一种自上而下油水分离装置以及使用方法

1.本发明涉及油水分离近似数领域，具体为一种自上而下油水分离装置。


背景技术：

2.由含油废水的排放、海上油轮事故频繁发生以及钻井石油的泄露导致的污染破坏了水中生态系统，甚至威胁着人类的健康，油水分离作为一种治理污染和回收溢油的有效方法成为了一个热议课题。传统的油水分离方法容易造成环境二次污染、使用局限性高、处理成本高、耗能高、分离效率较低，由于分离部位的长期与油水接触，需要经常跟换，大幅度的提升了成本，并且大部分的油水分离装置需要将油和水同时吸收到装置内进行分离，这也使耗能大幅度的提高，并且由于外在环境的不同，所以对于油水分离装置的适用性提出了更多的要求。
3.因此，亟需一种新型的油水分离装置以及油水分离方法，用以解决现有油水分离耗能高、处理成本高、局限性大问题，同时扩大装置的适用范围。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自上而下油水分离装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种自上而下油水分离装置，包括分离机构、运动机构、传输机构，所述的分离机构包含分离管、进油层、固定环、固定器和油水分离头，所述进油层包裹在油水分离头底部及侧面，所述进油层为亲油疏水材质，所述固定环套设在进油层上端的外侧，用于将进油层固定在油水分离头外侧，所述分离管下端连接在油水分离头顶部的中心处，所述分离管竖直向上伸出，所述固定器设置在分离管的顶端，所述所述的运动机构包括电机、安装板、曲柄、连杆、推杆，夹持器和滑块，所述电机固定连接在安装板右侧面的顶部，所述滑块固定在安装板左侧面的底部，所述曲柄一端固定在电机输出轴，曲柄另一端与连杆的一端铰接，所述连杆原理曲柄的一端与推杆相铰接，所述推杆滑动连接在滑块中心的圆孔中，所述推杆与分离管固定连接，所述传输机构包括进油管、出油管和泵，所述进油管和出油管分别与泵的进液端和出液端相连，所述进油管远离泵的一端与分离管底部相连。
7.进一步地，一种自上而下油水分离装置还包括储存机构，所述储存机构包括包括油水混合池、储油池和一对电磁阀，所述电磁阀分别位于储油池侧面底部和油水混合池侧面底部。
8.进一步地，一种自上而下油水分离装置还包括控制系统，所述控制系统包括直流减速电机，直流电机，单片机，电位器，l298n，按键，电磁阀，电源，所述单片机通过所述电源供给l298n的电运行，进一步通过adc采集所述电位器单片机所供的电压进行一系列的数学运算，得出适宜的pwm的占空比，进而通过所述l298n分别驱动两个所述电机，起到达到控制转速的效果，通过所述按键控制所述电源供给所述电磁阀的电源，进而控制所述电磁阀的
运行。
9.进一步地，所述泵采用蠕动泵。
10.进一步地，所述推杆的底部设置有夹持器，所述夹持器套设在分离管的顶部、固定器的下方位置。
11.一种自上而下油水分离装置的使用方法，包括以下步骤：
12.s1：打开电源开关，将蠕动泵电机开关打开，将往复电机开关打开，油水分离头伸入至油水混合池内并向下运动，借助油水分离头向下运动的动能和进油层的两侧压差，使得油水混合池内部的油进入分离管内；
13.s2：泵的吸力将分离管内的油依次经过进油管和出油管输送至储油池内，其中，油水分离头运动至油水混合池底部时，泵启动工作，使得分离管内的油输送至储油池；
14.s3：油水分离头向上运动，具体向上运动的高度可以根据实际情况进行设定，也可以直接向上运动至离开油水混合池；
15.s4：重复步骤s1-s3，直至完成油水混合池内的油水分离；
16.s5：进行一定时间后，即油水分离头无法从油水混合池中分离处油液时，将油水混合池中的水通过电磁阀排出，当储油池油液充满时，将储油池中的油通过电磁阀排出。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、本发明中油水分离头结构简单，只需用亲油疏水的进油层裹住分离管底部即可；在油水分离过程中，借助油水分离头向下运动的动能以及进油层两侧的内外压差，使得油水混合池中的油顺利进入分离管内部，且确保分离管内部的油不会流出；最后借助泵的吸力将分离管内的油转移至储油池内，确保整个装置结构简单，操作方便，适用性广；
19.2、本发明仅将油水混合池内的油输出，而水继续留在油水混合池内；相比现有技术中既要将油进行分离输出，又要将水进行分离输出的油水装置，本发明结构简单，占地面积较小，能耗更低，成本也更低；
20.3、本发明中进油层可以根据具体使用场景进行更换，针对不同的使用环境，均可以实现高效率的油水分离；并且进油层通过固定环固定在分离管底部，方便拆卸维护以及不同使用场景的材质更换，使得本技术能够适用于不同场景，具有较好的扩展性和较广的使用范围。
21.综上所述，本发明能够实现高效的油水分离作业，耗能底，处理成本底，占地空间小，局限性小，适用范围广，值得推广。
附图说明
22.图1为一种自上而下油水分离装置的总体结构示意图；
23.图2为一种自上而下油水分离装置中分离机构的结构示意图；
24.图3为一种自上而下油水分离装置中运动机构的结构示意图；
25.图4为一种自上而下油水分离装置中传输机构的结构示意图；
