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摘 要

本文是对油水分离机的结构进行设计。首先，分析了在国内外油水分离机发展的状况，在船舶航行中油污水的来源，并针对于有油水分离查询相关资料找到几种分离方法，确定采用物理分离的方法。接下来，针对于油水分离机的相关理论进行研究和探讨为确定分离方案确定理论基础。其次，借鉴前人的基础上对油水分离的机构进行设计。本设计油水分离装置是重力式和离心式的结合，油污水先是通过伞盘的粗分离，再经过转筒旋转分离油水，聚结件聚合油滴，利用油水密度差，使油滴上浮，实现油水分离。再次，对于分离效率和与其相关的分离影响因素进行分析。最后，对油水分离机进行经济环保性评价，符合可持续发展理念。

关键词：油水分离机 重力式和离心式 聚结件

Design of Oil-water Separator

Abstract

This paper designs the structure of oil-water separator. First of all, the development of oil-water separator at home and abroad is analyzed, and the source of oil-water sewage in ship navigation is analyzed. Several separation methods are found for querying relevant data of oil-water separation, and the physical separation method is determined. Next, the related theory of oil-water separator is studied and discussed to determine the theoretical basis for the separation scheme. Secondly, the mechanism of oil-water separation is designed on the basis of predecessors. The oil-water separation device in this design is a combination of gravity type and centrifugal type. The oil-water is first separated by the rough umbrella plate, then separated by the rotating drum. The oil-water is polymerized by the coalescer. The oil-water density difference is used to make the oil drop float up and realize the oil-water separation. Thirdly, the separation efficiency and its related factors were analyzed. Finally, the economic and environmental protection evaluation of oil-water separator conforms to the concept of sustainable development.

Keywords: oil water separator ,gravity and centrifugal, coalescer

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目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题研究简介 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 分离方法 2

1.4 研究方法 3

1.5 本章小结 5

第2章 油水分离的相关理论 6

2.1 浅池原理 6

2.2 聚结原理 7

2.2.1 撞击分散聚结 8

2.2.2 润湿吸附聚结 8

2.3 油水分离机的控制方程 9

2.4 本章小结 9

第3章 油水分离机的结构设计 10

3.1 总体方案设计 10

3.2 电动机的选择 11

3.2.1 选择电动机类型 11

3.2.2 电动机功率的确定 11

3.3 轴的结构设计、轴承的选用及带轮的设计 12

3.3.1 轴的设计 12

3.3.2 轴承的选用 13

3.3.3 带轮的设计 13

3.4 水泵选型 16

3.4.1 泵的流量的确定 16

3.4.2 泵的扬程 16

3.4.3 泵的型号选择 17

3.5 筒体结构设计 18

3.5.1 油水分离机直径的设计 18

3.5.2 筒体壁厚设计 18

3.5.3 法兰的选用与螺栓连接的校核 19

3.6 执行机构设计 21

3.6.1 挡液板 21

3.6.2 滤芯装置 21

3.6.3 排渣机构装置 22

3.7 本章小结 23

第4章 分离效率分析 24

4.1 油水分离机工作过程 24

4.2 影响分离效率的因素 24

4.2.1 工作的温度 24

4.2.2 工作压力的影响 25

4.2.3 管路与泵流量调节的影响 25

4.3 本章小结 25

第5章 经济环保性分析 26

5.1 环保性分析 26

5.2 经济性分析 26

第6章 总结与展望 27

6.1 总结 27

6.2 展望 27

参考文献 28

致谢 31

附录 32

第1章 绪论

1.1 课题研究简介

根据国家 “2025年制造计划”不断深入，船舶制造行业也在不断壮大起来，我国航运事业展现出生机勃勃的宏伟景象。船舶的运输量每年都有显著的增长，这加剧了对石油的开采量，同时船舶污水排放对水域的污染日益严重。油水分离机在船舶机械缓解水域污染的过程中起着关键的作用^[1]。

根据IMO资料统计，每年在船舶运输中，大约损失百万吨石油流入大海里，导致水污染严重。其中船舶压载水、洗舱水和含油舱底水对于海洋的污染占主导因素^[2]。

（1）油舱压载水

轮船油舱的压载有两个部分组成，一部分为油轮的货舱，另一部分是燃油舱。油轮货舱在卸货的时候，会导致许多残留的油液流出。在正常情况下货舱中需要放入油轮总重量四分之一以上的压载水，用来调节船舶的重心。由于压载水与卸货时残留的油液极易混合，油污水经过检测装置可以测得水中含油率达到了4000～7000ppm^[13]。

（2）油船洗舱水

轮船在航行一段时间，需要定期对油舱进行冲洗，由于油舱中残留的油液与水进行混合，清洗后污水含油率会达到2000～10000ppm。

（3）机舱含油舱底水

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