阅读说明：本技术 一种重力脱水实验教学装置及方法 (Gravity dehydration experiment teaching device and method ) 是由 寇杰 钟齐斌 于 2021-07-15 设计创作，主要内容包括：本公开公开了一种重力脱水实验教学装置及方法,包括：罐体、油箱、水箱、混合器、集油槽和调节水箱；所述油箱和所述水箱分别与所述混合器的一端连通,所述混合器的另一端与所述罐体连通；所述罐体为透明有机玻璃；所述罐体底部内侧设置有中心汇管,所述中心汇管一端通过进液管连通所述混合器,另一端设置配液管；所述罐体上端内壁设置集油槽,所述集油槽底部通过出油管连通所述油箱；所述罐体上端外壁设置调节水箱,所述罐体底部还设置有收水管,所述收水管与所述调节水箱连通,所述调节水箱还通过出水管和平衡管分别与所述水箱和所述罐体分别连通；本公开便于直接观察其内部构造与工作过程,便于老师进行实验教学。(The invention discloses a gravity dehydration experiment teaching device and a method, comprising the following steps: the device comprises a tank body, an oil tank, a water tank, a mixer, an oil collecting tank and a regulating water tank; the oil tank and the water tank are respectively communicated with one end of the mixer, and the other end of the mixer is communicated with the tank body; the tank body is made of transparent organic glass; a central manifold is arranged on the inner side of the bottom of the tank body, one end of the central manifold is communicated with the mixer through a liquid inlet pipe, and the other end of the central manifold is provided with a liquid distribution pipe; the inner wall of the upper end of the tank body is provided with an oil collecting tank, and the bottom of the oil collecting tank is communicated with the oil tank through an oil outlet pipe; the outer wall of the upper end of the tank body is provided with a regulating water tank, the bottom of the tank body is also provided with a water collecting pipe, the water collecting pipe is communicated with the regulating water tank, and the regulating water tank is respectively communicated with the water tank and the tank body through a water outlet pipe and a balance pipe; the teaching device is convenient for directly observing the internal structure and the working process of the device, and is convenient for teachers to carry out experiment teaching.)

一种重力脱水实验教学装置及方法

技术领域

本公开属于教学仪器技术领域，尤其涉及一种重力脱水实验教学装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的

背景技术

信息，不必然构成在先技术。

“油气集输”是油气储运专业学生最基本的必修内容之一，其中原油处理则是学生需要了解的油气加工基础知识；通过对原油处理流程与设备的学习，学生能更直观地理解这门工艺；而重力沉降罐则是原油处理的主要设备之一，但由于课本上的重力沉降罐原理图与实际设备有较大差别，同时在专业实习中学生无法看见设备的内部构造以及处理过程，导致对重力沉降罐的理解只停留在表面。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种重力脱水实验教学装置及方法，本公开涉及的装置内部可视，便于直接观察其内部构造与工作过程；理论学习的同时进行实验教学，能让学生更加深刻地理解重力沉降罐的工作原理与工作过程；便于老师进行实验教学，有利于提升学生对原油处理知识的兴趣，夯实学生的专业知识。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供了一种重力脱水实验教学装置，采用如下技术方案：

一种重力脱水实验教学装置，包括：罐体、油箱、水箱、混合器、集油槽和调节水箱；

所述油箱和所述水箱分别与所述混合器的一端连通，所述混合器的另一端与所述罐体连通；所述罐体为透明有机玻璃；

所述罐体底部内侧设置有中心汇管，所述中心汇管一端通过进液管连通所述混合器，另一端设置配液管；

所述罐体上端内壁设置集油槽，所述集油槽底部通过出油管连通所述油箱；所述罐体上端外壁设置调节水箱，所述罐体底部还设置有收水管，所述收水管与所述调节水箱连通，所述调节水箱还通过出水管和平衡管分别与所述水箱和所述罐体分别连通。

