一种旋风分离器及船舶压载水处理装置的制作方法

1.本发明涉及船舶压载水处理技术领域，具体涉及一种旋风分离器及船舶压载水处理装置。


背景技术：

2.船舶压载水是指为控制船舶横倾、纵倾、吃水、稳性或应力而加装到船上的水，船舶压载水一般来自船舶的始发港或途经的沿岸水域，船舶压载水对海洋环境的侵害之大，已被全球环境基金组织(gef)确认为危害海洋的四大威胁之一。现有压载水处理方法主要分为物理处理方法和化学处理方法。
3.化学处理方法主要采用电解法，电解法处理船舶压载水是以稀盐水或海水为原料，通直流电电解后产生次氯酸钠溶液和氢气，利用次氯酸钠溶液杀灭压载水中的有害水生物和病原体的方法。在电解过程中产生大量的氢气，如果氢气不能及时有效的排出，氢气会随电解液在电解槽中流动，增大电解液的阻抗，降低电流效率；同时，氢气聚集过多也会影响压载水处理装置的稳定运行，而且氢气的聚集具有安全隐患，为保证压载水处理过程的安全性及效率，故需要使用气液分离装置排出氢气。
4.目前常用的方式是将海水电解液引入旋风分离器内后，利用排氢风机促使氢气从海水电解液中分离，分离后的氢气通过气水分离阀后将氢气中夹杂的水分分离，然后再进入排氢管路。但是旋风分离器不能完全将气和水完全分离，水分跟随气体进入其他管道，会对其他管道造成影响，同时，电解水在旋风分离器停留时间短，电解水中的氢气容易出现排出不完全现象，还存在一定的隐患。
5.基于此，本发明提供了一种旋风分离器及船舶压载水处理装置以解决上述问题。


技术实现要素：

6.解决的技术问题
7.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种旋风分离器及船舶压载水处理装置。
8.技术方案
9.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
10.一种旋风分离器及船舶压载水处理装置，包括分离器壳体主体、分离器下封头和分离器上封头，所述分离器壳体主体的上下端分别连接有分离器上封头和分离器下封头，且分离器壳体主体、分离器下封头和分离器上封头组合成旋风分离器，所述分离器壳体主体的侧壁上端连接有用于船舶压载水注水的进水管，所述分离器壳体主体在进水管的出水端下方处设有用于气液分离的气液分离结构，所述分离器上封头在气液分离结构的上方处设置有用于水气分离的水气分离结构。
11.更进一步的，所述气液分离结构包括弧形挡板、通孔、分散孔、分散箱、锥形斗、连接杆、搅拌板、转动轴、直筒、支撑板、连接轴承和支撑板，所述锥形斗的一侧顶部固定安装
有用于挡水的弧形挡板，所述锥形斗在弧形挡板的右侧处均匀开设有通孔，实现锥形斗的底部气体移动到锥形斗上方，所述锥形斗的底部固定连接有直筒，所述直筒的内壁底部固定连接有支撑板，所述支撑板的中端处固定安装有连接轴承，所述连接轴承固定连接有转动轴，所述转动轴在支撑板上侧位置处的外壁沿着圆周方向均匀固定连接有推动扇叶，且推动扇叶在直筒内转动，所述锥形斗的底部侧壁沿着圆周方向均匀固定连接有连接杆，所述连接杆的底部固定连接有分散箱，所述分散箱的底部均匀开设有分散孔，所述转动轴在分散箱的下侧处均匀固定连接有搅拌板。
12.更进一步的，所述锥形斗固定安装在分离器壳体主体内壁，且锥形斗在进水管的出水端下方处。
13.更进一步的，所述分散箱通过开设的直孔与转动轴转动连接。
14.更进一步的，所述转动轴的底部还连接有用于延长船舶压载水停留时间的间歇出水结构。
