液液水力旋流器流场特性与分离特性研究(五)──压降比的影响因素分析

对液液水力旋流器的压降比影响因素进行了简单的分析,分别研究了液液水力旋流器大、小锥角变化对其压降比的影响,并对其影响程度进行了细致的分析。     

锥体开缝对水力旋流器固液分离性能的影响

设计了一种新型锥体切向开缝结构的水力旋流器，并针对锥体开缝长度、位置、数量以及开缝型式对水力旋流器分离性能的影响开展了实验研究。研究结果表明：锥体开缝会使水力旋流器的压降大幅降低；开缝长度由10 mm增大到50 mm的过程中，分离效率呈现先增大后减小的趋势，开缝长度为20 mm时最佳；第二条缝隙的开缝位置由锥体底部向上移动的过程中，分离效率也呈现出先增大后减小的趋势，距底部缝隙80 mm时分离效率最高；保持出口截面积不变，在底部开6 mm长的缝隙，另外在最佳开缝位置处开一条长缝隙时的分离效率最高，且与底部缝隙呈反方向分布是最优的开缝型式，与常规水力旋流器对比，在高流量下其分离效率仅降低了1.48%，但压降降低可达36.84%，节能效果显著，具有重要的应用价值。     

油水分离用水力旋流器特性的试验研究

油，水分离用水力旋流器是一种高效，节能的新型分离装置，其结构及尺寸与固，液分离用水力旋流器有较大的差别。通过研究，计算确定了水力旋流器的几何结构及各部分尺寸，并制造了一台样机，在自行设计的试验台上进行了试验研究，分离效率达９５％。同时试验了不同参数（（压力Ｐ，流量Ｑｉ，浓度Ｃｉ，分流比Ｆ，尾管长度ｌ３等）对仞了性能的影响，找出了一些规律，为进一步深入的研究及试验打下了基础。     

影响水力旋流器分离性能因素分析

介绍了水力旋流器的结构和工作原理,分析了影响水力旋流器分离性能的因素,指出了今后的研究方向。     

分流比对旋流器油水分离性能影响的模拟研究

应用计算流体动力学(CFD)方法,针对不同分流比对旋流器油水分离性能和压力特性的影响进行模拟研究,利用指数坐标系对比分析了分流比对旋流器的速度、压力降、压降比和分离效率的影响及其变化规律。通过分析发现,分流比变化主要影响旋流器内部轴向速度分布,压降比随分流比的增大线性增加,而综合效率随分流比的增大先增大后降低,当分流比为20%时,所设计旋流器的综合效率最高,且质量效率和简化效率均高于95%。     

组合式水力旋流器操作参数对其分离性能的影响研究

依照水力旋流器组合化的发展趋势,提出了一种将两个水力旋流器进行串联的组合式水力旋流器结构,并对新结构开展实验研究,着重考察操作参数对组合式水力旋流器的性能影响,得到底流率、入口浓度和入口流量与分离效率和压力降的变化规律。     

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     

油水分离用水力旋流器性能的试验研究

研究确定了油，水分离用水力旋流器的几何结构及各部分尺寸，设计并制造了一台样机。试验不同参数（流量Ｑｉ，分流比Ｆ、尾管长度ｌ３）对分离性能的影响，分离效率可达９８％。     

分离磷酸污水用水力旋流器的分离性能试验研究

通过对理论和试验结果的分析，探讨了放大后的水力旋流器在处理磷酸不时的几何参数和操作参数对其分离性能的影响得到了关于压力和生产能力、排口比和分段比之间的经验关系式，并对该水力旋流器进行了优化设计。首次对磷酸污水经水力旋顺分离后的溢流和底流进行了粒度分析，并作出了相应的级效率曲线，从这些级效率曲线可以看出，该水力旋流器分割粒度在１０－２０μｍ之间。     

The Effect of Pressure Parameters of a Novel Dynamic Hydrocyclone on the Separation Efficiency and Split Ratio

In this paper, a novel dynamic de-oiling oil-water separator was proposed. The effects of the split ratio and the pressure drop ratio on the separation efficiency were investigated through theoretical analysis and Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation. Pressure ratio variations were achieved in two ways. First, a certain pressure was maintained at the oil outlet and the inlet pressure was allowed to increase steadily, which resulted in the pressure drop ratio initially decreasing till reaching the convergence value. Second, while maintaining a given inlet pressure, there was a linear relationship between the decrease of the pressure drop ratio and the increase of the pressure at the oil outlet. However, in both circumstances, it was clear that the separation efficiency initially increased and then kept steady as the pressure drop ratio increased, during which the split ratio decreased approximately linearly. In addition, optimal combination properties could be obtained when the pressure drop ratio was set at a specified value. The separation efficiency and the split ratio both perform good results.     

