旋流分离器
旋流式液气分离器的设计
毕业论文(设计)题目名称：旋流式液气分离器的设计题目类型：毕业设计学生姓名：狄磊院(系)：机械工程学院专业班级：装备10901班指导教师：张琴辅导教师：时间：至目录毕业论文（设计）任务书 (Ⅰ)开题报告 (Ⅱ)指导教师审查意见 (Ⅲ)评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)外文摘要 (Ⅶ)1 绪论 (7)选择旋流式液气分离器的意义 (7)国内外现状和进展趋势 (7)国外现状和进展趋势 (7)国内现状和进展趋势 (9)2 方案论证 (9)旋流式液气分离方案的可行性 (9)旋流式分离器的结构及工作原理 (10)3 分离器的整体设计 (11)旋流器的直径和长度的计算 (11)分离器结构设计 (13)分离器整体结构设计 (13)脱气结构 (15)钻井液入口的尺寸 (15)旋流器的结构设计 (15)外筒体的设计 (17)接口管设计 (18)外部结构 (21)4、要紧零部件的设计及校核计算 (22)筒体和封头的壁厚计算 (22)外容器筒体、封头壁厚计算 (22)旋流器筒体封头壁厚计算 (24)人孔 (25)人孔选择 (25)人孔补强 (26)支座 (26)分离器的总质量 (26)支座的选用及安装要求 (28)5 分离器的安装 (28)焊接 (28)安装顺序 (29)6 壳体的有限元分析 (32)7 总结 (35)参考文献 (37)致谢 (39)附录一 (40)附录二 (43)旋流式液气分离器的设计学生：狄磊，长江大学机械工程学院指导教师：张琴，长江大学机械工程学院【摘要】旋流分离器，是一种利用离心沉降原理将非均相混合物中具有不同密度的相分离的机械分离设备。
在具有密度差的混合物以必然的方式及速度从入口进入旋流分离器后，在离心力场的作用下，密度大的相被甩向周围，并顺着壁面向下运动，作为底流排出；密度小的相向中间迁移，并向上运动，最后作为溢流排出。
如此就达到了分离的目的。
旋流分离技术可用于液液分离、气液分离、固液分离、气固分离等。
超音速低温旋流分离器拉瓦尔喷管流场数值分析
超音速低温旋流分离器拉瓦尔喷管流场数值分析康勇【摘要】Aim By analyzing the flow field of the Laval-nozzle, a core component of the supersonic low-temperature swirling gas-water separator, for improving the efficiency of gas-water separation, its theoretic research foundation is established. Methods Based on the principle of flow field numerical analysis and with aid of softer ware CFD, a number of physical factors influencing the fluid movement have been found. Results It is significant to influence the flow field by changing relative sizes of its each segment, including the determination of the critical section , simplification of the model of the gas flow and energy loss. Conclusion The conclusion is that the key to realize the low-temperature flow field of gas-water separation is the flow speed through the throat of the Laval-nozzle of gas-water separator must be twice as a Mach number or more.%目的通过对超音速低温旋流分离器的核心部件-拉瓦尔喷管内部流场的数值分析,达到奠定提高气液分离器工作效率的理论研究基础的目的.方法通过对流场的理论数值分析,并借助于CFD软件,找到了喷管流场内各物理参数的变化规律.结果发现拉瓦尔喷管各段尺寸的相对数值大小对流场的变化影响很大,包括临界截面的确定、简化气体的流动模型及能量损耗.结论由此得到,当拉瓦尔喷管的喉部气体流速度达到或超过音速时,即气液分离段的速度达到两个或两个以上马赫数是形成低温气液分离流场的关键.【期刊名称】《西北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(041)004【总页数】5页(P593-597)【关键词】拉瓦尔喷管;超音速;低温;旋流分离器【作者】康勇【作者单位】西安石油大学机械工程学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE868由此得到，当拉瓦尔喷管的喉部气体流速度达到或超过音速时，即气液分离段的速度达到两个或两个以上马赫数是形成低温气液分离流场的关键。