进一步的，所述水箱和所述油箱固定在下承载板上，所述下承载板垂直固定有支撑柱，所述支撑柱远离所述下承载板的一端固定有上承载板；所述罐体固定在所述上承载板上。

进一步的，下承载板底部设置多个万向轮，所述万向轮设置有刹车。

进一步的，所述油箱通过油泵进油管与所述油泵的进油端连通，所述油泵的出油端通过油泵出油管与所述混合器连通；

所述水箱通过水泵进水管与所述水泵的进水端连通，所述水泵的出水端通过水泵出水管与所述混合器连通。

进一步的，所述油泵出油管上设置油流量计；所述水泵出水管上设置水流量计；所述油泵进油管、所述水泵进水管、所述油泵出油管和所述水泵出水管上均设置有阀门。

进一步的，所述进液管和所述出油管上均设置有原油含水分析仪。

进一步的，所述配液管设置为多个，呈辐射状分布；所述配液管底部设置有沿罐中心向罐壁方向孔径逐渐增大的圆孔型配液口；所述收水管上设置有多个大小一致、分布均匀的圆孔。

进一步的，所述集油槽紧贴罐内壁，呈环状。

进一步的，所述出油管和所述出水管上均设置有阀门。

为了实现上述目的，本公开第二方面提供了一种重力脱水实验教学方法，采用如第一方面提供的重力脱水实验教学装置，包括以下内容：

油从所述油箱，水从所述水箱，分别经所述油泵进油管和所述水泵进水管，被所述油泵和所述水泵抽出；油和水从泵流出后分别经过所述油泵出油管和所述水泵出水管流向所述混合器，混合后通过所述进液管流入所述中心汇管中，经所述配液管流入沉降罐；

在水洗和重力沉降的作用下，上层原油含水率大大降低；

经沉降分离的原油通过所述集油槽经所述出油管排入所述油箱；分离后的水由所述收水管在罐内液体压力的作用下压入所述调节水箱，再经所述出水管流入所述水箱。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

1.本公开中装置为循环系统，整个过程可以循环往复地展现在学生面前，加强学生对原油沉降罐重力脱水过程的记忆。

2.本公开中沉降罐罐体采用透明有机玻璃制成，罐内工艺流程与内部构造清晰可见，方便教师讲解以及学生的观察学习。

3.本公开中调节阀门的开度可实现油和水的流量调节，便于研究原油在不同含水率下的脱水效果；教学实验装置安装在带有四个刹车万向轮的工作台上，便于装置的移动与固定，各个部分设计成可拆卸的，便于装置的拆卸与安装。

4.本公开中装置结构简单，易于制造，结构紧凑，占地面积小，在丰富了教师实验教学的同时，激发了学生对于原油处理相关知识的学习兴趣，有助于加深学生对原油沉降罐内部构造以及工作原理的认识。

附图说明

构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。

图1为本公开实施例1的结构主视图；

图2为本公开实施例1的结构左视图；

图3为本公开实施例1的结构俯视图。

图中，1-罐体；2-油箱；3-水箱；4-集油槽；5-调节水箱；6-油泵；7-水泵；8-油泵进油管；9-水泵进水管；10-水泵出水管；11-油泵出油管；12-混合器；13-进液管；14-中心汇管；15-配液管；16-出油管；17-收水管；18-出水管；19-平衡管；20-支撑柱；21-万向轮；22-上承载板；23-下承载板；24-油流量计；25-水流量计；26-阀门；27-原油含水分析仪。

具体实施方式

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下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种重力脱水实验教学装置包括油箱2、水箱3、油泵6、水泵7、流量计、混合器12、原油沉降罐和阀门26等；其中，原油沉降罐的结构是根据现场的原油沉降罐按一定比例缩小并适当简化而成，主要由罐体1、调节水箱5、进液管13、中心汇管14、配液管15、集油槽4、出油管16、收水管17以及出水管18等组成。

