复合式水力旋流器油水分离实验研究

复合式水力旋流器将动态与静态旋流分离技术有机地结合在一起 ,具有动态与静态水力旋流器的双重优点。这种旋流器由动力组件 (包括电动机、空心驱动轴、旋转栅及溢流嘴等 )、静态旋流单体、入口腔、底流腔及溢流腔等部分组成。对额定处理量为 8m3/h样机的分离特性测试表明 ,当电动机驱动轴转速低于 30 0 0r/min时 ,入口压力为 0 10～ 0 35MPa ,底流压差为0 0 5～ 0 2 0MPa ,处理量为 3～ 10m3/h ,选用单螺杆泵增压和离心泵增压两种方式 ,分离效率分别为 97%和 84 % ,均取得满意的分离效果。     

含油废水旋流处理配套回用工艺技术研究

目前多数油田的含油废水经过旋流器及其配套技术处理后可直接用于回注，而回注水主要指标是控制废水中的含油量与悬浮物量。在现场试验地，利用两级静态旋流器串联加过滤装置或其他配套技术工艺进行净化，测试结果十分理想。作者总结了现场实验工艺的优选设计、试验及应用。结合各种旋流处理的配套工艺与典型实验数值对比结果，优选出满足生产需求的配套回用工艺，为建立以旋流器为核心水处理设备的配套新工艺及环保范基地奠定了基础，提高了经济效益。     

静态水力旋流器压力场分布测试研究

介绍了静态水力旋流器压力场的理论分布规律,研究了旋流器内部受到离心力、径向作用力及切应力的情况.同时设计了压力场测试的实验工艺结构,利用高精度动态压力测量装置,测试出不同操作参数下静态水力旋流器旋流腔、大锥段、小锥段及尾管等不同轴向位置的压力场分布情况.对测得的压力场分布结果进行了分析,验证了压力场分布规律的可靠性.     

组合式预分离水力旋流器试验

在单体预分离水力旋滤器现场试验获得成功的基础上，对两种不同型式（列管式和筒式）组合预分离水力旋流器的现场性能试验和对比试验结果进行了讨论，重点对筒式组合水力旋流器的分离性能进行了研究。摸索出了较为合理的操作参数（处理量、分流比及压力降等），并对预分离水力旋流器的现场应用工艺流程进行了初步探讨。     

基于Plackett-Burman设计的微型旋流器结构参数灵敏度分析

为了研究微型旋流器结构参数对油水两相分离效率的影响,采用计算流体动力学分析方法,借助Plackett-Burman试验设计,以微型旋流器结构参数为研究对象,开展结构参数的灵敏度分析优选。针对不同试验组的微型旋流器结构,进行数值模拟和实验验证研究,研究对油水两相分离效率的影响规律。结果表明,结构参数的显著性由高到低的顺序为柱段旋流腔直径>溢流直径>底流管长度>小锥角>柱段旋流腔长度>大锥角>溢流口插入深度。随机选取6#和11#微型旋流器开展室内实验,对数值模拟结果的准确性进行验证,随着含油浓度的增加分离效率呈现逐渐降低的趋势,模拟值和实验值的平均误差为2.83%,呈现出了较好的一致性。     

水力旋流器内流体流动模型的建立

在当前预测水力旋流器内部流场的工作中采用了一拟计算方法，在假设轴对称的前提下完成了针对紊流的计算。借助于含有一个新的紊流散逸方程的常规k──∈模型已改变了紊流的闭合性。已证实现有列出的散逸方程在预测目前的流场本质特征方面存在着缺陷。对计算结果进行讨论表明，新模型能准确地预测在没有气核时常用水力进料型水力旋流器的流场特性。     

脱油型动态水力旋流器操作参数的试验研究--压力、压差及压降比的试验测定与分析

研究了油水分离用动态水力旋流器流量、转速及分流比等与压力的关系，同时对压力、压差、压降比进行了试验测定与分析。通过旋转的有机玻璃壳体观察，发现底流必须有一定的背压，底流压力与溢流压力有适当的压差关系时才会获得较好的分离效果。试验表明，旋流器正常运行时，必须使入口压力、底流压力与溢流压力之间获得较好的分配关系。     

旋流分离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。     

气液分离器的结构设计与流场分析

设计了一种新结构气液旋流分离装置,并介绍了该装置的结构特点、尺寸参数和工作原理。基于计算流体动力学软件Fluent,采用雷诺应力模型,模拟仿真了新型气液旋流分离器的内部流场分布。同时分析了不同分流比变化对分离器内气相浓度分布、压力和速度的影响规律。气-液分离器分离效率达到80%,说明新型气-液旋流分离器的除气处理效果优越。     

脱油型水力旋流器结构建模及流场分布特征研究

针对所建立的脱油型静态水力旋流器结构设计模型进行了简要的分析。根据旋流器结构特征，确定其相应的结构参数及比例缩放的关系模型，同时对旋流器流场中液流的自由涡、强制涡、组合涡与螺旋涡分布进行了理论分析与计算，对加深人们对旋流分离技术的理解，具有重要的工程实际意义。