螺旋输送机的进料口。这种旋风分离器的设置方式，
增加了油泥处理量，且整体集成度更高，更加便于装配。
为了保证本发明含油污泥处理设备的整体密封性，本发明的旋风分离器的收集仓
406并非常开，而是定期开启。当固体残渣收集在收集仓406中，也可能发生自燃现象，
因此，在所述的油泥分离装置与旋风分离器之间的连通管路上设置用于接入氮气的氮气
入口，或者与油泥分离装置相连接的旋风分离器的入口处接入氮气。这样，降低了旋风
分离器中氧气的含量，甚至可使得整个设备隔绝氧气，从而避免固体残渣在收集仓406
中发生自燃现象。
本发明的含油污泥处理设备的氮封系统的接入口还可为油泥分离装置的喷射口，具
体地，所述的油泥分离装置的喷射口连通高温高速气体的进气管路，所述的进气管路上
设置用于接入氮气的氮气入口。
本发明的油水分离器500包括油水分离槽，油水分离槽的出水口与输送管502和/
或螺旋输送轴504的冷却水通路之间相连通。由于含油污泥中气态的油分和水分在油水
分离器中实现冷凝成液态，并分离，因此在油水分离器500中具有大量的循环冷凝水。
由于冷凝水量大，最后收集在油水分离槽中的冷凝水温度不高，最低可达40℃左右，将
这样的冷凝水通入到螺旋输送机的冷却水通路中，进一步使用，提高了其利用效率。
另外，为了不影响油水分离槽冷凝水的正常排出，在原有管路上并联接出一路管路
至螺旋输送机的冷却水通路中。
本发明的油泥分离装置300的喷射口连通超热炉600，由超热炉600为其提供高温
气体。油泥分离装置300的进料口通过螺旋送料装置200连通进料仓100，进料仓100
中加热待处理的含油污泥原料，经螺旋送料装置200输送至油泥分离装置300中进行处
理。本发明的螺旋输送机500的出口连接用于存放固体残渣的回收罐700。
本发明的含油污泥处理设备的工作过程为：
(1)用超热炉600将水蒸汽加热至500℃以上的过热蒸汽；主要利用过热蒸汽
(500℃—700℃)，处理过程的所有处理能量都从过热蒸汽中获得；
(2)通过喷射口301喷射至含油污泥上，其喷射口301喷出的过热蒸汽的速度达
到2马赫，瞬间与含油污泥碰撞，含油污泥被粉碎成细小颗粒；
(3)含油污泥中的水分和油分瞬间蒸发升华；
(4)水分和油分通过旋风分离器400与固体残渣分离；
(5)水分和油分通过水喷淋降温，液化；
(6)液化后的水分和油分通过油水分离器500的油水分离罐分离，油水分离罐内
设有热交换排管，该热交换排管为铜制循环冷却水盘管，进行热交换使液化后的水分和
油分降温，油分以液体形式回收。
本发明的含油污泥处理设备的工作能源使用蒸汽，用少量能源进行处理，不使用化
学药品和生物药品，不产生废气，对大气没有污染，整体设备体积小，结构简单，维修
方便。
本发明的工作能源还可使用热烟气。
实施例一如图7及图8所示，本实施例的一种螺旋送料装置，包括驱动装置201、相互垂直
设置的第一输送管210和第二输送管209，第一输送管210内设置第一螺旋输送轴202，
第二输送管209内设置第二螺旋输送轴208，所述的第一螺旋输送轴202直接连接驱动
装置201，第二螺旋输送轴208通过传动机构连接驱动装置201，传动机构设置在第一
输送管210和第二输送管210的外部。
本实施例的螺旋送料装置的第一输送管210水平设置，第二输送管209竖直设置，
含油污泥通过第一输送管210内的第一螺旋输送轴202进行水平输送，含油污泥输送至
第二输送管209后，通过第二螺旋输送轴208进行竖直输送，最后进入到呈圆柱形罐体
的油泥分离装置进行处理，从而实现了含油污泥沿着竖直方向输送进油泥分离装置中。
本实施例的螺旋送料装置的第一螺旋输送轴202和第二螺旋输送轴208由同一个驱
动装置201进行驱动，节省了一套驱动装置，在一定程度上减少了能耗。
另外，由含油污泥的成分可知，若将第二螺旋输送轴208的传动结构设置在输送管