在本实施例中，所述配液管15呈辐射状分布；优选的，所述配液管共6根，所述配液管15底部开有沿罐中心向罐壁方向孔径逐渐增大的圆孔作为配液口，使流出的油水混合物沿罐截面分布均匀。

在本实施例中，所述集油槽4呈环状紧贴罐内壁，具有良好的集油效果，所述出油管16从所述集油槽4底部引出，溢流进入集油槽的原油通过出油管流入所述油箱2。

处理后的水经原油沉降罐底部的所述收水管17流入所述调节水箱5，再通过与所述调节水箱5相连的所述出水管18流入所述水箱3。

在本实施例中，所述收水管17位于原油沉降罐底部，其底部开有大小一致、分布均匀的圆孔作为进水口，保证了水回收的及时；原油沉降罐内的油水界面高度可以由所述调节水箱5中的调节机构调节，提高了实验灵活性和实验质量。

沉降罐进口原油含水率可以通过所述油泵出油管11与所述水泵出水管10上的流量计示数计算而得，也可以通过安装在所述混合器12后的原油含水分析仪27显示；所述集油槽出口的原油含水率可以取样化验得到，也可以从安装在出油管线上的原油含水分析仪得到，由此可计算得到重力脱水实验装置的脱水效率，实现了研究原油在不同含水率下的脱水效果。

在本实施例中，所述配液管15呈辐射状排布，配液口采用沿罐中心向罐壁方向孔径逐渐增大的向下圆孔，使得油水混合液均匀的注入罐体1内，保证了实验效果。

在本实施例中，所述集油槽4紧贴罐内壁，呈环状；所述收水管17位于罐底部，出水孔采用大小一致、分布均匀的圆孔。

在本实施例中，处理后的水由所述收水管17流入所述调节水箱5，再由所述出水管18流入所述水箱3，实验系统为循环系统。

在本实施例中，采用透明有机玻璃制作所述罐体1，各管路上装有所述阀门26，所述油泵出油管11上装有所述油流量计24，所述水泵出水管10上装有所述水流量计25。

在本实施例中，实验装置安装在带有刹车的万向轮的工作台上，便于实验台的移动。

本实施例的工作原理/过程为：

在小型重力脱水实验教学装置开启时，油从所述油箱2，水从所述水箱3，分别经所述油泵进油管8和所述水泵进水管9被所述油泵6和所述水泵7抽出，油和水从泵流出后分别经过所述油泵出油管11和所述水泵出水管10，之后油和水在所述混合器12混合后通过所述进液管13流入原油沉降罐的所述中心汇管14中，经所述配液管15流入沉降罐。当油水混合物向上通过水层时，由于水洗作用使原油中的游离水、粒径较大的水滴并入水层，水洗过程终止于油水界面处。由于原油中部分水已分出，从油水界面向上流动的原油流速减慢，有利于原油中较小粒径水滴的沉降；经沉降分离的原油通过所述集油槽4经所述出油管16排入所述油箱2；分离后的水由所述收水管17在罐内液体压力的作用下压入所述调节水箱5，再经所述出水管18流入所述水箱3。

实施例2：

本实施例提供了一种重力脱水实验教学方法，采用了如实施例1中所述的重力脱水实验教学装置，包括以下内容：

油从所述油箱2，水从所述水箱3，分别经所述油泵进油管8和所述水泵进水管9被所述油泵6和所述水泵7抽出，油和水从泵流出后分别经过所述油泵出油管11和所述水泵出水管10，之后油和水在所述混合器12混合后通过所述进液管13流入原油沉降罐的所述中心汇管14中，经所述配液管15流入沉降罐；

在水洗和重力沉降的作用下，上层原油含水率大大降低。

经沉降分离的原油通过所述集油槽4经所述出油管16排入所述油箱2；分离后的水由所述收水管17在罐内液体压力的作用下压入所述调节水箱5，再经所述出水管18流入所述水箱3。

以上所述仅为本实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实施例，对于本领域的技术人员来说，本实施例可以有各种更改和变化。凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。