เครื่องแยกน้ำน้ำมันทำงานอย่างไร อธิบายแรงโน้มถ่วง แผ่นรวมตัว และ DAF

โรงงานแปรรูปโลหะแห่งหนึ่งปล่อยน้ำล้างประมาณ 20 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง โดยบรรทุกน้ำมันและของเหลวในการตัดประมาณ 400 มก./ลิตร น้ำมันอิสระจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำภายในไม่กี่นาทีหากวางน้ำไว้ในบริเวณที่เงียบสงบ น้ำมันอิมัลชันสามารถแขวนอยู่ในน้ำเดียวกันได้หลายชั่วโมงแต่ยังไม่ขึ้นอีก ความแตกต่างนั้น ไม่ใช่รูปร่างของถัง เป็นตัวตัดสินว่าเครื่องแยกน้ำน้ำมันทำงานได้ดีหรือไม่

ต่อไปนี้เป็นเวอร์ชันสั้นๆ: เครื่องแยกน้ำมันและน้ำไม่ได้กรองน้ำมันออกจากน้ำ มันทำให้น้ำช้าลง กระจายให้กว้างเพียงพอ และให้เวลาลอยตัวเพียงพอในการยกหยดน้ำมันขึ้นสู่พื้นผิวที่พายกวาดสามารถพามันออกไปได้ แผ่น แผ่นกั้น ฟองอากาศ และสารเคมีล้วนมีไว้เพื่อช่วยให้งานเดี่ยวนั้นง่ายขึ้น

การลอยตัว พื้นที่ผิว และเวลา: สามคานแห่งการแยก

น้ำมันลอยได้เพราะมันเบากว่าน้ำ น้ำมันแร่ น้ำมันไฮดรอลิก และดีเซลส่วนใหญ่อยู่ระหว่าง 0.85 ถึง 0.92 กรัม/ซม.³ ในขณะที่น้ำที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสจะใกล้เคียง 1.00 กรัม/ซม.³ ช่องว่างมักจะมีเพียง 8 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการแยกจึงช้า และเหตุใดรูปทรงของถังจึงมีความสำคัญมาก

ความเร็วที่เพิ่มขึ้นของหยดเดียวโดยปกติจะประมาณตามกฎของสโตกส์:

v = g (ความหนาแน่นของน้ำ - ความหนาแน่นของน้ำมัน) d ² /18 ความหนืด

โดยที่ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของหยด และความหนืดคือค่าของน้ำ สองสิ่งที่โดดเด่น เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส การเพิ่มขนาดหยดเป็นสองเท่าจะทำให้หยดเพิ่มขึ้นเร็วขึ้นสี่เท่า เนื่องจากความหนืดอยู่ในตัวส่วน การทำให้น้ำอุ่นขึ้นจึงมีผลเช่นเดียวกับการทำให้หยดใหญ่ขึ้น ตัวคั่นที่ไม่สนใจปัจจัยใดปัจจัยหนึ่งคือถังตกตะกอนที่มีชื่อที่น่าประทับใจกว่า

จากทางเข้าไปยังทางออก: แต่ละขั้นตอนของยูนิตทำหน้าที่อะไร

เครื่องแยกแรงโน้มถ่วงเกือบทุกเครื่องมีลำดับเดียวกัน ไม่ว่าจะเป็นหน่วย API คอนกรีตแบบฝังที่โรงกลั่น หรือหน่วยบรรจุภัณฑ์เหล็กขนาดกะทัดรัดบนพื้นโรงงาน