内部的话，含油污泥成分的不确定性有可能造成传动的不稳定性，因此，本实施例的第
二螺旋输送轴208的传动机构设置在第一输送管210和第二输送管209的外部，第二螺
旋输送轴208内部的含油污泥的输送不会对第二螺旋输送轴208的传动造成影响，工作
更加的稳定。
本实施例的第一螺旋输送轴202和第二螺旋输送轴208均为转轴结构，转轴结构的
外圆周上设置有螺旋叶片，转轴结构在转动的过程中，螺旋叶片不断的推进含油污泥向
前运动，从而实现含油污泥的输送。
为了实现第二螺旋输送轴208与第一螺旋输送轴202共用一个驱动装置201，且实
现第二螺旋输送轴208的外部传动，具体地：
本实施例的传动机构包括传动轴205、第一齿轮机构和第二齿轮机构，传动轴205
平行于第一螺旋输送轴202设置，传动轴205的一端通过第一齿轮机构与第一螺旋输送
轴202传动连接，传动轴205的另一端通过第二齿轮机构与第二螺旋输送轴208传动连
接。
本实施例的传动轴205实现了将第一螺旋输送轴202的转动动力传动到第二螺旋输
送轴202上，而将传动轴205设置在第一输送管210和第二输送管209的外部，并分别
与第一螺旋输送轴202和第二螺旋输送轴208的外端部连接，从而实现了将第二螺旋输
送轴208的传动结构设置外部的技术目的。
本实施例的传动轴205与第一螺旋输送轴202、第二螺旋输送轴208之间分别采用
齿轮传动，不仅结构简单，而且传动稳定。
本实施例的第一齿轮机构为圆柱齿轮传动机构，由于本实施例的传动轴205与第一
输送轴202之间平行设置，因此采用圆柱齿轮传动机构的方式将第一螺旋输送轴202的
转动动力传动到转动轴205上，不仅结构简单，而且传动稳定。
第一齿轮机构包括第一传动齿轮203和第二传动齿轮204，第一传动齿轮203固定
安装在第一螺旋输送轴202上伸出第一输送管210外部的一端，将第一螺旋输送轴202
的动力传动到第一传动齿轮203上；第一传动齿轮203和第二传动齿轮204外啮合传动，
第一传动齿轮203将动力传动给第二传动齿轮204；第二传动齿轮204固定安装在传动
轴205，将第二传动齿轮204的转动动力传动给传动轴205。
本实施例第一齿轮机构实现第一螺旋输送轴202到传动轴205的动力传输，还可根
据第一输送管210和第二输送管209的输送能力对第一螺旋输送轴202和第二螺旋输送
轴208的转速进行设计，只需要改变第一传动齿轮203和第二传动齿轮204之间的传动
比即可实现。
例如，一般所述的第一输送管210的长度大于第二输送管209的长度，所述的第一
传动齿轮203和第二传动齿轮204之间的传动比小于1，优选地，为0.5～1。这样即可实
现第二螺旋输送轴208的加速，以更好的适应第一输送管210的输送能力。
本实施例的的第二齿轮机构为圆锥齿轮传动机构，由于锥齿轮传动机构的特点是可
以改变传动的方向，因为本实施例的传动轴205与第二螺旋输送轴208是垂直设置，所
以采用圆锥齿轮传动机构可以实现将传动轴205水平转动的动力传递给第二螺旋输送轴
208变成竖直转动的动力。
第二齿轮机构包括第一锥齿轮206和第二锥齿轮207，第一锥齿轮206固定安装在
传动轴205，将传动轴205的动力传动到第一锥齿轮206上；第一锥齿轮206将动力传
动给第二锥齿轮207，第二锥齿轮207固定安装在第二螺旋输送轴208上伸出第二输送
管209外部的一端，将第二锥齿轮207的转动动力传动给第二螺旋输送轴208。
另外，本实施例的第二齿轮机构也可选择蜗轮蜗杆传动机构。
本实施例的第一输送管210和第二输送管209相互垂直设置，而由由于含油污泥成
分的不确定性，当其输送至第一输送管210和第二输送管209的连接处时，由于第二螺
旋输送轴208的转向对第一螺旋输送轴202的输送造成一定的阻碍，因此，在该连接处
