除油水力旋流器结构尺寸筛选试验研究

在室内模拟实验装置上 ,采用粒级效率进行了旋流器的小锥管锥角、溢流口直径、底流口直径、底流直管段长度和入口当量直径等尺寸筛选实验。筛选结果表明 ,旋流器的溢流口直径和底流口直径对旋流器的分离效果产生较大影响。     

水力旋流器的底流口直径对其分离性能的影响

底流口直径对旋流器的性能有着非常显著的影响。本研究采用体积法测量并计算了颗粒浓度和分离效率,在流化催化裂化(FCC)催化剂-水液固体系内考察了底流口直径对水力旋流器分离性能的影响。发现在入口浓度不同时,底流口直径对旋流器性能的影响规律不同。在低浓度体系(C入≤10%)内,随着底流口直径的增加底流液浓度急剧减小,但溢流液浓度基本不变。在高浓度体系(C入≥15%)内,随底流口直径的增加底流液浓度变化不大,但溢流液浓度显著降低。在本实验范围内,随着底流口直径的增加,分流比显著增加,分离效率明显增加,压降略有降低。     

α型旋流器的分级性能研究

针对分级精度要求高的铬渣分级,开发出了新型α型旋流器。考察了进口流速、分流比以及锥体锥度等参数对分级性能的影响规律。结果表明:增大分流比一定程度上可以使底流产品中粗颗粒含量增大,但顶流产品中粗颗粒含量也有所增加,粗细颗粒分割不清晰。单锥旋流器的分级效果要好于双锥。采用9°锥角时的分级效率明显高于12°锥角,同时压降也有所降低。     

溢流循环水力旋流器流场特性的数值分析

针对旋流器在运行过程中所产生的短路流、循环流以及分离效率低等现象,提出了一种溢流循环水力旋流器。依据计算流体力学,应用FLUENT软件对其进行了数值模拟,并与现有的双锥水力旋流器进行对比分析,研究了介质条件及操作参数对该旋流器的流场以及分离性能的影响。研究结果表明:溢流循环结构能够改善水力旋流器内部的短路流以及循环流现象,保持原有流场的稳定,还能有效地提高内侧溢流口轻质相体积分数,降低底流口轻质相体积分数,最终实现油水两相高效分离。     

梅山尾矿分级回收综合利用研究与生产实践

由于梅山尾矿的化学成分和工业生产水泥熟料原料的化学成分相似,因此开展了梅山尾矿代替铁粉生产水泥熟料的试验研究,结果表明梅山尾矿配料烧制的熟料的性能优于铁粉配料制成的熟料,其28d抗压强度约提高2.1MPa。通过对旋流器结构(锥角)、沉砂口直径、给料矿浆质量分数和给矿压力等关键条件的试验研究,在保证底流矿浆质量分数的条件下,最大限度提高了底流产率,开发了适合梅山尾矿粒度特点的超长变锥浓缩型旋流器。工业生产中在给矿矿浆质量分数为29%、给矿压力为0.25 MPa和沉砂口直径为30mm的条件下,可获得底流矿浆质量分数61.00%、底流产率85.70%、底流-400目质量分数51.55%的指标,旋流器底流给入陶瓷过滤机获得了良好的脱水效果,实现了尾矿的大宗综合利用,取得了明显的经济效益和社会效益。     

锥角变化对旋流除砂性能影响的数值模拟

针对在油田开展采出液除砂的必要性进行了介绍,对所研究的除砂型旋流器结构和基本原理进行了说明。利用数值模拟软件Fluent,将某油田现场采出液作为分离对象,对主直径为56mm的除砂旋流器进行变锥角结构数值模拟研究。得出不同锥角结构旋流器的速度场、压力降和砂相体积分数分布的变化规律,并对不同锥角结构旋流器的除砂分离效率进行了对比。研究表明:当锥角为5°时,旋流器内部产生的切向速度最大,底流出口砂相体积分数分布最高,但也伴随着较大的压力降,所完成的砂相分离效率最高为96.30%。     

