旋流分主了技术在应用中的几个问题

从旋流分离技术的理论分析出发，结合几年来现场试验与室内实验的一些成功经验和问题，提出了石油工业开发与应用水力旋流器进行液－液两相介质分离中应注意的问题。不仅要加强理论研究，正确评价水力旋流器的性能，还要考虑水力旋流器本身的特性，从分离体系出发，进行系统设计以便确定油田水处理的合理工艺。     

液-液分离水力旋流器的理论研究进展

介绍了液-液分离水力旋流器的理论研究进展,分析了各种数学模型的研究状况及存在的问题,对人工神经网络在液-液分离水力旋流器的应用及其发展进行了展望。     

水力旋流器污水除油试验

为了探索国内陆上油田是否可应用水力旋流法液一液分离技术，大庆油田设计院于1992年进行了水力旋流器污水除油小型试验，取得了大量试验数据，并基本摸清了影响水力旋流器除油效率的因素。1．试验用水力旋流器的结构从结构形状匕分，液一液分离用水力旋流器大体可分为三类（如     

液—液水力旋流器的模拟试验

液－液水力旋流器是一种致型的油水分离。主要是由旋流腔、收缩腔，尾锥、尾管和溢流管组成，分离机理为离心沉降。用有机玻璃的液－液水力旋流器的模拟试验结果表明，其分离效率与污水中的含油浓度无关，而随进口流量的增大而增大，当液－液水力旋流器的几何结构确定以后，进口流量随进口压力增大而增大。用计算机仿真与用激光实测所得的水力旋流器内的流场分布基本吻合，故可作为样机设计的理论指导，液－液水力旋流器分离效率高，     

水力旋流器除砂性能实验研究

本文作者对水力旋流器的固液分离性能进行了实验研究，并应用相似与模化理论对水力旋流器进行了相似研究。将研究结果用多元线性回归方法进行回归分析，得出了水力旋流器分级效率和总效率与各影响因素的相关关系。相关式计算结果与实测结果比较吻合，这些相关式可作为设计旋流器和优化旋流器操作参数的依据。     

多锥水力旋转器同时进行三相分离体系的数学模型

水力旋流器分离设备在海洋石油工业中已证明是必不可少的工具。海洋钻井与生产中的严重问题是如何同时减少产出水中油与固体的浓度，在重新利用或排放至公海前使其含量达到环境允许的程度。为解决这一障碍，目前的研究工作已将双锥和单锥水力旋流器的设计与操作条件以流体动力学方式混合而成为混合的多锥水力旋流器，能完成液／固／液三相同时分离。该项研究中这种混合式的水力旋流器称为同时进行三相（ＣＴＰ）分离的体系。以ＣＴＰ     

国内外液-液水力旋流分离器研究进展

首先从液-液水力旋流器结构与工作原理出发,综述了液-液水力旋流分离器的国内外研究进展,重点对液-液水力旋流分离器的试验模拟技术研究现状、液-液水力旋流分离器数值模拟研究概况以及液-液水力旋流器在油田的发展状况等进行了详细介绍。最后对液-液水力旋流器的数值模拟技术提出了几点认识和建议。     

液-液水力旋流器的模拟试验

液-液水力旋流器是一种新型的油水分离器。主要是由旋流腔、收缩腔、尾维、尾管和溢流管组成，分离机理为离心沉降。用有机玻璃制成的液-液水力旋流器的模拟试验结果表明，其分离效率与污水中的含油浓度无关，而随进口流量的增大而增大；当液-液水力旋流器的几何结构确定以后，进口流量随进口压力增大而增大。用计算机仿真与用激光实测所得的水力旋流器内的流场分布基本吻合，故其可作为样机设计的理论指导。液-液水力旋流器具有分离效率高、处理量大、重量轻、占地面积小、无运动部件、维修费用低等优点、特别适用于海洋钻井平台和边远油田的污水处理。     

水力旋流器液—液分离效率

如何评定液－液分离中水力旋流器的分离效率，是其理论研究与应用的一个重要问题。本文介绍三种不同评定分离效率的标准：简化效率、总效率与级效率。并将它们加以分析、比较。     

液－液分离水力旋流器特性参数研究

对自行设计的液－液分离水力旋流器进行了一系列室内试验及现场实验，通过原油与水及机油与水两种油水混合介质的分离，系统地研究了水力旋流器几何参数与运行参数对分离效率的影响，提出了一些合理的关系式。在此基础上设计与制造了直径Ｄ为３８ｍｍ及５２ｍｍ两种样机。现场实验证明，该种水力旋流器的分离效率达到９０％以上，且结构简单，可在低压下运行，成本低，能耗少，完全可用于工程实际。     

油水分离旋流器流场和分离性能的数值模拟

深入研究了液-液水力旋流器的流动机理,并采用LRR应力模型对油水分离旋流器的油水两相流场进行了数值模拟。通过数值计算得到了水力旋流器内流体流动的流线图、等压线以及速度矢量图,并且研究了不同参数(分流比、进口压力以及溢流管直径)对分离效率的影响。计算结果与理论分析一致,证明了模型和算法的正确性。研究成果为前人试验和理论总结提供了有力的理论支持,同时为进一步研究水力旋流器的分离机理、流场特性以及结构优化设计提供了一条有效的途径。     