26.图5为一种自上而下油水分离装置中储存机构的结构示意图。
27.图中：1-分离机构，2-运动机构，3-传输机构，4-储存机构，11-固定器，12-分离管，13-固定环，14-油水分离头，15-进油层，21-安装板，22
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电机，23-曲柄，24-连杆，25-滑块，26-推杆，27-夹持器，31-出油管， 32-泵，33-进油管，41-油水混合池，42-电磁阀，43-储油
池。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1：请参阅图1～5，一种自上而下油水分离装置，包括分离机构 1、运动机构2、传输机构3，所述的分离机构1包含分离管12、进油层 15、固定环13、固定器11和油水分离头14，所述进油层15包裹在油水分离头14底部及侧面，所述进油层15为亲油疏水材质，所述固定环13套设在进油层15上端的外侧，用于将进油层14固定在油水分离头14外侧，所述分离管12下端连接在油水分离头14顶部的中心处，所述分离管12竖直向上伸出，所述固定器11设置在分离管12的顶端，所述所述的运动机构2 包括电机22、安装板21、曲柄23、连杆24、推杆26，夹持器27和滑块 26，所述电机22固定连接在安装板21右侧面的顶部，所述滑块25固定在安装板21左侧面的底部，所述曲柄23一端固定在电机22输出轴，曲柄23 另一端与连杆24的一端铰接，所述连杆24原理曲柄23的一端与推杆26相铰接，所述推杆26滑动连接在滑块25中心的圆孔中，所述推杆26与分离管12固定连接，所述传输机构3包括进油管33、出油管31和泵32，所述进油管33和出油管31分别与泵32的进液端和出液端相连，所述进油管33 远离泵32的一端与分离管12底部相连。
30.一种自上而下油水分离装置还包括储存机构4，所述储存机构4包括包括油水混合池41、储油池43和一对电磁阀42，所述电磁阀42分别位于储油池43侧面底部和油水混合池41侧面底部。
31.一种自上而下油水分离装置还包括控制系统，所述控制系统包括直流减速电机，直流电机，单片机，电位器，l298n，按键，电磁阀，电源，所述单片机通过所述电源供给l298n的电运行，进一步通过adc采集所述电位器单片机所供的电压进行一系列的数学运算，得出适宜的pwm的占空比，进而通过所述l298n分别驱动两个所述电机，起到达到控制转速的效果，通过所述按键控制所述电源供给所述电磁阀的电源，进而控制所述电磁阀的运行。
32.所述固定器11上设置有包括通孔换气孔。
33.所述的分离头14设置为锥形。
34.本实施例中，分离机构1通过上下往复运动，利用进油层15两侧油液压力差将油液与水分离，运动机构2通过曲柄和连接杆传动驱动分离机构1 做往复运动，传输机构3用于传导分离出的油液，储存机构4用于储存油液以及油水混合液。所述电机22包括直流减速电机和减速器，所述直流减速电机用于提供整个运动机构的动力，所述减速器用于降低电机的输出转速和提高电机的输出扭矩。控制系统用于控制电机11、电磁阀42的正常工作。
35.实施例2：请参阅图2，一种自上而下油水分离装置，与实施例1的区别在于，所述固定器11上设置有包括通孔换气孔。
36.本实施例中，通孔用于固定进油管33，换气孔用于确保分离管内部与大气相通。
37.实施例3：请参阅图2，一种自上而下油水分离装置，与实施例1的区别在于，所述的分离头14设置为锥形。
38.本实施例中，锥形的分离头14可加大接触面积，有利利于油的汇集。
39.实施例4：请参阅图4，一种自上而下油水分离装置，与实施例1的区别在于，所述泵32采用蠕动泵。
40.本实施例中，泵32采用蠕动泵，具有良好的吸引油动力。
41.实施例5：请参阅图3，一种自上而下油水分离装置，与实施例1的区别在于，所述推杆26的底部设置有夹持器27，所述夹持器27套设在分离管 12的顶部、固定器11的下方位置。
42.本实施例中，夹持器27用于实现分离机构1与运动机构2的连接，并且拆装便捷。
43.一种自上而下油水分离装置的使用方法，包括以下步骤：
44.s1：打开电源开关，将蠕动泵电机开关打开，将往复电机开关打开，油水分离头14伸入至油水混合池41内并向下运动，借助油水分离头14向下运动的动能和进油层的两侧压差，使得油水混合池41内部的油进入分离管 12内；
45.s2：泵32的吸力将分离管12内的油依次经过进油管和出油管31输送至储油池43内，其中，油水分离头14运动至油水混合池41底部时，泵32 启动工作，使得分离管12内的油输送至储油池43；
46.s3：油水分离头14向上运动，具体向上运动的高度可以根据实际情况进行设定，也可以直接向上运动至离开油水混合池41；
47.s4：重复步骤s1-s3，直至完成油水混合池内的油水分离；
48.s5：进行一定时间后，即油水分离头14无法从油水混合池41中分离处油液时，将油水混合池41中的水通过电磁阀排出，当储油池43油液充满时，将储油池中的油通过电磁阀排出。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。