1. ผู้จัดจำหน่ายทางเข้าหรือแผ่นกั้น มันจะฆ่าความเร็วของท่อที่เข้ามาและกระจายการไหลอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งความกว้างของยูนิต การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการลัดวงจร
2. กรวดและของแข็งหลุดออกมา ทราย ตะกรัน และของแข็งหนักจะเกาะตัวอยู่ในถังที่ด้านล่าง โดยทั่วไปจะเป็นบ่อรูปตัว V ที่มีวาล์วระบายน้ำหรือสว่าน
3. เพลทแพ็คหรือสื่อรวมตัว แผ่นที่มีความลาดเอียงจะตัดระยะห่างในแนวตั้งที่หยดจะต้องเคลื่อนที่จากสิบเซนติเมตรไปจนถึงไม่กี่เซนติเมตร และจะทำให้หยดเล็กๆ มีพื้นผิวที่จะผสานกัน
4. ชั้นน้ำมันจะก่อตัวขึ้น น้ำมันอิสระจะสะสมเป็นแผ่นฟิล์มซึ่งมีความหนาประมาณ 25 ถึง 50 มม. ก่อนที่จะถูกดึงออกด้วยท่อพาย สายพานพาย หรือฝายแบบปรับได้
5. ฝายระบายหรือแผ่นกั้น น้ำจะถูกดึงมาจากด้านล่างของชั้นน้ำมันและทิ้งไว้เหนือฝายที่กำหนดระดับน้ำและความลึกของชั้นน้ำมันภายในตัวเครื่อง

คำสั่งซื้อมีความสำคัญ หากแผ่นกั้นทางเข้าสกปรกหรือชุดเพลทมองไม่เห็น ทุกขั้นตอนท้ายน้ำจะทำงานโดยใช้น้ำที่ไม่ถูกต้อง และฝายทางออกก็จะผ่านปัญหาไป

หยดน้ำมันเพิ่มขึ้นเร็วแค่ไหน?

ตัวเลขทำให้ตรรกะการออกแบบชัดเจน การใช้กฎของสโตกส์ที่มีความหนาแน่นต่างกัน 80 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ในน้ำที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส หยดขนาด 150 ไมครอน ซึ่งเป็นการออกแบบคลาสสิกสำหรับเครื่องแยกแรงโน้มถ่วง จะเพิ่มขึ้นที่ประมาณ 1 มิลลิเมตรต่อวินาที ใช้เวลาประมาณ 17 นาทีในการเดินทาง 1 เมตร

นี่คือเหตุผลว่าทำไมเครื่องแยกแรงโน้มถ่วงจึงยาวและตื้น เก็บหยดไว้ในระยะ 20 ซม. จากพื้นผิว และเวลาพักที่ต้องการลดลงจากสิบนาทีเหลือเพียงสองสามนาที นอกจากนี้ยังเป็นเหตุผลที่ต้องมีเพลตแพ็ค: ลดเส้นทางการยกให้สั้นลง และคุณสามารถย่อขนาดถังหรือจับหยดที่มีขนาดเล็กลงได้ในขนาดเดียวกัน

อุณหภูมิเป็นตัวแปรที่ถูกที่สุดในการเปลี่ยนแปลง

ความหนืดของน้ำจะลดลงอย่างมากเมื่ออุ่นขึ้น มีค่าประมาณ 1.79 mPa s ที่ 0 องศา 1.00 ที่ 20 องศา และประมาณ 0.55 ที่ 50 องศา เนื่องจากความหนืดอยู่ในตัวส่วนของกฎของสโตกส์ การให้ความร้อนแก่กระแสน้ำจาก 20 ถึง 50 องศา จะเพิ่มความเร็วที่เพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าของทุกหยดในนั้น โดยไม่ต้องเปลี่ยนแผ่นแม้แต่แผ่นเดียว

นั่นคือสาเหตุที่ระบบน้ำมันในสภาพอากาศเย็นมีฉนวนหรือให้ความร้อน และเหตุใดระบบเดียวกันจึงทำงานได้ดีกว่าในฤดูร้อนในฤดูหนาว เป็นการตักเตือนด้วย หากโรงงานเปลี่ยนมาใช้ผงซักฟอกหรือสารทำความสะอาดอื่น ส่วนที่ผสมอิมัลชันอาจกระโดดอย่างรวดเร็ว และเครื่องแยกจะดูราวกับว่ามีกลไกบางอย่างทำงานล้มเหลวเมื่อไม่มีอะไรเกิดขึ้น

เปรียบเทียบเส้นทางการแยกหลัก

การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงเป็นหัวใจหลักของการบำบัดน้ำที่มีน้ำมัน แต่ไม่ใช่เรื่องทั้งหมด เส้นทางด้านล่างนี้เป็นเส้นทางที่พบบ่อยที่สุดก่อนจุดจำหน่ายหรือขั้นตอนการนำกลับมาใช้ใหม่

