處與油珠相分離的過程中所受之力被放大η倍一樣，油水分 離的宏觀表現是油珠與水珠分離的純度越高。
[0074] 在運用現有"油水靜置重力沉降分離法"的油水分離過程中，油珠的上浮和水珠的 下降過程中所受到的力大小不變，它們所受之力與所獲得的力學效果之比均為1 : 1，并都 受到水體中布朗運動的阻礙，阻礙油珠定向上浮，阻礙油珠的聚積，油珠的聚積現象弱，相 互之間擠壓程度弱，破乳效果差，以至于必須依靠人為施加化學破乳劑和熱能來破乳，而且 油珠越小，布朗運動越強烈，布朗運動越強烈，油珠懸浮在水體中的時間越長，油水分離效 果也就越差，現實中，它們所受之力與所獲得的力學效果之實際比例達不到1 : 1。
[0075] 本油水分離法能在油水分離器容積不變的條件下，一邊進行油水分離，一邊將分 離出來的脫了油的游離水于水體的一定深處排放掉，一邊注入新的混合原液，所形成的水 流向下，油珠向上的兩兩相背離的定向運動，實現了被強制地從油層里"拉"下來的脫油水 以連續的方式排放到機箱之外，被強制地從水體里"拉"上來的油珠聚積在一起，形成越來 越厚的油層。在此過程中，油珠和水珠所受的重力大小不變，雖然油珠受力獲得的力學效果 不變，但因水珠必須下沉到水體深處才得以排出腔外，故水珠受力獲得的力學效果因受迫 于特定的結構制約，如同在水珠與油珠在水表面受到被放大η倍的分離力作用一樣的分離 效果，故稱在此運動環境中，水珠受力與獲得的力學效果之比為1 : η，而且無論油珠和水 珠多么細小，所受之力都不變，但水珠受力不變的條件下，所獲得的力學效果卻被放大了 η 倍。油珠與水珠作相互背離的宏觀定向運動，各自的運動強度都遠遠大于微觀的布朗運動 之運動強度，將油與水的布朗運動對油珠和水體定向運動所形成的運動阻力降為可以忽略 不計的因素。
[0076] 3.根據異型U形管中截面積不同的兩個支管內分別盛裝密度不同的兩種液體達 到平衡時，"管細輕液位高，管粗重液位低"的力學原理，設置獨特的流道結構，迫使從混合 液體中分離出來的游離水聚積在作為異型U形管的截面積大的支管一一調節水槽內，且不 斷地將脫了油的游離水從水體深處排出機箱外和不斷注入新的混合原液，而從混合液體中 分離出來的油液聚積在異型U形管的截面積小的支管一一集油罩上方的海拔提升管內，且 形成越來越厚的油層，直至獲得高出機箱內水體的動態水位之油位。此時此態，油液從高出 動態水位之油位流出時，可以自動杜絕游離水隨同油液一起流出來的現象。
[0077] 其他工作原理在上述
【發明內容】
里均有表述。
[0078] 本油水分離法及油水分離機與現有同用途的方法與機器相比，所具有的優勢如 下：
[0079] 1.更加安全。
[0080] 2.更加可靠。
[0081] 3.工藝環節少得多，先進，因為免去了化學破乳及排放水或回灌水的環保處理等 環節。
[0082] 4.分離速度快得多。高效得多。能連續不斷地對注入該分離機的油水混合液進行 在線動態分離。
[0083] 5.分離精度高得多。無論是分離出來的油還是水，其純度都比同用途的機器分離 的結果高得多。
[0084] 6.能分離同用途的機器難以分離的稠油和"老化油"。
[0085] 7.運行穩定，確保分離出來的油或水的品質比同用途的機器分離的上乘而穩定得 多。
[0086] 8.單產能耗和運行成本比同用途的機器的低得多。
[0087] 9.主要自控原理優先采用了流體力學自控原理，比電控原理的控制系統安全、成 本低、可靠性還高得多。
[0088] 10.無二次污染。比同用途的機器對環境的不良影響小得多。
[0089] 11.運營成本比同用途的機器的低得多。
[0090] 12.勞動強度比同用途的機器的小得多。現場操作極為簡單。
[0091] 13.日常維護工作極為簡單。
[0092] 14.設備故障率極低，維護費用極為少，設備壽命長。
[0093] 15.以上種種優點更有利于國民經濟的基礎工業一一能源工業的發展。
【主權項】