国内外水力旋流器的研究进展

介绍了水力旋流器的结构及对细粒煤泥的分选原理,国内外研究人员通过选择不同的溢流管直径、长度,锥角,圆柱段直径、长度,底流口直径,循环水密度等参数研究了水力旋流器对细粒煤的分选效果。     

浓缩旋流器底流口直径对粗煤泥回收产率的影响

针对芦村一号矿选煤厂粗煤泥回收工艺中浓缩旋流器存在溢流灰分较低的问题,提出更改原旋流器底流口尺寸的方案。对更改前后旋流器底流及溢流的煤泥分析结果表明,在入料压力为0.12 MPa、底流口直径为100 mm时,溢流煤泥灰分明显升高,避免了溢流跑粗,提高了粗煤泥回收率。     

基于响应面法的水力旋流器结构参数优化

为了进一步增强水力旋流器的分离性能,采用响应面优化方法(Response Surface Methodology,RSM)对同向出流水力旋流器的结构参数进行优化,寻优范围为大锥段长度在51.3～62.7mm、小锥段长度在120.6～147.4mm、出水管长度在90～110mm内,构建了区域内结构参数对旋流器底流口含油浓度影响的数学关系模型,并获取了最佳结构参数。开展数值模拟和室内实验,对优化后旋流器的分离性能进行验证,结果显示,优化后的旋流器结构较原始结构可将分离效率提高4.45%,实验值与模拟值呈现出了较好的一致性,充分验证了优化结果的准确性。     

典型旋流器压力降的分析与比较

通过对几种典型旋流器压力降的分析,得到了不同结构特征旋流器压力降的数学表达式,确定了影响旋流器压力降的主要因素,并对比分析了几种典型旋流器的操作参数和结构参数(包括进口流量、溢流口直径或底流口直径、锥段长度、旋流器压力降)之间的关系,为优化旋流器设计提供参考依据。     

水力分级旋流器分离粒度的选择与控制

针对官地选煤厂原煤重介旋流器脱泥入洗工艺存在水力分级旋流器分离粒度过细，引起浮选和浮精环节低效运行的问题，研究分离粒度与入料压力、旋流器直径之间的换算关系，并结合官地选煤厂的实践经验，当工艺要求分离粒度较粗时，应尽量选用直径较大的水力分级旋流器，通过调整入料压力和底流口直径能够小范围调整分离粒度。     

含气条件对井下油水分离旋流器性能影响的数值模拟

为探究气体对井下油水旋流器性能的影响规律,针对新型螺旋流道倒锥式旋流器,采用Fluent软件对气液比分别为0.01、0.03、0.05、0.08、0.10时旋流器的油相分布进行模拟分析。通过对比分析发现:不含气时旋流器的分离效率为89.31%;在结构参数和分流比不变的条件下,旋流器分离效率随气液比的增加呈降低趋势,气液比为0.10时,分离效率为36.90%;气液比越大,溢流口的油相体积分数越小,底流口的油相体积分数越大;溢流口和底流口的压力损失随气液比的增大而递减。     

细颗粒杂质旋流脱水油田现场试验研究

针对大庆油田现场实际情况 ,在原有室内实验研究的基础上 ,采用水力旋流器对细颗粒杂质的分离处理做了试验研究。试验结果表明 ,随流量的加大脱水率有增加的趋势 ,最高可达 90 %左右 ,但并非流量越高越好 ;分流比为 8.75 %以下时效果较为理想 ,但分流比过小时 ,旋流器底流管路中出现明显堵塞现象 ;5°锥角旋流器的分离效果要优于 8°锥角旋流器 ,且压力损失相对较低。初步试验研究表明 ,采用水力旋流器对油田污水中的细颗粒杂质进行处理是可行的     

筛网旋流器试验样机的设计

论述了筛网旋流器的工作原理、结构组成,分析了该设备在实际生产中的应用情况和存在的问题,提出了试验样机柱段筛网直径、筛网孔径、入料口、溢流管、溢流口、底流口尺寸和锥角的设计思路和试验参数。     