15.更进一步的，所述水气分离结构包括弧形拉板、拉簧、弧形围板、安装环、防水透气膜、直板、上刮板、半圆插槽、滑杆、三角插槽、三角插块、n形架和弧形插块，所述分离器上封头的直立部位开设有半圆插槽，所述半圆插槽的内壁贴合滑动连接有弧形插块，所述弧形插块的内壁固定连接有安装环，所述安装环的内壁固定连接有防水透气膜，所述弧形插块的外壁固定连接有弧形围板，所述弧形围板的前后端均固定连接有直板，所述直板的顶部开设有三角插槽，所述分离器上封头的前后端均固定连接有n形架，所述n形架的顶部固定连接有拉簧，所述拉簧的顶部固定连接有弧形拉板，所述弧形拉板的两端底部固定连接有滑杆，所述滑杆的底部固定连接有与三角插槽配合使用的三角插块，所述转动轴的顶部沿着圆周方向均匀固定连接有上刮板，且上刮板的顶部与防水透气膜的底部贴合滑动连接。
16.更进一步的，所述弧形围板的顶部高于半圆插槽的顶部，所述弧形围板的底部低于半圆插槽的底部，所述弧形围板未与弧形插块接触处均设置用于密封的密封垫。
17.更进一步的，所述弧形插块插在半圆插槽内时弧形围板推动直板移动，然后所述直板推动三角插块向上移动，直板带动三角插槽移动至三角插块下方时拉簧恢复力推动滑杆向下移动，滑杆推动三角插块插在三角插槽内，三角插块实现对直板卡位。
18.更进一步的，所述分离器上封头的顶部连接有用于排气的出气管。
19.有益效果
20.采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
21.1、本发明电解水通过进水管进入分离器壳体主体内，通过气液分离结构的锥形斗对电解水进行收集处理进入直筒，流动的电解水推动推动扇叶转动，推动扇叶带动转动轴转动，经过直筒后的电解水进入分散箱内，分散箱内的分散孔实现对电解水的分散下料，提升了电解水的分散度，利于氢气分离，同时，转动轴带动搅拌板转动进行搅拌，提升了分离器壳体主体内的电解水流动性，利于电解水内残留的氢气分离，使得电解水的氢气分离效果好。
22.2、本发明分离器壳体主体的内壁氢气通过通孔向上移动与水气分离结构的防水透气膜接触，防水透气膜实现气水完全分离，水分不会跟随气体进入其他管道，避免对其他管道造成影响，同时，转动轴带动上刮板转动，上刮板将防水透气膜底部粘结的水珠进行刮出，避免水珠影响防水透气膜过滤，保证了防水透气膜的过滤性能，此外，安装环插在半圆
插槽内，然后弧形插块插到半圆插槽内，弧形围板推动直板移动，直板推动三角插块向上移动，直板带动三角插槽移动至三角插块下方时拉簧恢复力推动滑杆向下移动，滑杆推动三角插块插在三角插槽内，三角插块实现对直板卡位，实现防水透气膜的安装，然后向上提拉弧形拉板，弧形拉板通过滑杆带动所有的三角插块与三角插槽分离，向外抽到弧形围板，实现防水透气膜的卸载，使得防水透气膜方便进行装卸更换。
23.3、本发明通过间歇出水结构的挡块跟随转动轴转动，挡块间歇性移动至出水孔上将出水孔堵住，电解水停止流动，挡块移动过出水孔后电解水从出水孔排出，使得出水孔可进行间歇性排出电解水，避免电解水从出水管快速排出，延长了电解水在旋风分离器停留时间，利于电解水中的氢气容易出现排出完全，避免氢气残留引起隐患。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的主体结构示意图；
26.图2为本发明的结构俯视图；
27.图3为本发明的结构后视图；
28.图4为本发明的结构仰视图；
29.图5为本发明的锥形斗及其连接结构剖视图；
30.图6为本发明的锥形斗及其连接结构剖视仰视图；
31.图7为本发明的弧形插块及其连接结构示意图；
32.图8为本发明的图1的a处结构放大示意图；
33.图9为本发明的图5的b处结构放大示意图；
34.图10为本发明的图5的c处结构放大示意图；
