固液分离用水力旋流器的设计

本文系统地分析了影响固液分离用水力旋流器性能的诸因素，总结了有关诸因素的研究成果，从而对该类旋流器的参数设计提供了有效指导。     

超稠油采出液旋流除砂串联试验研究

超稠油采出液中含有大量的泥和砂,对现场工艺装置和地面集输设备造成巨大的危害,必须对其进行除泥除砂处理.固-液水力旋流器结构简单,使用灵活方便,是一种常用的除泥除砂设备.以风城油田超稠油采出液为基准,进行二级固-液水力旋流器的串联实验,得出通过串联实验,分离效率明显提高的同时能量损失也较大.     

液-液水力旋流器的研究与开发应用

液注水力旋流器倍受石油企业的重视,这主要是近年来为适应海上采油过程中油水分离时所要求的水中含油量代、占用空间水等特点。本文对这种分离过程的特点、主要的技术指标及其目前的应用状况进行了系统的总结,从实验研究、模型化研究与研究的角度对水力旋流器的研究进展进行了广泛的综述。此外,还对目前研究中存在的;问题以及今后进一步的研究方向提出了自己的见解。     

液液水力旋流器流场特性与分离特性研究（三）——水力旋流器径向速度 …

介绍了液液水力旋流器径向速度测试的必要性及存在的困难,提出了几种采用一维激光测速仪进行径向速度测试的较为可行的方法,并对各种方法进行了描述及对比分析,为径向速度测试提供了一些新的思路,也为旋流分离技术理论研究的深入奠定了基础。     

油井采出液硫化氢空气氧化反应动力学研究

高含硫化氢油井采出液面临一次处理达不到排放要求的问题,而硫化氢的空气氧化法操作简单,成本低廉,对现有生产流程改动和影响较小,是井口硫化氢预处理的有效方法之一。空气氧化硫化氢是一个伴有化学反应的传质过程,采出液相界面处,硫化氢解离为HS^-离子,在液膜(或液相主体)内HS-离子,在液膜(或液相主体)内HS^-与溶解氧发生氧化还原反应。研究了压力、温度、含水率、硫化氢浓度、氧气浓度等反应条件对表面反应速率的影响,并建立得到反应动力学方程为:■,为井口硫化氢的空气高效处理提供理论依据。并根据反应速率方程和阶梯模拟计算的方法,计算出一定实验条件下,距离空气进气口不同位置的硫化氢转化率,为工业上空气氧化脱硫的设计提供理论依据。     

液液水力旋流器流场特性与分离特性研究(三)——水力旋流器径向速度测试方法

介绍了液液水力旋流器径向速度测试的必要性及存在的困难, 提出了几种采用一维激光测速仪进行径向速度测试的较为可行的方法, 并对各种方法进行了描述及对比分析, 为径向速度测试提供了一些新的思路, 也为旋流分离技术理论研究的深入奠定了基础。     

脱气除砂一体化旋流器采出液处理技术

设计了单锥型同轴式脱气除砂一体化三相分离旋流器,针对油田水驱采出液开展了室内模拟试验研究,检验了其处理效果。对水驱和三元复合驱采出液的处理效果开展了数值模拟分析对比,结果表明:该旋流器在用于水驱和三元驱采出液脱气除砂处理时,均表现出较为优良的分离性能。     

水力旋流器内油水两相流的数值模拟

油水分离旋流器是一种利用油水两相液体之间的密度差,通过离心力的作用将分散相从连续相中分离出来的设备。影响旋流器分离效率的结构参数和操作参数很多,如果完全通过实验来优化这些参数,其工作量是非常大的。利用计算流体动力学CFD程序对旋流器油水两相流场进行数值模拟分析,得到了旋流器内部流场的速度分布特性,为其结构筛选和尺寸优化提供了依据,同时可减少实验工作量。     

大庆油田高含水后期采出液的热化学脱水实验

研究了大庆油田高含水后期原油乳状液的油水分离特性，研制了一种适宜的原油热化学脱水破乳剂DRHP－1，并以大庆油田第二采油厂南二九中转站291计量间的油井采出液为介质，采用一种小型热化学脱水实验装置开展了热化学脱水现场实验，实验表明：用该剂处理大庆油田高含水原油采出液，在脱水温度为45℃、油相平均停留时间在0.6-1.0h，破乳剂DRHP－1加药量为30mg/L的条件下，可以达到净化油含水率低于0.5%，污水中油的质量浓度低于1000mg/L的指标。     

油井采出液对封隔器丁腈橡胶密封件性能的影响

以油井采出液为试验介质研究油井采出液对封隔器丁腈橡胶(NBR)密封件性能的影响。结果表明:在模拟井况下,封隔器NBR密封件出现老化现象,随着浸泡时间的延长,密封件的邵尔A型硬度逐渐增大,拉伸强度和拉断伸长率逐渐下降,老化机理以分子链交联老化反应为主;随着温度的升高,老化速率快速增大;高含水率的油井采岀液对NBR密封件的性能存在负面影响。     

水力旋流器分离细颗粒的试验研究

介绍了用于细颗粒分离的水力旋流器的基本结构形式及主要结构参数。并针对旋流器雷诺数、分流比、旋数等无因次参数对压力特性的影响进行了细致的试验研究,找出了这些参数与欧拉数和压降比的相互关系。所有试验均在不含气的条件下进行。结果表明,随着雷诺数、分流比和旋数的分别加大,水力旋流器的压力降呈增加趋势,压降比则呈下降趋势。另外,针对当量直径45μm尿素复合颗粒进行了分离特性研究。结果表明,随着雷诺数的加大,分离效率逐步提高,但并非雷诺数越大越好;对于分流比,则只在低雷诺数时有利于分离效果的改善;旋数分别为9、16和29的实验结果表明,旋数16的总体效果为最优。     

Experimental study on the air core in a hydrocyclone

The evolution of an air core is an important phenomenon in hydrocyclones, which are sensitive to the operating conditions. The morphology of the air core in a hydrocyclone is studied experimentally, using a high-speed video camera and a noise analyzer. Three stages are observed during the increase of flow rate from 300 to 2,400 L per hour, which could be separated by both the noise measurement and the stability of the air core. The flow rate is found to have a nonmonotonic effect on the diameter of the air core, leading to a peak diameter. The influence of the overflow and underflow on the underflow-to-throughput ratio and air flow patterns is also investigated. It is found that the underflow-to-throughput ratio and air flow patterns are sensitive to the valve openings of both outlets.     