不同流量条件下导叶式旋流器内部流动的数值模拟

应用Fluent软件和雷诺应力模型(RSM)对导叶式旋流器内部三维强旋湍流流动进行了数值模拟,考察了不同入口流量对旋流器内速度场的影响。研究结果表明,旋流器内径向速度远小于切向速度和轴向速度,锥段的切向速度明显小于柱段的切向速度;随着流量的增加,各向速度均增加,最大切向速度的分布直径并不随流量的变化而改变,且最大切向速度位于准自由涡与准强制涡的分界处。通过计算还发现,在旋流器圆柱段存在循环流和短路流,锥段的上行区域均小于柱段,而且截面越靠底流口,上行区域越小。     

水力旋流器提纯含滑石低品位菱镁矿实验研究

通过光薄片鉴定、XRD和化学分析等方法,对某低品位菱镁矿进行了矿石性质分析研究,确定了该矿石属于含有滑石和绿泥石的高硅高钙型低品位菱镁矿.针对该菱镁矿的性质,采用旋流器预先富集提纯.通过试验确定了旋流器底流口直径、矿浆浓度和给矿压力.在该工艺参数条件下进行试验,对得到的旋流器底流和溢流产品进行分析,底流产率为68.72％,MgO回收率为78.05％,MgO含量为41.33％,较原矿MgO含量提高了4.94％;溢流中滑石和绿泥石得到富集.为后续制备高品质菱镁矿和滑石、绿泥石提供实验依据.     

用双锥-内锥型水力旋流器提纯海洋天然气水合物浆体

针对水合物混合浆体中存在少量天然气的问题,设计了一种适合水合物混合浆体除气除砂的新型水力旋流器?双锥?内锥型水力旋流器,采用有限体积数值模拟方法研究了颗粒粒径、锥角组合、进口压力对固体颗粒和天然气分离效率的影响. 结果表明,固体颗粒粒径为50?90 ?m、天然气气泡直径为400?800 ?m、进口压力为4.3?7.3 MPa时分离效率最佳,最优的锥角组合为10o–5o.     

聚结破碎模型在水力旋流器模拟中的应用与对比

为研究不同聚结破碎模型对油水分离水力旋流器内油滴粒径分布特性的影响,以双锥式水力旋流器为研究对象,采用计算流体动力学方法加载群体平衡模型,开展12种不同聚结破碎模型组合方案的数值模拟研究.通过开展室内分离性能及粒度分析实验对不同方案模拟结果进行筛选及验证.结果 表明:luo聚结与luo破碎组合模拟得出的旋流器底流口油滴...     

用于细颗粒分离的水力旋流器的压力特性研究

对用于细颗粒分离的水力旋流器的压力特性 (压力降及压降比 )与流量、分流比、旋数、溢流口和底流口直径及气液比等主要参数之间的关系进行了深入的研究与分析。研究发现 ,水力旋流器内部压力降分别随流量、分流比、旋数及气液比的提高而加大 ,压降比则分别随流量、分流比、旋数的提高而降低。随着溢流口直径的加大 ,水力旋流器的溢流压力降减小 ,而压降比也随之降低 ;随着底流口直径的加大 ,底流压力降减小 ,压降比随之升高。分析可知 ,减少旋流器能耗的有效方法是降低旋数 ,或者减少混合介质中的气液比     

基于视密度的煤气化渣水介质旋流炭-灰分离

煤气化利用过程中会产生大量气化渣,造成很大的环境污染,其综合利用势在必行。本文系统分析了煤气化渣不同密度组分的特性,明确了炭-灰分离是煤气化渣分质综合利用的前提与基础,并提出了基于视密度差异的炭-灰分离方法。以水介质旋流器为分选设备,通过单因素试验确定了主要工艺参数对炭-灰分离效果的影响规律,验证了水介质旋流分选对煤气化渣>0.074mm粒级炭-灰分离的可行性。借助Box-Behnken试验设计分析了旋流器锥体角度、底流口直径、溢流管插入筒体深度与产品灰分、产品产率及分选综合效率的定量关系,为煤气化渣炭-灰分离效果的预测及旋流器结构参数的选择提供了数据支持。本文研究内容对实现煤气化渣分质资源化利用具有指导意义。