油水分離用除泥旋流器分離效率的因素很多,包括操作參數(shù)、物性參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)等,其中入口流量是一個(gè)重要的影響因素,它不僅影響到旋流器的含油污水處理能力,而且對(duì)旋流器內(nèi)的油滴粒徑分布、旋流器的分離效率和壓力降也有一定的影響。1實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。螺桿泵將清水送入水力旋流器,旋流器的入口流量可以通過(guò)螺桿泵進(jìn)行調(diào)節(jié)。油由計(jì)量泵注入螺桿泵入口管線中,與水充分混合,通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)量泵的流量和入口流量可以調(diào)節(jié)油水混合物的含油能要求。過(guò)浦工藝采用壓力式.如石英砂、核挑充、雙浦料過(guò)浦界等,也可考慮采用改性纖維球或其他先進(jìn)的過(guò)浦工藝,以保證最終處理后水質(zhì)達(dá)到注水要求。全水力旋流器內(nèi)由氣、液、固三相組成。在其軸線附近為氣相,即空氣柱。從空氣柱表面到水力旋流器壁為液固二相。水力旋流器內(nèi)空氣柱的存在,可通過(guò)對(duì)速度和壓力的分析為理論所證實(shí)。下面對(duì)水力旋流器速度和壓力分布作簡(jiǎn)單的論述。比重大的顆粒。換言之,水力旋流器溢與軸向位置z和徑向位置r有關(guān),在主分離區(qū)域內(nèi)n值為0130~0156;WZVV內(nèi)臨界面為圓柱形面,外臨界面是一個(gè)柱錐聯(lián)合面,WZVV的錐角為3b,略大于水力旋流器錐段部分的半錐角。液-液旋流器因具有分離效率高、占用空間小和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在石油和化工等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用[1]。決定其壓力特性及分離性能的是液-液旋流器內(nèi)復(fù)雜的內(nèi)部流場(chǎng)。為了更好地預(yù)測(cè)旋流器的分離效率和設(shè)計(jì)出更高效的旋流器,就要了解其內(nèi)部流場(chǎng)的分布油水分離用除泥旋流器分離效率這里包括固-液-氣三相同時(shí)分離、液-液-氣同時(shí)分離以及固-液-液同時(shí)分離。在某些場(chǎng)合,要求使固-液-氣三相同時(shí)分離,如石油工業(yè)中要求將油中的氣和砂同時(shí)分離出來(lái),水力旋流器則能滿足這種要求。這種能完成三相同時(shí)分離的旋流器只要在液-氣兩相分離用旋流器的基礎(chǔ)上稍加改進(jìn)即可,這種改進(jìn)主要是要將其底流中的固液相分開(kāi),即將液體中的砂粒除去。迄今尚未見(jiàn)有這方面的報(bào)導(dǎo),該技術(shù)的硬件和軟件均有待于進(jìn)一度則快速趨于零,根據(jù)瑞利判別式判定,該區(qū)域的流動(dòng)具有不穩(wěn)定性,且這種不穩(wěn)定性將可能擴(kuò)展到旋流器內(nèi)部的整個(gè)區(qū)域而形成不穩(wěn)定的流動(dòng),從而影響旋流器的分離效率。摘要:在試驗(yàn)和數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,對(duì)水力旋流器內(nèi)部的準(zhǔn)自由渦運(yùn)動(dòng)規(guī)律做了定量分析,提出了在旋流器內(nèi)部的準(zhǔn)自由渦運(yùn)動(dòng)指數(shù)n不是一個(gè)常數(shù)的觀點(diǎn)。并根據(jù)實(shí)際旋流器的幾何結(jié)構(gòu)給出了n的變化規(guī)律和具體表達(dá)式,從而對(duì)現(xiàn)有描述旋流器切向速度的公式做了相以上的體積濃度(以密度為39/cm"的固體物料計(jì),重量濃度約為62%以上)在大部分水力旋流器里或許并不多見(jiàn)。不過(guò),在旋流器壁邊界層及其附近,在濃縮用旋流器靠近底流口的區(qū)域內(nèi),或者在某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合的旋流器內(nèi)(例如用旋流器濃縮選礦廠尾礦以筑壩或充填時(shí)),則很可能存在顆粒流動(dòng)。式(l)中的彌散應(yīng)力琢是由于顆粒位置交換拌隨著的動(dòng)量交換而產(chǎn)生的作用力。設(shè)想這樣一種兩相流動(dòng)狀態(tài):顆粒濃度很低,粒間碰撞很少發(fā)生用離心力進(jìn)行按粒度分級(jí)、按密度分選的通用設(shè)備。揭示旋流器的動(dòng)力學(xué)機(jī)理，更快捷地選型應(yīng)用，發(fā)揮其高效、節(jié)能等特性，如何調(diào)配影響旋流器分離效果的結(jié)構(gòu)參數(shù)、操作參數(shù)[4-6]，才能達(dá)到較好的分離效果是水利旋流器理論研究的焦點(diǎn)。產(chǎn)自魯西的鈣土礦是以碳酸鹽礦物(方解石)為主、粘土礦物(蒙托石、伊利石)及石英為輔的礦物集合體。由于它具有自然超細(xì)的特點(diǎn)，適合于用作橡膠、塑料等的填料，成為一種較好的開(kāi)切向速度分布很不穩(wěn)定；從第二錐段0.42m到底流口的末端，盡管切向速度仍有波動(dòng)，但有一定的周期穩(wěn)定性，這是多錐體水力旋流器流場(chǎng)分布的獨(dú)有特點(diǎn)，在單錐體水力旋流器中這種穩(wěn)定性是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。