35.图中的标号分别代表：1、分离器壳体主体；2、分离器下封头；3、间歇出水结构；31、出水管；32、出水孔；33、圆心板；34、挡块；4、分离器上封头；5、进水管；6、出气管；7、水气分离结构；71、弧形拉板；72、拉簧；73、弧形围板；74、安装环；75、防水透气膜；76、直板；77、上刮板；78、半圆插槽；79、滑杆；710、三角插槽；711、三角插块；712、n形架；713、弧形插块；8、气液分离结构；81、弧形挡板；82、通孔；83、分散孔；84、分散箱；85、锥形斗；86、连接杆；87、搅拌板；88、转动轴；89、直筒；810、推动扇叶；811、连接轴承；812、支撑板。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
37.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
38.实施例1
39.如图1、2、5、6、9所示一种旋风分离器及船舶压载水处理装置，包括分离器壳体主体1、分离器下封头2和分离器上封头4，分离器壳体主体1的上下端分别连接有分离器上封头4和分离器下封头2，且分离器壳体主体1、分离器下封头2和分离器上封头4组合成旋风分离器，分离器壳体主体1的侧壁上端连接有用于船舶压载水注水的进水管5，分离器壳体主体1在进水管5的出水端下方处设有用于气液分离的气液分离结构8，气液分离结构8包括弧形挡板81、通孔82、分散孔83、分散箱84、锥形斗85、连接杆86、搅拌板87、转动轴88、直筒89、支撑板812、连接轴承811和支撑板812，锥形斗85对电解水进行收集处理进入直筒89，电解水无需高流速才能驱动推动扇叶810转动，锥形斗85的一侧顶部固定安装有用于挡水的弧形挡板81，避免电解水移动至分散孔83上方，保证了分散孔83顺利流动气体，锥形斗85在弧形挡板81的右侧处均匀开设有通孔82，实现锥形斗85的底部气体移动到锥形斗85上方，锥形斗85的底部固定连接有直筒89，直筒89的内壁底部固定连接有支撑板812，支撑板812的中端处固定安装有连接轴承811，连接轴承811固定连接有转动轴88，转动轴88在支撑板812上侧位置处的外壁沿着圆周方向均匀固定连接有推动扇叶810，且推动扇叶810在直筒89内转动，锥形斗85的底部侧壁沿着圆周方向均匀固定连接有连接杆86，连接杆86的底部固定连接有分散箱84，分散箱84的底部均匀开设有分散孔83，转动轴88在分散箱84的下侧处均匀固定连接有搅拌板87，锥形斗85固定安装在分离器壳体主体1内壁，且锥形斗85在进水管5的出水端下方处，分散箱84通过开设的直孔与转动轴88转动连接，转动轴88的底部还连接有用于延长船舶压载水停留时间的间歇出水结构3；
40.电解水通过进水管5进入分离器壳体主体1内，通过气液分离结构8的锥形斗85对电解水进行收集处理进入直筒89，流动的电解水推动推动扇叶810转动，推动扇叶810带动转动轴88转动，经过直筒89后的电解水进入分散箱84内，分散箱84内的分散孔83实现对电解水的分散下料，提升了电解水的分散度，利于氢气分离，同时，转动轴88带动搅拌板87转动进行搅拌，提升了分离器壳体主体1内的电解水流动性，利于电解水内残留的氢气分离，使得电解水的氢气分离效果好。
41.分离器上封头4在气液分离结构8的上方处设置有用于水气分离的水气分离结构7。
42.分离器上封头4的顶部连接有用于排气的出气管6。
43.实施例2
44.实施例2是对实施例1的进一步改进。