Oil–water pre-separation with a novel axial hydrocyclone

A novel hydrocyclone with guide vanes, named as axial hydrocyclone(AHC), is designed to tackle the problem of oil–water separation faced by most mature oilfields. Optimal design of the AHC is carried out by using numerical methods. The effects of guide vanes, cone angle, tapered angle and overflow pipe on the oil–water separation are discussed in this paper. The results show that a double swirling flow is generated in the tapered section where oil–water separation occurs. Both the cylindrical and the tapered section have important influences on AHC performance. On the basis of single factor results, response surface methodology is employed to optimize the AHC design. The experimental results indicate that the novel AHC has an excellent performance for the oil–water separation.     

液-固微旋流分离技术脱除水中催化剂颗粒

回顾了某化工装置中急冷水夹带催化剂颗粒的危害及现阶段国内对含微细固体颗粒废水的分离方法,通过对急冷水特点的分析以及各种分离方法的比较,提出采用一级澄清二级浓缩的两级微旋流分离技术脱除急冷水中的催化剂的方法;阐述了微旋流分离器的工作原理及设备结构;介绍了整个分离系统的运行情况。根据装置的操作特点,通过对操作方法的优化,使分离效率达到72%,有效地脱除了急冷水中的催化剂,成功实现了液-固微旋流分离技术在工业化煤化工装置中的应用。     

油-水旋流分离器计算流体力学模拟效果分析

油-水旋流分离器是一种新型的水力旋流设备之一。在石化等行业中显示出越来越广泛的应用前景。掌握旋流分离器内液体的流动特性对旋流分离器的应用是非常重要的。利用计算流体力学（CFD）软件对其流体的分析是分析方法之一。通过CFD对油-水旋流分离器内流态的三维数值模拟,发现这种研究方法存在一定的局限性和不完全性,如所采用的迭代次数就对液分离器的模拟效果有著明显的影响。     

进口尺寸对旋转流场分离特征的影响

力旋流器进口尺寸的设计是提高分离精度的一种有效方法。长期以来,对旋流器进口尺寸影响分离性能的认识主要来自工程实践经验,鲜见从旋转流场和分离机理的角度进行系统性分析的报道。采用计算流体力学方法进行旋转流场模拟,并考察进口尺寸缩小后的压力分布特性、三向速度分布和二次涡流结构。研究结果表明：进口尺寸缩小后切向速度数值的上升趋势明显,同时轴向速度和径向速度数值上相对变化较小,管内离心强度显著增高的同时保留了主要的分离结构。而且柱段流体,尤其是远离进口一侧的流体旋转更为充分,轴向速度双峰结构也更为明显。从上述角度来看,进口尺寸缩小后的流场分布情况更加有利于分离。但是,进口尺寸的缩小会加剧旋流管内的二次涡流运动,增大进口处射流的卷吸作用,使流场更加不稳定,从而对分离产生不利影响,因此分离粒度不可能随着进口尺寸的缩小无限制地降低。另外,进口尺寸缩小后,局部损失增大,且二次涡流运动加剧,导致旋流管的能耗会有一定的增加。     

水力旋流器的研究现状和发展趋势

随着对污水处理需求的不断变化,水力旋流器的研究及应用也越来越广泛。介绍了水力旋流器的工作原理和发展历史,概述了国内外对其分离过程的理论研究以及所面临的难题。并从结构参数优化、内部流场模拟和应用技术拓展等3个方面总结了水力旋流器的研究现状,最后展望了水力旋流器的发展趋势。     

压载水旋流器结构因素对分离性能影响分析

随着全球贸易和船舶运输的发展,压载水对环境的影响越来越大。水力旋流分离设备是压载水净化的重要固液分离设备。本文使用计算流体力学,建立数学模型模拟压载水旋流分离过程,模型包括多相湍流雷诺应力模型RSM、处理气液界面的自由表面多相流动模型VOF、处理固体颗粒运动规律的离散相模型DPM。通过数值模拟计算柱段长度、底流口直径和溢流口直径这几个关键因素对旋流器内部流场和分离效率的影响,获得了各个因素对分离效率的影响规律：柱段长度变化对旋流器分离效率的影响不大;底流口直径对旋流器压力降的影响不明显,但对分流比的作用比较大;溢流管直径的增大有助于降低能耗和增大溢流口流量,但随着溢流管直径的增大,分级粒度变大。这些规律为高效旋流分离净化压载水奠定了基础。     

新型水处理装置——动态水力旋流器的试验研究

介绍了新型水处理装置－动态水力旋流器的结构,特点及现场的试验结果,证明其分离效率较了装置高,是工业水处理技术中又一个新的研究发展方向。     

水力旋流器分离性能实验研究

本文对水力旋流器结构参数变化对其处理能力、分流比、浓缩倍数等的影响作了全面的试验研究，为水力旋流器的设计、制造提供了参考。