เครื่องลอยอากาศแนวนอน เครื่องลอยอากาศละลายแบบพาพาเป็นอุปกรณ์แยกของแข็งและของเหลวที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมบำบัดน้ำเสีย สามารถขจัดสารแขวนลอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ... ดูผลิตภัณฑ์ →

การลอยตัวของอากาศที่ละลายน้ำควรได้รับการพิจารณาอย่างใกล้ชิด เนื่องจากจะเปลี่ยนกลไกมากกว่ารูปทรง แทนที่จะรอให้น้ำมันเพิ่มขึ้นเอง ฟองขนาดเล็กจะเกาะติดกับหยดและยกมันขึ้นด้วยความเร็วที่แรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียวไม่สามารถผลิตได้ โดยจะขจัดน้ำมันที่กระจายตัวและเป็นอิมัลชันเล็กน้อยซึ่งหน่วยแรงโน้มถ่วงธรรมดาไหลผ่านโดยตรง

ในกรณีที่การจ่ายสารเคมีเหมาะสม

หยดน้ำมันที่มีขนาดต่ำกว่า 20 ไมครอนจะมีพฤติกรรมเหมือนสสารที่ละลายมากกว่าน้ำมันที่ลอยอยู่ หยดขนาด 20 ไมครอนต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงจึงจะสูงขึ้น 1 เมตร ซึ่งไม่มีถังเก็บน้ำที่ใช้งานได้จริงสามารถทำได้ คำตอบคือต้องทำให้พวกมันเติบโต: สารตกตะกอนจะทำให้ประจุที่พื้นผิวเป็นกลางบนหยด และสารตกตะกอนจะสร้างหยดที่เป็นกลางให้เป็นก้อนที่มีขนาดใหญ่พอที่จะให้แรงโน้มถ่วงหรือการลอยตัวหลุดออกไป

เคมีจะใช้ได้ผลก็ต่อเมื่อการให้ยาสม่ำเสมอเท่านั้น โดยทั่วไปอัตราการจ่ายน้ำที่มีน้ำมันจะอยู่ที่สิบถึงต่ำหลายร้อย มก./ลิตร และปั๊มสูบจ่ายที่เบี่ยงเบนไป 20 เปอร์เซ็นต์ จะทำให้โพลีเมอร์สิ้นเปลืองหรือปล่อยให้น้ำมันไหลออกสู่ทางออก นั่นคือเหตุผลว่าทำไมระบบจ่ายสารแบบบรรจุกล่องพร้อมห้องผสมและปั๊มที่ปรับเทียบแล้วจึงเป็นมาตรฐาน การบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม เส้นที่การเปลี่ยนแปลงที่มีอิทธิพลเปลี่ยนแปลงไปทีละกะ

อุปกรณ์จ่ายสารแบบรวม เครื่องรีดตะกอนแบบสกรูกด ดูผลิตภัณฑ์ →

สิ่งที่ตัดสินใจว่าหน่วยจะตรงตามจำนวนหรือไม่

ตัวแยกสองตัวที่สร้างขึ้นเพื่อภาพวาดที่เหมือนกันสามารถทำงานได้แตกต่างกันมาก ในทางปฏิบัติ ประสิทธิภาพจะถูกกำหนดโดยรายการตัวแปรสั้นๆ:

• อัตราการโหลดพื้นผิว หน่วยเป็นลูกบาศก์เมตรต่อตารางเมตรต่อชั่วโมง ดันขึ้นและเวลาการเก็บรักษาจะลดลงตามสัดส่วน
• อุณหภูมิและความหนืดของกระแสที่เข้ามา
• การกระจายขนาดหยด: อิสระ กระจายตัว หรืออิมัลชัน
• ความปั่นป่วนที่ทางเข้า ซึ่งทำให้หยดที่รวมตัวกันแล้วแตกตัวอีกครั้ง
• ความลึกและความมั่นคงของชั้นน้ำมัน ชั้นที่มีไขมันส่วนเกินจะพาน้ำ ส่วนชั้นที่มีไขมันต่ำจะพาน้ำมันออกไปพร้อมกับน้ำ
• ตะกอนและกรวดสะสม ซึ่งช่วยลดปริมาณการทำงานของตัวเครื่องอย่างเงียบๆ