45.如图1、2、3、5、6、7、8、所示的水气分离结构7包括弧形拉板71、拉簧72、弧形围板73、安装环74、防水透气膜75、直板76、上刮板77、半圆插槽78、滑杆79、三角插槽710、三角插块711、n形架712和弧形插块713，分离器上封头4的直立部位开设有半圆插槽78，半圆插槽78的内壁贴合滑动连接有弧形插块713，弧形插块713的内壁固定连接有安装环74，安装环74的内壁固定连接有防水透气膜75，弧形插块713的外壁固定连接有弧形围板73，弧形围板73的前后端均固定连接有直板76，直板76的顶部开设有三角插槽710，分离器上封头4的前后端均固定连接有n形架712，n形架712的顶部固定连接有拉簧72，拉簧72的顶部固定连接有弧形拉板71，弧形拉板71的两端底部固定连接有滑杆79，滑杆79的底部固定连接有与三角插槽710配合使用的三角插块711，转动轴88的顶部沿着圆周方向均匀固定连接有上刮板77，且上刮板77的顶部与防水透气膜75的底部贴合滑动连接，弧形围板73的顶部高于半圆
插槽78的顶部，弧形围板73的底部低于半圆插槽78的底部，弧形围板73未与弧形插块713接触处均设置用于密封的密封垫，保证了弧形围板73与分离器上封头4连接的密封性，弧形插块713插在半圆插槽78内时弧形围板73推动直板76移动，然后直板76推动三角插块711向上移动，直板76带动三角插槽710移动至三角插块711下方时拉簧72恢复力推动滑杆79向下移动，滑杆79推动三角插块711插在三角插槽710内，三角插块711实现对直板76卡位；
46.分离器壳体主体1的内壁氢气通过通孔82向上移动与水气分离结构7的防水透气膜75接触，防水透气膜75实现气水完全分离，水分不会跟随气体进入其他管道，避免对其他管道造成影响，同时，转动轴88带动上刮板77转动，上刮板77将防水透气膜75底部粘结的水珠进行刮出，避免水珠影响防水透气膜75过滤，保证了防水透气膜75的过滤性能，此外，安装环74插在半圆插槽78内，然后弧形插块713插到半圆插槽78内，弧形围板73推动直板76移动，直板76推动三角插块711向上移动，直板76带动三角插槽710移动至三角插块711下方时拉簧72恢复力推动滑杆79向下移动，滑杆79推动三角插块711插在三角插槽710内，三角插块711实现对直板76卡位，实现防水透气膜75的安装，然后向上提拉弧形拉板71，弧形拉板71通过滑杆79带动所有的三角插块711与三角插槽710分离，向外抽到弧形围板73，实现防水透气膜75的卸载，使得防水透气膜75方便进行装卸更换。
47.实施例3
48.实施例3是对实施例1的进一步改进。
49.如图3、4、10所示的间歇出水结构3包括出水管31、出水孔32、圆心板33和挡块34，出水管31固定安装在分离器下封头2的底部，出水管31的内壁下端固定连接有圆心板33，圆心板33开设有出水孔32，且出水孔32以列的形式设置，挡块34沿着圆周方向均匀固定安装在转动轴88的底部，且挡块34的底部与出水孔32的顶部贴合滑动连接，一组的挡块34转动至一列的出水孔32上方处挡块34将出水孔32全部遮住；
50.通过间歇出水结构3的挡块34跟随转动轴88转动，挡块34间歇性移动至出水孔32上将出水孔32堵住，电解水停止流动，挡块34移动过出水孔32后电解水从出水孔32排出，使得出水孔32可进行间歇性排出电解水，避免电解水从出水管31快速排出，延长了电解水在旋风分离器停留时间，利于电解水中的氢气容易出现排出完全，避免氢气残留引起隐患。
51.使用时，电解水通过进水管5进入分离器壳体主体1内，气液分离结构8的锥形斗85对电解水进行收集处理进入直筒89，流动的电解水推动推动扇叶810转动，推动扇叶810带动转动轴88转动，经过直筒89后的电解水进入分散箱84内，分散箱84内的分散孔83实现对电解水的分散下料，提升了电解水的分散度，利于氢气分离，同时，转动轴88带动搅拌板87转动进行搅拌，提升了分离器壳体主体1内的电解水流动性，利于电解水内残留的氢气分离，使得电解水的氢气分离效果好；分离器壳体主体1的内壁氢