气泡强化柱状水力旋流器结构优化研究

为促进国内气泡强化柱状水力旋流器工程化进程,在计算流体力学(CFD)数值模拟的基础上,运用响应曲面法对气泡强化柱状水力旋流器的结构进行了优化设计分析。优化设计后的气泡强化柱状水力旋流器最佳处理量为4~8 m3/h,此时分离效率可达95%以上,且溢流口和底流口的压力损失不高于0.36 MPa。与意大利萨伊博姆公司所研制的"3C"型柱状水力旋流器相比,在总体压降相当的情况下,优化设计后的柱状水力旋流器分离效率更高,工作稳定性更好;与常规切向入口水力旋流器相比,所设计的柱状水力旋流器在压力损失相近的情况下,单体处理量大幅度提高。优化设计后的柱状水力旋流器分离性能好,在液-液分离领域,特别是对空间要求较高场所具有广阔的市场应用前景,其优化设计成果也将对气泡强化柱状水力旋流器应用提供有力的理论支撑。     

液—液水力旋流器的入口形式及其研究

就液－液水力旋流器入口形式的种类与有关油－水分离用水力旋流器入口形式的研究工作加以介绍，综合考虑入口与外设管线的连接、流量的合理匹配、入口处可提供的压力、加工制造能力以及水力旋流器内部流场的稳定性等诸多因素，分析了不同入口形式（单入口、双入口、直线型与涡线型入口等）对水力旋流器流场分布及分离特性的影响。     

液-液水力旋流器油水乳化机理研究

为了提高液-液水力旋流器的分离效率,避免油水在分离过程中产生严重的乳化现象,根据流体力学及旋流器的基本理论和方法,深入研究了液-液水力旋流器产生乳化现象的机理,并根据研究结果分析了产生乳化现象的主要影响因素。考虑到工程实际应用特将其与液-液水力旋流器的结构参数、操作参数及进料物性参数结合,逐一分析其对油水产生乳化的影响。分析结果表明,粘度μ、流量Q、入口速度v、分散相表面张力σ对油水乳化起关键作用,在设计和操作时应充分考虑。这项研究可为优化旋流器的结构设计,降低乳化程度,获得最佳的分离效率提供理论参考。     

用改进的油粒轨迹模型预测液-液旋流器效率

在单涡流场理论基础上建立了一种改进的油粒轨迹模型 ,用以预测油水旋流器粒级分离效率。若给定旋流器几何尺寸、操作参数及旋流器进口的油滴粒径分布 ,就可以预测液 -液旋流器的分离效率。模型理论效率预测结果与实测结果比较吻合 ,满足工程精度要求。该轨迹法分离效率模型理论上具有广泛通用性 ,方法简单实用 ,对液 -液水力旋流器工业使用及其优化设计具有重要的指导作用。     

操作参数对固-液-液三相水力旋流器分离效率的影响

固-液-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。     

水力旋流器现状及发展趋势

近20年来，国内外在水力旋流器的理论研究方面，建立了以平衡轨道理论模型和停留时间理论模型为主的固－液水力旋流器理论模型，以及液－液水力旋流器放大设计准则和效率预测模型。在设备研制方面，先后研制了油井产液水力旋流除砂器，动态液－液水力旋流器和静态液－液水力旋流器等单体设备。今后设备的发展趋势是，研制能注入减摩聚合物的旋流器，能注入一定量分散气的旋流器；研制液－固－液新型三相旋流分离器。     

多锥水力旋流器同时进行三相分离体系的数学模型

水力旋流器分离设备在海洋石油工业中已证明是必不可少的工具。海洋钻井与生产中的严重问题是如何同时减少产出水中油与固体的浓度,在重新利用或排放至公海前使其含量达到环境允许的程度。为解决这一障碍,目前的研究工作已将双锥和单锥水力旋流器的设计与操作条件以流体动力学方式混合而成为混合式的多锥水力旋流器,能完成液/固/液三相同时分离。该项研究中这种混合式的水力旋流器称为同时进行三相(CTP)分离的体系。以CTP概念为基础的数学模型及其流体动力学已开发。     

产出液预分离水力旋流器的机理及试验研究

根据油田生产需要,从试验分析出发,提出了水力旋流器的部分结构参数与操作参数之间的几个重要的关系式,进而研制开发了用于高含水油井产出液预分离的水力旋流器.并通过对其流场特性的分析发现,预分离水力旋流器的溢流口直径加大后,为提高预分离效率,必须将溢流管伸入旋流腔一定长度,同时操作参数也应控制合理.以此为依据试制出样机.油田现场试验证明,含水量在85%左右的油井产出液经预分离水力旋流器处理后,其溢流含水量完全可达到小于30%的指标,而底流水中含油也可降至1%左右,基本满足了处理后的水质指标要求,可在油田上推广应用.     

轨迹分析法预测液—液水力旋流器的效率

在液－液分离方面，水力旋流器日益成为通用设备，越来越有必要找出最佳的方法对其效率进行估算。目前使用的效率理论是在水力放心流器内速度分布的基础上对固－液分离理论的发展，而这些理论不适合分散相略轻于连续相的乳化液，如油－水乳化液。此文提出了以小滴轨迹分析为基础的效率计算。