旋流分离器原理
旋流分离器原理旋流分离器是一种常用的固液分离设备，它利用离心力和液体的旋转运动原理，将悬浮在液体中的固体颗粒分离出来。
本文将介绍旋流分离器的原理及其应用。
旋流分离器的工作原理是利用旋流作用和离心力对固液混合物进行分离。
在旋流分离器中，混合物通过进料口进入设备，并在设备内部形成旋转流体。
这种旋转流体会产生离心力，使固体颗粒向设备壁面方向移动。
在旋流分离器中，液体和固体颗粒的分离是通过不同的物理性质实现的。
由于固体颗粒的质量较大，受到离心力的作用，它们会沿着设备壁面向下沉积。
而液体则会沿着设备的中心轴线上升，并通过溢流口排出。
这样，固体颗粒和液体就被有效地分离开来。
旋流分离器的分离效果受到多个因素的影响，包括进料流量、旋流分离器的尺寸和形状、固液混合物的性质等。
进料流量的增加会影响旋流分离器内部的涡流形成和运动速度，从而影响分离效果。
旋流分离器的尺寸和形状也会影响离心力的大小和分离效果。
此外，固液混合物的粒径和密度也会对分离效果产生影响。
旋流分离器在工业生产中有着广泛的应用。
它通常被用于固液分离、液体精细过滤、颗粒物质分类等方面。
例如，在石油工业中，旋流分离器被广泛应用于原油中固体颗粒的分离，以减少对后续处理设备的损坏。
在化工生产中，旋流分离器可以用于颗粒物质的分类和液体的精细过滤，以提高产品质量。
此外，旋流分离器还可以用于废水处理、液体废料的回收等方面。
旋流分离器是一种常用的固液分离设备，它利用旋流作用和离心力对固液混合物进行分离。
它具有结构简单、操作方便、分离效果好等优点，在工业生产中有着广泛的应用前景。
通过不断改进和优化，旋流分离器的性能和分离效果将得到进一步提升，为工业生产提供更好的技术支持。
气液旋流器离心式分离器设计
气液旋流器离心式分离器设计介绍本文档旨在设计一种气液旋流器离心式分离器。
该分离器可用于将气体和液体分离，并具有高效率和可靠性。
设计原理气液旋流器离心式分离器基于离心力和旋流效应来实现气体和液体的分离。
当气体和液体混合进入分离器时，它们会在旋流器中形成旋转流动。
由于离心力的作用，液体会向外运动，被收集在分离器的外部。
而气体则沿着分离器的中心轴进一步向上排出。
设计要素1. 旋流器尺寸旋流器的尺寸是设计中的关键要素。
尺寸过小可能会导致分离效率降低，而尺寸过大则增加了设备的造价和能耗。
根据实际需求和操作参数，确定合适的旋流器尺寸。
2. 进出口形状和位置进出口的形状和位置会影响气体和液体在旋流器中的流动。
合理设计进出口形状和位置，可以提高分离效率和减少能耗。
需要根据具体情况选择最佳的进出口设计。
3. 分离器材料分离器的材料应具有良好的耐腐蚀性和耐压性能，以确保长期稳定运行并避免材料损坏。
根据分离介质的特性选择合适的材料，例如不锈钢、聚合物等。
4. 出口管道设计出口管道的设计对于分离效果和气体排放起着重要作用。
必须确保出口管道与旋流器的连接处无泄漏，并能够有效排出气体。
设计步骤1. 确定分离器的工作条件和需求。
2. 根据工作条件和需求，选择合适的旋流器尺寸和材料。
3. 设计进出口形状和位置，确保流动性和分离效果。
4. 设计出口管道，确保无泄漏和顺畅排出气体。
5. 检查设计是否符合安全和环保要求。
6. 制作设计图纸和说明文档，并提交给相关部门进行评审。
结论气液旋流器离心式分离器是一种高效率和可靠性的气液分离设备。
通过合理的设计和选择适当的工艺参数，可以实现高效的气液分离和能源节约。
在设计过程中，需要考虑旋流器尺寸、进出口形状、分离器材料和出口管道等要素。
最终的设计应符合安全和环保要求，并通过评审批准后开始制造。
旋液式油水分离器的设计
