操作参数对固-液-液三相水力旋流器分离效率的影响.pdf

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1、2010年第39卷石油矿场机械第5期第17页OILFIELDEQUIPMENT文章编号：1O01—3482(2010)05～0017-03操作参数对固．液．液三相水力旋流器分离效率的影响郭广东，邓松圣，张福伦(中国人民解放军后勤工程学院，重庆401031)摘要：固．液一液三相水力旋流器是水环境污染治理的主要设备之一。分离效率是衡量水力旋流器性能的最重要参数。对分离效率与进料流量、进料浓度等操作参数之间的关系进行了试验研究，并通过受力分析从理论上对细颗粒易受参数影响的原因进行了阐述。关键词：三相水力旋

2、流器；分离效率；进料浓度；进口流量中图分类号：TE931．101文献标识码：AEffectsofOperatingConditionsonSeparationEficiencyofThree-PhaseSolid-liquid·liquidhydrOcyclOnesGUOGuang—dong，DENGSong—sheng，ZHANGFu—lun(LogisticalEngineeringUniversity，Chongqing401031，China)Abstract：Solid—liquid—li

3、quidthree—phasehydrocycloneisoneofthemajorimportantequipmentsfortreat—mentofpollutedwater．Theseparationefficiencyisthemostimportanttechnicalindicationforevaluatingwhethertheseparatingprocessisperfectornot．Inthisstudy，therelationshipsbetweenseparationef

4、fi—ciencyandinletflowrate，feedconcentrationwereinvestigated．Thereasonwhyparticlesofsmaller—diam-eterweremoresensitivetothechangesofparametersisexplainedthroughaforcebalanceanalysis．Keywords：three—phasehydrocyclone；separationefficiency；feedconcentration

5、；inletflowrate固一液一液三相水力旋流器是一种分离固体和两1试验装置种互不相容液体的设备，在离心力的作用下根据3相之间的密度差来实现3相分离，可以广泛应用于3相分离试验装置流程如图1所示，试验时将预先配好的石英砂加入料斗中，通过引射的方式将油田含油污水、冶金及机械加工制造业含油废水、国一定比例的油和水充分混合后再携带石英砂进入三防污水等的处理。相水力旋流器，分离出去的砂通过集砂罐排出，油从在实际应用中，水力旋流器有2个重要的技术溢流口进入油收集罐，水经底流口进入水收集罐。指标，即分离效率

6、和压力损失。提高分离效率和在旋流器的进液管路、溢流管路和底流管路出口处降低压力损失也就成为水力旋流器研究的重点。本都装有取样装置；流量计在试验工况调节时只作参文将利用试验的方法着重研究进口流量和进口浓度考用；实际上，流人旋流分离器的流量是通过“桶量对其分离效率的影响。计时”的方法，分别计量各收集罐的量而得出。试收稿日期：2009—10—09基金项目：重庆市科委自然科学基金资助项目(CSTC，2008BB7142)；后勤工程学院创新基金资助项目作者简介：郭广东(1984．)，男，山东莒南人，硕士研究生

7、，主要从事油气输运方面的研究工作，E—mail：ggdong2007@126·18·石油矿场机械2OlO年5月料烘干后的质量由精密数字天平计量，仪器的精度流、底流中分散相的体积百分数；E。，E分别为油和为0．01g。本试验所用水力旋流器的结构如图2。砂的分离效率。试验中首先控制分流比和进料浓度，观察进口流量对分离效率的影响。从图3可以看出，提高进口流量，油和砂的分离效率都会随之提高，但油的分离效率在进15流量达到4m／h时急剧的下降；砂的分离效率也在同时下降，但下降幅度不大。1一水罐；2一螺杆泵；3

8、一控制阀；4一流量计；5一油罐；6一砂桶；7一静态混合器；8一三相水力旋流器；辞＼9一集砂罐；10一集水罐；11一集油罐；12一采样器模图13相分离试验流程耧l窿试验所用方法是首先控制某几个量不变，进而观察某2个量对分离效率的影响。试验所用介质为轻柴油、水、石英砂的3相混合物，其物性参数是：进料流量Q／(m3。h)P=830kg／m，P水=1000kg／m，P砂=2650kg／m；温度稳定在室温。3进料浓度为0．I％，分流比为0．2时进料流量对分离效率的影响首先随着进