1. 一種油水分離法及油水分離機，其特征是該方法由十個步驟構成的油水分離法，以 及按該方法設計的油水分離機，實施該方法的步驟如下： 步驟一，據實優選原理法一一根據實情選用最適宜的原理實施油水分離，遵循密度不 同的液體密度小的上浮密度大的下沉之運動規律、油密度隨溫度變化而變化之運動規律、 同類物質接觸過程中表面張力之運動規律、單位體積內油珠個數的增加加速油珠的擴大之 運動規律、油珠的加速擴大即加速了油層的形成與增厚之運動規律、油層在水體中之運動 規律，以及不同密度的液體進入不同管徑后在管中的運動規律，設計一個帶電熱坩堝的能 強制油珠與水體能作相背定向運動且其受力不變而其力學運動效果被放大η倍、使得油珠 快速擴大、油層厚度快速增厚的主油水分離器； 步驟二，運動規律物化法一一將所選定的原理與運動規律用機器的具體結構體現出 來，將主油水分離器設計成一個殼體與上方的錐形罩和下方的錐形斗密封連接成一個梭 體，殼體的內部設有具備電熱功能的、輸入的混合原液直接注入其中的坩堝，梭體的上、下 方錐頂開口處分別密封連通不同管徑的管子，與上方錐頂開口處連通的管子相對細一些， 是被分離出來的脫水油的出油通道；與下方錐頂開口處連通的管子相對粗一些，特別是下 方的管子延伸到油珠不可能到達的深度處再轉彎向上延伸，直至與一個直徑相對大得多的 調節水槽底部連通，調節水槽上部開口處是被分離出來的游離水的排水口，這些物件的連 通構成了一個完整的主油水分離器系統，其物理實質為一個兩支管管徑不同的異型U形 管，將密度小的油珠可靠地導入異型U形管的細管之中，將密度大的水體可靠地導入異型U 形管的粗管之中； 步驟三，異型U形管的運用方法一一將實為異型U形管的主油水分離器殼體的上錐體 錐口密封連通的管徑適當的細管設計為一根海拔提升管（此處的"海拔"概念不是地理學 中相對海平面的海拔概念，是指定本機器中調節水槽的水面為基準水平面而建立的相對高 度的概念以及本領域內的習慣稱呼），其下部與錐形斗斗頂口密封連接的細管向下延伸到 油珠無法到達的水體深處，通過機箱箱體與異型U形管底部蛇形隔板連通且構成轉彎處， 轉彎后的細管向上延伸直至調節水槽的底板處并密封連通，調節水槽的上部與排水口連 通；該系統即可迫使油珠沿海拔提升管直接向上流動，以及迫使游離水在主油水分離器殼 體下方管徑適當的管道里遵循地球引力導致的"水往低處流"運動規律向下流動，流過異型 U形管底部蛇形隔板構成的轉彎處后水流即遵循"水往低處流"的"逆向"運動規律一一在 特定的和完全沒有人為施加的動力的情況下，遵循"水往高處流"的運動規律，迫使游離水 向上流向設置在主油水分離器殼體上方的粗管一一調節水槽里之后再排出機外； 步驟四，功能形成與性能確保法一一通過調節水槽排放水量的大小變化量來保持槽內 水位不變的情況下，在主油水分離器殼體中的油珠在重力與浮力之合力的作用下克服布朗 運動的干擾作向上的定向運動，且獲得可靠穩定的超出調節水槽水面許多的高油位排油， 從而完成了油液與水體的分離，當主分離器系統一一即異型U形管不同管子里的不同液體 對異型U形管下方彎處的壓力達到平衡時，"管細輕液位高，管粗重液位低"的力學原理； 步驟五，定向運動保護法一一設置混合原液分散緩沖器，減小混合原液進入油水分離 腔時的流動對油珠向上定向運動和水珠向下定向運動產生不良的影響； 步驟六，基準水平面穩定法一一本發明的機器之基準水平面是指定本機器的調節水槽 的水面，被指定為本機的海拔基準面，其高度為〇m ;若能穩定調節水槽內的水面就能穩定 海拔提升管上的排油海拔高度，若能穩定排油海拔高度的就能穩定地在高油位上排油，若 能穩定排油的高油位就能穩定地阻止水體混入所排油液之中；穩定調節水槽內的水面設置 水位調節器，取排放水道導流截面的改變量來控制排放水的流速，進而調節和穩定調節水 槽水面的動態水位； 步驟七，防止游離水串水法一一設置油位調節器，通過調節排油軟管的高度來控制海 拔提升管對油液的提升高度，防止游離水混入脫水油中竄入下一級油水分離器里； 步驟八，可選擇地采用電脫水法一一油液內"油包水珠"脫水法和"倒電場"杜絕法，即 設置電極分布結構、放電方式與安裝形態，發揮電場力脫水的效力和設置自動排放經過電 脫水過程后電脫水器內的積水之裝置； 步驟九，高效低耗的油液流動性確保法一一在油必經之路的狹窄流道處設置防爆型加 熱器，只對油加熱而不對水加熱，以最小的耗能代價確保油液的流動性，特別是對于密度大 于1的超稠原油或對于存放時間較長的老化油，采用在主油水分離器的下方設置具有獨立 