目录任务书 (I)开题报告 (III)指导老师审查意见 ............................................................................................................. X I 评阅老师评语 .................................................................................................................... X II 答辩会议记录 (XIII)中外文摘要 (XIV)1前言 (1)2.选题背景 (2)3方案论证 (5)3.1油水分离器的主要特点 (5)3.2工作原理 (6)4.旋液式油水分离器结构 (8)5.旋液分离器尺寸的计算 (9)5.1主直径的选取 (9)5.2旋流器其它结构参数的设计 (10)5.3溢流口流量和底流口流量的计算 (13)6.水力旋流器的制造和安装 (14)6.1 水力旋流器在制造上的要求 (14)6.2材料选择 (15)6.3 常用的制造方法 (16)6.4安装 (18)7几何参数对水力旋流器性能的影响 (18)7.1进料口尺寸 (18)7.2旋流器直径 (19)7.3锥角 (19)7.4溢流管尺寸 (19)7.5底流口尺寸 (19)8操作参数对水力旋流器的影响 (19)8.1分离效率与进口流量之间的关系 (19)8.2分流比F与分离效率之间的关系 (20)8.3分流比与压降比之问的关系 (20)9.影响旋流器分离效率的因数 (21)9.1旋流器的准数 (21)9.2主要影响因素 (21)9.2.1 尺寸变量 (21)9.2. 2操作变量 (23)9.2. 3物性变量 (23)10.结论和认识 (24)参考文献 (25)致谢 (26)1前言水力旋流器(Hydrocyclonc)是一种分离非均相液体混合物的设备，它是在离心力的作用下根据两相或多相之间的密度差来实现两相或多相分离的。
旋流分离技术在污水处理中的应用
旋流分离技术在污水处理中的应用黑龙江省佳木斯生态环境监测中心黑龙江省佳木斯市154000摘要：旋流分离器（简称旋流器）的发明、应用已有约一个半世纪了。
开始，只用于选矿过程中的固液分离和固固分离,分级，后来发展到固气分离，液气分离等。
这种旋流分离器被用于石油工业中的产出水除油，取得了满意的效果。
在液液分离研究过程中，先是轻分散相液体的分离（如油污水脱油），再是重分散相液体的分离（如油品脱水）。
虽然旋流分离技术在液液分离方面的应用要晚得多，但已显示出了其体积小、快速、高效、连续操作等方面的优越性，特别是用于轻分散相液体的分离，其牛顿效率非固液分离能比。
关键词：旋流分离技术；污水处理；应用；前言：为了除去原油中的水分和无机盐，往往要采用原油电脱盐装置对原油进行处理，原油中的主要无机盐有氯化钠、氯化镁、氯化钙等，水存在于油中或者以乳化状态呈现出来，因此要想完全除去它们往往需要不断地进行技术改进，而旋流分离技术能够较好地做到这一点。
一、旋流分离器基本结构、工作特点及原理1 基本结构及工作原理。
旋流分离技术的主要设备是旋流分离器，其是一种能够利用离心沉降原理，分理出污水中不同密度物质的机械设备。
其主要构成有一个分离仓、入口、出口。
分离仓有圆柱形、锥形等多种形态，在实际的生产应用过程中，在入口的形态方面往往使用单入口或双入口，入口和分离仓之间的连接也可以分为切向和渐开两种入口。
出口一般应用固定在旋流分离器两端的轴向出口，溢流口在进料口的一侧，另一侧为底流口，在旋流分离器工作时，将溢流口作为排油口，底流口作为排水口使用。
2.工作特点。
在进行污水处理时，电脱盐污水首先从分离器的切向入口流入，在分离器内部进行高速的离心运动，产生离心场，使密度较大的水离子被甩向四周壁上，再从底流口排除，密度较小的油粒子则向中心移动并从溢流口排除，从而达到油水分离目的。
在使用旋流分离器处理污水的过程中，分离效率和油滴的粒径密切相关，当油滴粒径在60μm 以上时，分离效率可以达到99%，但当油滴粒径小于10μm 时，分离效率只能达到50% 左右，因此旋流分离器往往用于大粒径的浮油、散油的回收，减小浮渣量。
FPSO油一水旋流分离器模拟分析及应用研究
引文：罗佳琪，宋扬，张洪政，等．FPSO油-水旋流分离器模拟分析及应用研究*[J]．石油石化节能与计量，2023，13（12）：1-6.LUO Jiaqi，SONG Yang，ZHANG Hongzheng，et al．Research on the simulation analysis and application of FPSO oil-water swirl separator*[J]．Energy Conservation and Measurement in Petroleum&Petrochemical Industry，2023，13（12）：1-6.FPSO油-水旋流分离器模拟分析及应用研究*罗佳琪1宋扬1张洪政1乔英云2（1.南通中远海运船务工程有限公司/启东中远海运海洋工程有限公司；2.中国石油大学（华东）化学化工学院）摘要：旋流分离器因其紧凑高效在海上平台污水处理单元中被广泛应用。
