[发明专利]开排沉箱内油水分离及传热性能的实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种开排沉箱内油水分离及传热性能的实验装置，其特征在于：包括：开排沉箱模型、设置在开排沉箱模型内的冷却水罐、设置在开排沉箱模型内的进料管；其中，冷却水罐的底部封头与排水接管相连接，冷却水罐的内腔通过排水接管与流量计相连通，流量计通过管路依次与加热箱、搅拌桶、离心泵相串联；离心泵的出料口与进料管相连通；

所述开排沉箱模型由数级分离单元组成，分离单元主要由斜板、升油管和箱体组成，其中，斜板的一侧与箱体相固接；升油管的底端固接于斜板上；箱体上固定设置有与箱体内腔相连通，且穿过冷却水罐壁体的取样管及测温管；开排沉箱模型与冷却水罐为同轴线设置。

2.根据权利要求1所述的开排沉箱内油水分离及传热性能的实验装置，其特征在于：所述搅拌桶为变速搅拌桶；加热箱为控恒温加热箱。

3.根据权利要求1所述的开排沉箱内油水分离及传热性能的实验装置，其特征在于：所述冷却水罐上设有用于循环冷却水的进水阀和排水阀，冷却水罐的上部设置有液位计；通过控制冷却水进出量来达到模拟具有一定环境温度和液位的海洋环境。

4.根据权利要求1所述的开排沉箱内油水分离及传热性能的实验装置，其特征在于：所述测温管的末端上装有热电偶，热电偶的探头延伸至开排沉箱模型的内部，通过连接温控仪，即可测定开排沉箱沿轴向的各测点温度分布。

5.根据权利要求1所述的开排沉箱内油水分离及传热性能的实验装置，其特征在于：所述开排沉箱模型内与取样口流速一致，取样口上装有取样针阀。

6.根据权利要求1所述的开排沉箱内油水分离及传热性能的实验装置，其特征在于：所述离心泵为变频式，离心泵的出口分为两路，一路经过控制阀和流量计通往开排沉箱模型用于加料，一路经过控制阀返回搅拌桶。

7.一种开排沉箱内油水分离及传热性能的实验方法，其特征在于：采用以下实验步骤：

第一步：根据液位计所显示的数据对冷却水罐注入环境温度下的凉水，使得开排沉箱模型下部浸入水中，且在实验过程中，冷却水罐内温度始终处于环境温度；

第二步：将加热箱内的水加热到设定的实验温度后，通入到搅拌桶内，并向搅拌桶内添加实验所需比例的原油，打开搅拌器设定转速配置，使符合条件的油、水混合成所需要的混合物；

第三步：打开离心泵，调整相应转速，关闭进料阀，打开回流阀门，使得搅拌桶内的油水混合物进一步混合，并通过回流口取样观察乳化程度，合格后准备进料；

第四步：调整回流阀开度，并打开进料阀，同时打开位于冷却水罐底部的排水阀，并使排水阀与入口流量一致，以保证冷却水罐内液位不变；并使开排沉箱内油水分离及传热性能的实验装置处于动态平衡的状态；

第五步：对各取样管按等动原则取得水样，并进一步进行含油浓度测试，然后，按各取样管轴向位置绘制开排沉箱模型内浓度分布曲线；

第六步：将各测温口上的的热电偶接入温控仪，记录各点温度，并同时按照测点轴向位置绘制开排沉箱模型内温度分布曲线；

第七步：关闭排水阀和进料阀及各加热动力设备，整理实验用品，实验结束。