液-液旋流器分流比特性系数研究

通过实验证明 :分流比特性系数的大小决定了溢流口、底流口含油浓度高低 ,影响了旋流器油水分离性能。对预分离旋流器 ,分流比特性系数的合理选择 ,尤其显得重要。     

环流旋流器的结构与性能研究

以细沙和水的混合物作实验物系,分别对4种不同结构尺寸的旋流器进行了研究．测定了不同操作条件的压降和分离效率?实验结果表明,带分离柱的环流式旋流器压降最低,效率最高。由该旋流器的粒级效率曲线可以看出,直径小于5μm的颗粒,由于比较容易被大颗粒夹带分离,其分离效率比7．5μm左右颗粒高。     

除油旋流器实验研究

介绍除油旋流器的室内和现场实验流程,把两者的结果作对比分析,得到在实验工况相同的情况下,旋流器在现场的分离效率比室内要高的结论,并分析原因。     

旋流器沉砂口直径自动调节的研究

水力旋流器在选矿厂分级设备中占有重要的地位,与螺旋分级机相比,它具有体积小,分级效率高等优点,但使用时会遇到许多问题。通过分析旋流器沉砂口对旋流器分级指标的重要影响,指出发展可调沉砂口的必要性,并总结国内外沉砂口的发展现状,在此基础上提出一种新型可控沉砂口。     

水力旋流器分离性能强化研究

设计了一种在旋流器轴心线位置具有中心固棒的新型水力旋流器,该中心固棒的引入有效地消除了旋流器内的中心空气柱。实验研究了该中心固棒替代空气柱对旋流器性能指标的系统影响。研究结果表明,采用中心固体棒取消旋流器内的空气柱后,旋流器的分离性能得到了有效的强化。与具有空气柱的旋流器相比,不管旋流器锥段结构如何变化(从普通直锥、到抛物线型锥、到双曲线型锥),具有中心固棒的旋流器均具有更高的分离总效率、更高的修正分离总效率、更小的修正分离粒度以及更高的分离精度。随着旋流器锥段内部空间的增大,中心固棒使旋流器分离性能提高的幅度也增大。     

水力旋流器用于高含水原油预分离试验研究

水力旋流器是一种新型、高效的油水分离装置。通过试验证明用水力旋流器对高含水原油进行油水分离是行之有效 ,处理后的溢流口中油的综合含水率可降至 50 %左右 ,能满足外输要求 ;从底流口排出水中含油可控制在 2 0 0 0 ppm以内 ,若适当放宽底流口出水的含油要求 ,控制溢流口的分流比 ,可大大降低溢流口中的含水率。     

油水分离用水力施流器特性的试验研究

油，水分离用水力旋流器是一种高效、节能的新型分离装置，其结构及尺寸与固、液分离用水力旋流器有较大的差别。通过研究，计算确定了水力旋流器的几何结构及各部分尺寸，并制造了一台样机，在自行设计的试验台上进行了试验研究，分离效率达９５％。同时试验了不同参数（压力Ｐ，流量Ｑｉ，浓度Ｃｉ，分流比Ｆ，尾管长度ｌ３等）对分离性能的影响，找出了一些规律，为进一步深入的研究及试验打下了基础。     

CFD Study on the Effect of Hydrocyclone Structure on the Separation Efficiency of Fine Particles

Abstract

Effects of geometric structure parameters of 10 mm-diameter hydrocyclones on the particle separation efficiency are studied using computational fluid dynamics (CFD). The fluid velocity profiles and particle trajectories are simulated using RFLOW software with a standard isotropic k-ε turbulent model. The JIS standard CaCO₃-17 particles are adopted as a particulate sample in simulations and experiments. Comparing the simulated results with experimental data, a maximum deviation about 20% in partition curves occurs for 5–10 µm particles. However, fairly good agreements for the cut-size predictions and the fish-hook phenomenon are obtained. The simulated cut-size d ₅₀ is only 2 µm larger than that measured in experiments, while the value of d ₁₀₀ can be accurately predicted. An increase in overflow diameter or a decrease in underflow diameter leads to a lower separation efficiency but a clearer separation sharpness due to lower fluid underflow rate. A short-and-wide rectangular inlet is more efficient for particle separation than a tall-and-narrow one. An inclined inlet conduit plays an inessential role on the efficiency improvement but gains a 2 µm reduction in d ₁₀₀. Comparing the simulated results, the hydrocyclone used in the experiments of this study exhibits a higher separation sharpness than the Rietema type and a higher efficiency than the Bradley type based on the same operation capacity and hydrocyclone size.