從總體上看，通過(guò)水力旋流器幾何中心的切向速度均在一個(gè)方向而沒(méi)有改變方向，說(shuō)明幾何中心線在貫穿水力旋流器的過(guò)程中永遠(yuǎn)不與旋轉(zhuǎn)流體的旋轉(zhuǎn)中心重合，這為進(jìn)一步的改進(jìn)水力旋流器的的工作狀態(tài)提供了可能。將過(guò)中油水分離用除泥旋流器分離效率工具。因此通過(guò)本系統(tǒng)的應(yīng)用能深入理解旋流器工作機(jī)理,提高生產(chǎn)率。選礦廠中水力旋流器(簡(jiǎn)稱(chēng)旋流器)通常用千分級(jí)、脫泥、濃縮、澄請(qǐng)和選別等作業(yè)。設(shè)計(jì)計(jì)算的目的是根據(jù)礦石性質(zhì)、流程類(lèi)型、作業(yè)特點(diǎn)和指標(biāo)要求等條件,選擇合理型式,確定最佳規(guī)格及其相應(yīng)參數(shù)和計(jì)算所需臺(tái)數(shù)。旋流器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法國(guó)內(nèi)外未統(tǒng)一。本文簡(jiǎn)要介紹筆者在研究旋流器主要工藝指標(biāo)計(jì)算方法基礎(chǔ)上歸納的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,它具有圖表化和無(wú)修得到的旋流器內(nèi)部一個(gè)特定位置的周向速度沿半徑的分布來(lái)進(jìn)行闡述水力旋流器流體流動(dòng)的穩(wěn)定性。由圖3可知,盡管大部分區(qū)域里環(huán)量的平方隨著半徑的增大而增大,但在邊壁附近的區(qū)域,卻出現(xiàn)了環(huán)量的平方隨半徑的增大而減小的情況,此時(shí)根據(jù)瑞利判據(jù)可以判定流體在水力旋流器內(nèi)部的流動(dòng)是不穩(wěn)定的。這種不穩(wěn)定性,將不利于水力旋流器分離過(guò)程的進(jìn)行,限制水力旋流器的分離效率。因此水力旋流器的改進(jìn)和完善,就需要圍繞減條件是要有在線檢測(cè)儀器,將檢測(cè)到的來(lái)料性質(zhì)(流量、濃度以及粒度組成等)一次信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi),經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)學(xué)模型運(yùn)算,輸出指令信號(hào)到可調(diào)部位進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。例如,來(lái)料體積增加,通過(guò)流量計(jì)檢測(cè)將信號(hào)輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)發(fā)出指令使供料泵轉(zhuǎn)數(shù)增加,于是維持了來(lái)料量與設(shè)備處理能力的平衡。又如來(lái)料體積未變但濃度增大,但要求溢流中固體含量仍不要增加。則根據(jù)濃度計(jì)傳來(lái)的信號(hào),經(jīng)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換輸出指示,油水分離用除泥旋流器分離效率動(dòng)參數(shù)(速度、壓力等)的空間分布有關(guān),而彌散應(yīng)力的產(chǎn)生條件則是必須有足夠的液相空間以供顆粒的隨機(jī)擴(kuò)散。有關(guān)研究〔2〕表明,在固體體積濃度較低時(shí)(C<4%),彌散應(yīng)力占優(yōu)勢(shì),琢散/:碰撞>10;而濃度較高時(shí)(C>35%),場(chǎng)散/恤撞<.01,彌散應(yīng)力可以忽略不計(jì);大約在C一17%時(shí),琢散/T碰撞七1。在水力旋流器內(nèi):顯然彌散應(yīng)力在大部分情況下都是存在的,可以忽略的情況并不多見(jiàn)。此外,在水力旋流器內(nèi),彌散應(yīng)力具有廣義性,即顆粒

聚氨酯彈性體制作旋流器具有耐腐蝕、抗老化、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，有利于室外及野外作業(yè)。在石油鉆探作業(yè)中，使用旋流器除砂與脫泥，對(duì)鉆井泥漿凈化。旋流器是一個(gè)帶有圓柱部分的錐形容器。錐體上部?jī)?nèi)圓錐體部分叫液腔。圓錐體外側(cè)有一進(jìn)液管，以切線方向和液腔連通

徑逐漸減小,可見(jiàn)各個(gè)部位均有一定的分離作用。圖3還表明,對(duì)于同一取樣點(diǎn),在溢流率為1%~5.8線時(shí),平均粒徑隨分流比的變化無(wú)明顯的規(guī)律,這是因?yàn)樵谶@個(gè)范圍內(nèi)溢流率提高引起旋流器切向速度的提高程度不明顯,不足以引起旋流器分離效率的提高。筆者認(rèn)為作為除油旋流器溢流口的排出液含水率大于95%,不是最終的處理產(chǎn)物,需回到前面的流程中再處理,溢流率越大,旋流器的有效分離效率越低。圖4為進(jìn)口流量為5.20耐/h分級(jí)效率;溢流管插入深度以低于給礦口,高于圓筒部分的下緣為宜。(4)柱體高度。柱體高度增大,礦漿在水力旋流器中的時(shí)間增大,礦漿受離心力作用時(shí)間也增大,分級(jí)越完善,分級(jí)效率越高,在一般情況下,柱體高度以直徑的0.6~1.0倍為宜。(5)沉砂嘴直徑。沉砂嘴直徑增大,溢流粒度變細(xì),同時(shí)沉砂產(chǎn)率增大,濃度降低,沉砂中細(xì)粒增多;反之,當(dāng)沉砂嘴減小,溢流中粗粒增多,沉砂產(chǎn)率減小,濃度增大,沉砂中細(xì)粒減少。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表油水分離用除泥旋流器分離效率