基于巴西某海上油田的污水实况，根据该油田FPSO的污水处理工艺及设计特点，通过对比分析常见的几种含油污水处理方法，并运用FLUENT软件，建立油-水旋流器几何模型，研究旋流分离器内部流场分布特性，综合分析分离性能随来液流速的变化规律。
根据运行工况，当旋流器入口流速为3m/s时，分离效率低于70%，分离效果不理想；当入口流速为7m/s时，分离效率高于90%，分离后污水含油质量浓度低于100mg/L。
流速过高时，分离效率下降，这是由于流速过大，导致油滴破裂，甚至加剧乳化。
这一规律可为今后海上平台污水处理工艺设计提供参考。
在实际运用时，应根据油田污水性质、实际环境要求、油滴变形破裂及能耗，选择合适的处理工艺及最优的入口流速。
关键词：FPSO；污水处理工艺；旋流分离器；油水分离；入口流速DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2023.12.001Research on the simulation analysis and application of FPSO oil-water swirl separator*LUO Jiaqi1，SONG Yang1，ZHANG Hongzheng1，QIAO Yingyun21COSCO Shipping Shipyard&Engineering Co．，Ltd.（Nantong）/COSCO Shipping OffshoreEngineering Co．，Ltd．（Qidong）2Chemistry and Chemical Engineering，China University of Petroleum（East China）Abstract：The swirl separators have been widely used in offshore platform sewage treatment units be-cause of their compact efficiency．Based on the sewage situation of an offshore oilfield in Brazil，ac-cording to the sewage treatment process and design characteristics of the FPSO in oilfield，the geomet-ric model of oil-water swirl separator is established by comparing and analyzing several common oily sewage treatment methods and using the software of FLUENT．In addition，through studying the in-ternal distribution characteristics of swirl separator，the separation performance with the flow rate of in-coming liquid is analyzed comprehensively．According to the operating conditions，when the inlet flow rate of the cyclone is3m/s，the separation efficiency is less than70%，and the separation effect is not ideal．When the inlet flow rate is7m/s，the separation efficiency is higher than90%，and the oil content of the separated sewage is less than100mg/L．When the flow rate is too high，the separation efficiency will be decreased，which is because the flow rate is too large，resulting in oil droplet rup-ture，and even intensified emulsification．The rule will be provided reference for the future design of offshore platform sewage treatment process．