气通过通孔82向上移动与水气分离结构7的防水透气膜75接触，防水透气膜75实现气水完全分离，水分不会跟随气体进入其他管道，避免对其他管道造成影响，同时，转动轴88带动上刮板77转动，上刮板77将防水透气膜75底部粘结的水珠进行刮出，避免水珠影响防水透气膜75过滤，保证了防水透气膜75的过滤性能，此外，间歇出水结构3的挡块34跟随转动轴88转动，挡块34间歇性移动至出水孔32上将出水孔32堵住，电解水停止流动，挡块34移动过出水孔32后电解水从出水孔32排出，使得出水孔32可进行间歇性排出电解水，避免电解水从出水管31快速排出，延长了电解水在旋风分离器停留时间，利于电解水中的氢气容易出现排出完全，避免氢气残留引
起隐患。
52.其中，将安装环74插在半圆插槽78内，然后推动弧形插块713插到半圆插槽78内，弧形插块713带动弧形围板73向左移动，弧形围板73推动直板76向左移动，直板76的左端顶部的三角齿块711的斜边先接触，直板76的左端顶部推动三角插块711向上移动，三角插块711移动至n形架712内，且三角插块711的底部在直板76的顶部滑动，直板76继续移动带动三角插槽710移动，三角插槽710移动至三角插块711下方时拉簧72恢复力推动滑杆79向下移动，此时，安装环74的左端与分离器上封头4的内壁贴合接触好，滑杆79推动三角插块711插在三角插槽710内，三角插块711实现对直板76卡位，实现安装环74的稳定安装，实现防水透气膜75的安装，然后向上提拉弧形拉板71，弧形拉板71通过滑杆79带动所有的三角插块711与三角插槽710分离，向外抽到弧形围板73，实现防水透气膜75的卸载，使得防水透气膜75方便进行装卸更换。
53.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种旋风分离器及船舶压载水处理装置，包括分离器壳体主体(1)、分离器下封头(2)和分离器上封头(4)，其特征在于：所述分离器壳体主体(1)的上下端分别连接有分离器上封头(4)和分离器下封头(2)，且分离器壳体主体(1)、分离器下封头(2)和分离器上封头(4)组合成旋风分离器，所述分离器壳体主体(1)的侧壁上端连接有用于船舶压载水注水的进水管(5)，所述分离器壳体主体(1)在进水管(5)的出水端下方处设有用于气液分离的气液分离结构(8)，所述分离器上封头(4)在气液分离结构(8)的上方处设置有用于水气分离的水气分离结构(7)。2.根据权利要求1所述的旋风分离器及船舶压载水处理装置，其特征在于，所述气液分离结构(8)包括弧形挡板(81)、通孔(82)、分散孔(83)、分散箱(84)、锥形斗(85)、连接杆(86)、搅拌板(87)、转动轴(88)、直筒(89)、支撑板(812)、连接轴承(811)和支撑板(812)，所述锥形斗(85)的一侧顶部固定安装有用于挡水的弧形挡板(81)，所述锥形斗(85)在弧形挡板(81)的右侧处均匀开设有通孔(82)，实现锥形斗(85)的底部气体移动到锥形斗(85)上方，所述锥形斗(85)的底部固定连接有直筒(89)，所述直筒(89)的内壁底部固定连接有支撑板(812)，所述支撑板(812)的中端处固定安装有连接轴承(811)，所述连接轴承(811)固定连接有转动轴(88)，所述转动轴(88)在支撑板(812)上侧位置处的外壁沿着圆周方向均匀固定连接有推动扇叶(810)，且推动扇叶(810)在直筒(89)内转动，所述锥形斗(85)的底部侧壁沿着圆周方向均匀固定连接有连接杆(86)，所述连接杆(86)的底部固定连接有分散箱(84)，所述分散箱(84)的底部均匀开设有分散孔(83)，所述转动轴(88)在分散箱(84)的下侧处均匀固定连接有搅拌板(87)。