除油旋流器分流比与基本性能的关系探讨

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1、!&流体机械&""!年第&’卷第(期除油旋流器分流比与基本性能的关系探讨!四川大学舒朝晖陈文梅肖新才钟月华江汉机械研究所薛红兵程雁李本艳肖莉李雪辉摘要通过分流比与分离效率以及分流比与压力降之间的关系的实验与分析，认为随着分流比的增大，分离效率也逐渐增大，但当分流比增大到一定程度时，分离效率不再增加，存在一最佳分流比，该分流比与进口粒径分布有关。旋流器的压降比随着分流比的增大而增加，油的粘度越小，增加的幅度越大。溢流口以及沿轴线中间各点的压降均随分流比的增大而增大，底流口的压降则随分流比的增大而降低。关键词分流比除油旋流器分离效率压力降压降比关系!前言增加，除油旋流器的使用越来越普遍

2、。影响油水分离旋流器性能的因素很多，包括操作参数、物性水力旋流器作为一种离心沉降分离设备，是参数、结构参数等，其中，分流比是一个重要的影利用两种不同密度、互不相溶的两相液体混合介响因素，它不仅影响到旋流器的含油污水处理能质高速旋转时，各相产生不同的离心力而进行分力，而且对旋流器的分离效率和压力降也有一定离的。由于它是一种高效、节能、占地少、造价低的影响。的液液分离设备，目前已广泛应用于石油工业的水处理过程中。目前在我国油田生产用水处理作&实验装置及实验情况业中，经预处理后进入污水处理的污水含油浓度大都在"#!$左右或更低。而随着油田的不断开&#!实验装置发，许多油田已进入高含水开采

3、阶段，油井产出液实验装置建于江汉机械研究所，所用旋流器中含水量达到%"$以上，因而水处理工作量急剧为钢制旋流器。实验流程如图!所示。图!实验流程实验时，螺杆泵将清水送入水力旋流器，通过螺杆泵可以调节旋流器的进口流量。油田计量泵万方数据!收稿日期：&"""—!!—"):;<=#5，>;=%，#))!?@ABCDEFGB>HIJ!’注入螺杆泵入口管线中，与水充分混合，从而可以’(!分流比与分离效率之间的关系调节油水混合物的含油浓度。油在进入螺杆泵之分流比!定义为溢流流量"与进口流量")#前，先经过一旋涡泵，旋涡泵可实现油的分散、乳的比值，即：化以及油水混合物的均匀化作用。油水混合物经"

4、)!6（!）螺杆泵后，进入一静态混合器，用于进一步实现油"#相在水相中的分散和乳化，其最高分散程度可达分离效率是衡量水力旋流器分离完善程度的［!］!"#!$，混合不均匀系数!在%&以内。通过技术指标，在除油旋流器中，用水的澄清效率表旋涡泵和静态混合器，可以控制进料中油滴的粒示，即：径。随后，油水混合物经一电磁流量计，再进入水&’$%6!7（#）力旋流器。水力旋流器的底流和溢流经参数测试&#后进入废料槽。式中&’———底流口含油浓度图#为旋流器的结构示意图。实验时，在旋&#———进口含油浓度流器的大锥段中部、小锥段头部、小锥段中部、直分流比与分离效率的关系如图’所示。管段头部及中部设

5、有测压孔，用以测量沿旋流器轴线方向的压降。旋流器的名义直径为’%$$，采用渐开线双进口形式，在旋流器的进口和底流口处，除了对浓度进行测量外，还采用等动量取样装置测定进出口的粒径分布。采用等动量装置取样，样品流中的一部分流体被很快隔离，然后在重力的作用下，通过一球阀排出，这样可以防止试样［#］的剪切。为了改变分流比，需要调节底流、溢流阀门的开度，而阀门的调节会引起入口流量的变图’分流比与分离效率的关系动，因而需要多次重复调节泵转速和底流、溢流阀图’表示的是分散相为柴油、进口流量为门的开度，以达到预期的实验流量和分流比。’79%(#)$/8、进口浓度为!)0#,!)、不同进口平均粒径时

6、的分流比与分离效率之间的关系。从图中可以看出，随着分流比!的增加，旋流器总的分离效率逐渐增大，但当!增大到一定程度时，分离效率不再上升，基本保持不变，在相互关系的变化曲线上存在一个临界区间。这个区间即为除油旋流器的最佳工作区间，相应的分流比为旋流器的最佳分流比。在此区间内，能够保证在底流含油量最低的条件下，溢流的油中含水量最低。对于分流比与分离效率的关系，文献［’］指出，在分图#旋流器结构离效率与溢流比的关系曲线上存在一拐点，但作#(#物料者在研究中发现，由于实验时不可避免地存在测实验在’)*的环境下进行，油水混合物中的量误差和操作参数的波动，此拐点很难找到，应为分散相分别为柴油和

7、煤油。柴油在’)*时的密一临界区间。’’度为)(+%#),!)-./$，动力粘度为)()#012·3。从图’中还可以看出，随着进口粒径的变化，’’煤油在该温度下的密度为)(45%),!)-./$，动临界区间的位置也将发生变化，进口平均粒径越力粘度为)()!)+12·3。小，临界区间的位置越向右移动，相应的!值越大。在本实验条件下，当进口平均粒径为’+!$’实验结果及分析时，最佳分流比在#&左右；当进口平均粒径为万方数据#!!$时，最佳分流比则约为’&。+!流体机械’)