加熱功能的電熱坩堝，使得超稠原油中的密度小于水的輕質原油上浮而進入主油水分離 器，使得超稠原油中的密度大于1的石子、砂粒以及盡可能地讓石蠟、瀝青從電熱坩堝下方 的排渣管排出； 步驟十，自動清渣法一一設置錐形的機箱底和濾渣箱聯用； 按該方法所設計的一種油水分離機之特征是，在一個橫截面為任意形狀的直筒作機箱 的上端與蓋運用法蘭盤密封螺栓連接，其下端與錐形的排渣斗的大口徑端法蘭盤密封螺栓 連接，排渣斗的小口徑端法蘭盤密封螺栓連接排渣閥門的進水端法蘭盤密封螺栓連接，排 渣閥門的出水端通過管道從接近濾渣箱的底部進入濾渣箱，濾渣箱的大小與幾何形狀可根 據安裝現場的空間條件來決定，濾渣箱內部的上部設有平面形的過濾層，需要過濾的帶渣 的水從過濾層的下方流向過濾層的上方，經過濾層過濾之后的上清水，經排水口排放，渣水 中的渣靠其自重下沉而落入置于濾渣箱底部的渣袋之中，由人工打開濾渣箱的密封蓋，移 開過濾層，打開渣水排放孔，放干渣水之后，即可拎出渣袋，倒掉渣袋中的沉渣；在機箱的主 體段內設有橫截面小于機箱橫截面的油水分離腔，油水分離腔的橫截面幾何形狀沒有硬性 工藝要求，其下端是開口的并在與脫油水排出管最近的一側邊配有大小適當的隔板，隔板 的自由端與錐形的排渣斗壁板之間存在一條足夠寬的流水通道，油水分離腔的上端固接一 個錐形的止逆斗，止逆斗的錐頂部分設有若干作為油道的通孔，在止逆斗的上方適當距離 處設有一個錐形集油罩，即在集油罩與止逆斗之間存在一個集油的空間，此空間的下方是 無漏洞的底，且在底部最低的位置上設有一個通孔，該通孔固定連接一根管道再連接一個 閥門；油位計的上端與電脫水器的最高油位線以上的通孔連通，油位計的下端與設在機箱 內水體靜態水位處的通孔之導管相連接；在集油罩的側面外安裝一個幾何形狀相一致的錐 形的熱源且覆蓋整個集油罩的外側表面，熱源受下溫控器的控制，下溫控器安裝在集油罩 的錐頂處一根海拔提升油管的固定連接處，海拔提升油管外殼上設有幾何形狀一致的管狀 熱源，管狀熱源受上溫控器的控制，上溫控器安裝在海拔提升油管的上端與油位調節器連 接的彎頭處，油位調節器由油位調節螺母和油位調節螺栓所構成，以油位調節螺母和油位 調節螺栓調定的高度來控制油位調節管的角度，油位調節管一端與海拔提升油管輸出端連 通，油位調節管的另一端與置于電脫水器內的垂直輸油管輸入端連通，垂直輸油管的輸出 端連接混合原液布液管的輸入端，布液管置于電脫水器的下半部且在網狀電極組之下，經 其分布出來的油液將在上浮過程中經過電場區，接受電場電極化的作用將"油包水"形式的 水分分離出來，經過電脫水之后的脫水油將從設置在電脫水器上方的脫水油排出口排出， 經過電脫水之后的水將以設置在電脫水器底部最低處的排出管管內的液體電導傳感器之 信號自動控制上電磁閥和下電磁閥聯動排放電脫水器內的積水，最后由接在下電磁閥的電 脫水器積水排出口排出在上電磁閥和下電磁閥之間設置一段透明的積水監視管；由耐腐蝕 的導電材料構成的網狀電極組由高壓絕緣子按組分層固定在電脫水器內，可以將電極平面 垂直于地面地安裝，也可以水平于地面地安裝，本案采取將電極平面與地面成一個夾角的 安裝方式安裝，且電極平面的低端靠近電脫水器的腔壁，網狀電極組的電場由其連接的高 壓電發生器之高壓電所建立；混合原液來液管由垂直段的兩端分別與上水平段和下水平段 連通而成，上水平段的入口為其輸入口，下水平段的出口為其輸出口，混合原液來液管的輸 出口連通混合原液分散緩沖器混合原液分散緩沖器設在止逆斗的正下方，混合原液分散緩 沖器構成的工作平面與止逆斗的下方開口構成的平面保持一致；在機箱內還設置了直立于 地面安裝的脫油水排出管，它下端的進水口固定在集渣斗的下半部，它的上端由一個彎頭 連接一根水平管道通往機箱外，在水平管道上設置了水位調節器，水位調節器由水位調節 閘板、水位調節杠桿、浮力傳動桿、浮球所構成，其中水位調節閘板為防爆內電熱式的發熱 板，其下端部為半圓形的條形薄板，安裝在閘板防水圍板套里，閘板防水圍板套上端為開口 的，其下端亦為開口并焊接于脫油水排出管的彎頭連接處的水平段管子的縫隙上方，其縫 隙的寬度與長度以水位調節閘板下端插入水平管道內封住流道為宜，水位調節閘