3.根据权利要求2所述的旋风分离器及船舶压载水处理装置，其特征在于，所述锥形斗(85)固定安装在分离器壳体主体(1)内壁，且锥形斗(85)在进水管(5)的出水端下方处。4.根据权利要求3所述的旋风分离器及船舶压载水处理装置，其特征在于，所述分散箱(84)通过开设的直孔与转动轴(88)转动连接。5.根据权利要求4所述的旋风分离器及船舶压载水处理装置，其特征在于，所述转动轴(88)的底部还连接有用于延长船舶压载水停留时间的间歇出水结构(3)。6.根据权利要求2-5任一所述的旋风分离器及船舶压载水处理装置，其特征在于，所述水气分离结构(7)包括弧形拉板(71)、拉簧(72)、弧形围板(73)、安装环(74)、防水透气膜(75)、直板(76)、上刮板(77)、半圆插槽(78)、滑杆(79)、三角插槽(710)、三角插块(711)、n形架(712)和弧形插块(713)，所述分离器上封头(4)的直立部位开设有半圆插槽(78)，所述半圆插槽(78)的内壁贴合滑动连接有弧形插块(713)，所述弧形插块(713)的内壁固定连接有安装环(74)，所述安装环(74)的内壁固定连接有防水透气膜(75)，所述弧形插块(713)的外壁固定连接有弧形围板(73)，所述弧形围板(73)的前后端均固定连接有直板(76)，所述直板(76)的顶部开设有三角插槽(710)，所述分离器上封头(4)的前后端均固定连接有n形架(712)，所述n形架(712)的顶部固定连接有拉簧(72)，所述拉簧(72)的顶部固定连接有弧形拉板(71)，所述弧形拉板(71)的两端底部固定连接有滑杆(79)，所述滑杆(79)的底部固定连接有与三角插槽(710)配合使用的三角插块(711)，所述转动轴(88)的顶部沿着圆周方向均匀固定连接有上刮板(77)，且上刮板(77)的顶部与防水透气膜(75)的底部贴合滑动连接。7.根据权利要求6所述的旋风分离器及船舶压载水处理装置，其特征在于，所述弧形围
板(73)的顶部高于半圆插槽(78)的顶部，所述弧形围板(73)的底部低于半圆插槽(78)的底部，所述弧形围板(73)未与弧形插块(713)接触处均设置用于密封的密封垫。8.根据权利要求7所述的旋风分离器及船舶压载水处理装置，其特征在于，所述弧形插块(713)插在半圆插槽(78)内时弧形围板(73)推动直板(76)移动，然后所述直板(76)推动三角插块(711)向上移动，直板(76)带动三角插槽(710)移动至三角插块(711)下方时拉簧(72)恢复力推动滑杆(79)向下移动，滑杆(79)推动三角插块(711)插在三角插槽(710)内，三角插块(711)实现对直板(76)卡位。9.根据权利要求7所述的旋风分离器及船舶压载水处理装置，其特征在于，所述分离器上封头(4)的顶部连接有用于排气的出气管(6)。

技术总结
本发明公开了一种旋风分离器及船舶压载水处理装置，属于船舶压载水处理技术领域，包括分离器壳体主体、分离器下封头和分离器上封头，所述分离器壳体主体的上下端分别连接有分离器上封头和分离器下封头，且分离器壳体主体、分离器下封头和分离器上封头组合成旋风分离器，所述分离器壳体主体的侧壁上端连接有用于船舶压载水注水的进水管，所述分离器壳体主体在进水管的出水端下方处设有用于气液分离的气液分离结构，所述分离器上封头在气液分离结构的上方处设置有用于水气分离的水气分离结构；本发明防水透气膜实现气水完全分离，水分不会跟随气体进入其他管道，避免对其他管道造成影响。造成影响。造成影响。


技术研发人员：施宏达 吴丹丹 刘红广
受保护的技术使用者：安徽恒晟揽智科技有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8