มีเพียงรายการเดียวเท่านั้นที่เป็นคุณสมบัติทางกลของตัวคั่น ส่วนที่เหลือเป็นคุณสมบัติของสตรีมและวิธีการใช้งานเครื่อง

การบำรุงรักษา และกากตะกอนที่ไม่มีใครวางแผนไว้

เครื่องแยกน้ำน้ำมันเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟ ดังนั้นจึงทำงานล้มเหลวอย่างเงียบๆ อาการปกติสามารถคาดเดาได้:

• น้ำมันในช่องทางออก: ชั้นน้ำมันหนาเกินไป ช่วงการสกิมน้ำมันนานเกินไป หรือตั้งฝายทางออกไว้ต่ำเกินไป
• การแยกที่ไม่ดีในขั้นตอนการออกแบบ: การลัดวงจรที่เกิดจากแผ่นกั้นทางเข้าที่ถูกบล็อกหรือชุดแผ่นที่เปรอะเปื้อน
• กลิ่นที่คงอยู่ถาวรและตะกอนที่เพิ่มขึ้น: ของแข็งสะสมในถังเร็วกว่าที่จะถูกดึงออกมา
• การสูญเสียประสิทธิภาพอย่างกะทันหันโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางกลไก: สารทำความสะอาดใหม่หรือการเปลี่ยนแปลงกระบวนการทำให้น้ำมันเป็นอิมัลชัน

น้ำมันที่นำกลับมาใช้ใหม่จากพื้นผิวและตะกอนที่ดึงมาจากด้านล่างต่างก็ต้องมีจุดหมายปลายทาง โดยปกติตะกอนมันจะถูกแยกน้ำออกก่อนที่จะนำไปกำจัดหรือผ่านกระบวนการร่วม และนี่คือจุดที่โรงงานขนาดเล็กจำนวนมากหลุดออก เนื่องจากตะกอนมันจะมีพฤติกรรมแตกต่างอย่างมากจากตะกอนของชุมชนและทำให้อุปกรณ์แยกน้ำแบบเดิมปิดบัง

เครื่องรีดตะกอนแบบสกรูกด เครื่องผสมน้ำเสียแบบเกลียวหมุนไม่เพียงแต่สามารถบำบัดกากตะกอนที่มีความเข้มข้นสูงเท่านั้น แต่ยังสามารถรวมสมาธิและแยกน้ำเสียที่มีความเข้มข้นต่ำได้อีกด้วย ที่บังคับใช้ ... ดูผลิตภัณฑ์ →

การเลือกตัวคั่นสำหรับการสตรีมของคุณ

เริ่มต้นด้วยสเปกตรัมของหยด ไม่ใช่อัตราการไหล หากกระแสน้ำส่วนใหญ่ปราศจากน้ำมันจากพื้นโรงงาน ช่องล้างรถ หรือกองเชื้อเพลิง เครื่องแยกแรงโน้มถ่วงแบบแผ่นแพ็คขนาด 60 ถึง 100 ไมครอนจะทำงานได้ตามปกติ หากมีน้ำมันอิมัลชัน สารหล่อเย็นในการตัดเฉือน หรือน้ำที่ผลิตจาก การดำเนินงานด้านน้ำมันและก๊าซ แรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียวจะไม่ถึงขีดจำกัดการคายประจุ และจำเป็นต้องมีขั้นตอนการลอยตัวหรือสารเคมี

จากนั้นตรวจสอบสิ่งที่ใช้งานได้จริง: รอยเท้าที่มีอยู่ มีความร้อนหรือไม่ วิธีจัดการน้ำมันและตะกอนที่นำกลับมาใช้ใหม่ และใครจะเป็นผู้ทำความสะอาดเครื่อง คำถามสี่ข้อนี้คาดการณ์ต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างน่าเชื่อถือมากกว่าตัวเลขโบรชัวร์ใดๆ สำหรับประสิทธิภาพในการถอด

คำถามที่พบบ่อย