有可能出现“堵料”现象，为了解决这一问题，本实施例采用了如下的技术方案：
方案一，如图9所示，本实施例的第一输送管210一端具有放大段211，放大段211
的内径逐渐增大，放大段211的大内径端连接第二输送管210。
本实施例通过在第一输送管210的输送末端设置放大段211，使得含油污泥到达该
放大段211时，压力减小，含油污泥对第二螺旋输送轴208的水平方向阻碍力减小，更
有利于第二螺旋输送轴208将含油污泥及时输送走，避免发生“堵料”现象。
方案二，本方案在方案一的基础上进一步进行改进，如图10所示，放大段211的
底壁上开设开口，开口上安装可开启/关闭的活动门213；所述的第一输送管210上安装
有弹性装置214，弹性装置214的另一端连接活动门213，活动门213在弹性装置214
的弹性力作用下保持关闭。
本实施例的活动门213在正常情况下受到弹性装置214的弹性力作用下保持关闭，
从而保证了含油污泥的输送，而一旦发生“堵料”现象，“堵料”会压迫活动门213，随
着“堵料”情况的加重，“堵料”的压力会克服弹性装置214的弹性力，打开活动门213，
同时堵塞的含油污泥由活动门的开口排出，直到“堵料”现象消除或者减轻时，弹性装
置214的弹性力使得活动门213自动复位，以确保含油污泥正常输送。
为了避免含油污泥的泄露，本实施例的活动门213下对应设置用于盛放含油污泥的
容器。
本实施例的弹性装置214优选地为压缩弹簧，压缩弹簧的弹性系数较大，在正常工
况下，压缩弹簧处于压缩状态，使得能够保持活动门213关闭。
另外，本方案也可适用于第一输送管210末端部设置放大段211的情况。
方案三，如图11所示，本实施例的第一输送管210上与第二输送管209相连接的
一端开设开口，开口上安装可开启/关闭的检修门212。
本实施例的检修门212设置在第一输送管210的上部，在发生“堵料”情况时，开
启检修门212进行检修，以克服“堵料”现象。
方案四，本实施例的第一输送管210与第二输送管209相连接的一端的底壁倾斜向
下设置。这样，使得含油污泥在输送至两者的连接处时，更好的被排到第二输送管210，
避免发生“堵料”现象。
如图12及图13所示，本实施例一种具有上述任意一项所述的螺旋送料装置的含油
污泥分离设备，包括依次连接的进料仓100、螺旋送料装置和油泥分离装置300，所述
的油泥分离装置为封闭的圆柱形罐体，圆柱形罐体的切线方向设置用于高温高速气体进
入的喷射口301，所述的圆柱形罐体上设置进料口，进料口设置在喷射口301的出口处，
且垂直于喷射口301和圆柱形罐体的中心线方向设置，螺旋送料装置的第二输送管210
安装在该进料口上。
本实施例的含油污泥分离设备，螺旋送料装置的第一输送管210水平设置，第二输
送管209竖直设置，含油污泥通过第一输送管210内的第一螺旋输送轴202进行水平输
送，含油污泥输送至第二输送管209后，通过第二螺旋输送轴208进行竖直输送，最后
进入到呈圆柱形罐体的油泥分离装置进行处理，从而实现了含油污泥沿着竖直方向输送
进油泥分离装置中。
以上所述仅是本实施例的较佳实施例而已，并非对本实施例作任何形式上的限制，
虽然本实施例已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实施例，任何熟悉本专利
的技术人员在不脱离本实施例技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许
更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实施例技术方案的内容，依据本
实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实
施例方案的范围内。