In the actual application，the appropriate treatment pro-cess and optimized inlet flow rate should be selected according to the properties of sewage，actual envi-ronmental requirements，oil droplet rupture deformation and energy consumption．Keywords：FPSO；sewage treatment process；swirl separator；oil-water separation；inlet flow rate第一作者简介：罗佳琪，硕士研究生，2021年毕业于西南石油大学（油气储运工程专业），从事FPSO工艺设计，，1号，226200。
泥浆材料检测与应用：旋流分离器
教学设计
【导入新课】
今天我们来讲旋流器的使用与维护。
钻井液旋流分离器作为钻井液固相控制设备之一，在钻井液的循环过程中起到了相当重要的作用，它能够将钻井液中的细固相进一步清除，使得钻井液能够进入下一个循环过程，所以，学会使用旋流分离器也是每一位钻井液工必备技能。
【授课内容】
一、振动筛的工作原理
1、结构
钻井液固相控制的旋流分离器是一种带有圆柱部分的立式锥形容器，其结构如图所示：
锥体上部的圆柱部分为进浆室，其内径即旋流器的规格尺寸，侧部有一沿切向的进浆口，顶部中心有一涡流导管，构成溢流口，壳体下部呈圆锥形，锥角为15-20°，底部的开口称为底流口，分离出的钻屑由此排出，其口径大小可调。
2、工作原理
旋流分离器工作时，含有固体颗粒的钻井液由进浆口沿切线方向进入旋流器，沿器壁高速旋转，由于离心作用，较大较重的颗粒被甩向旋流器内壁，同时在中心部形成一个负压区。
粗颗粒沿壳体螺旋下降，由底流口排出，而夹带细颗粒的旋流液在接近底部时容积越来越小，被迫改变方向进入负压区，形。
旋流分离器的工作原理
旋流分离器的工作原理
旋流分离器是一种常用于液体或气体中固体颗粒分离的设备。
它基于旋流效应，通过旋转流体使得固体颗粒在离心力的作用下分离出来。
旋流分离器的工作原理如下：首先，液体或气体从进料口进入旋流分离器的旋流室。
进入旋流室后，由于分离器内设有一组旋流导流板，使得流体受到强烈的旋转作用，形成一个旋转的涡流。
在涡流形成的同时，固体颗粒由于其质量较大，惯性较高，往往不能紧密地随着旋流一起旋转。
这时，离心力的作用就会使得固体颗粒沿着旋流分离器的壁面向下移动，并经过旋流室的出料口排出。
而液体或气体则在旋流室内继续旋转，流经出料口时，由于旋流的离心效应而向上移动，并通过出料口排出旋流室。
这样，固体颗粒和液体或气体的分离就完成了。
旋流分离器的分离效果主要受到旋流分离器的结构设计和运行参数的影响。
一般来说，旋流分离器的分离效果与旋流室的直径、高度、旋流导流板的数量和角度、进料口和出料口的位置等有关。
总的来说，旋流分离器通过旋转流体形成旋转涡流，利用离心力将固体颗粒和液体或气体分离出来，从而实现了固液或固气的分离。
旋流油水分离器的原理和优点
旋流油水分离器的原理和优点引言在油气开采、油品储运、化工生产等过程中，液体经过多个阶段时可能出现液体中含有少量的油，这时需要将油和水分离。
传统的油水分离技术一般包括重力分离、过滤分离、离心分离等方式。
这些传统方法虽然有很好的效果，但是随着工业技术的进步，越来越多的行业开始使用旋流油水分离器，这是因为旋流油水分离器具有独特的工作原理和明显的优点。
原理旋流分离器是一种基于旋转流动原理的分离设备，根据牛顿第二定律，液体内部的机械摩擦作用会使流体在圆管内形成旋流，沿着管子轴线流动。
当液体经过旋流器内部的导流板后，液体被强制旋转，使液体产生离心力，而油水分子之间的密度不同，理论上，油分子的离心力要大于水分子的离心力，所以液体在旋转后，部分油水分子由于惯性和离心力的作用被甩到离心器壁上。
在旋流分离器的中心形成一股涡流，根据涡流原理，涡流中心的压强比较小，涡流外侧的压强比较大，使得颗粒向涡流中心移动，分离出来的液体通过旋流器中央的出口排出，而甩在离心器壁上的油滴由于自重逐渐下沉，沿着壁面慢慢流动，并在壁面上形成一层油膜。
分离出的油水可以通过一定方案排出。
优点旋流油水分离器的工作原理非常简单，但是它却具备很多优点：产品稳定性好传统的油水分离器通常使用机械过滤器或者化学分离等基本上都存在一定的缺陷，二者都可能对液体产品产生负面影响，而旋流油水分离器在分离过程中，并不会对液体产品产生任何损害或者污染，保证产品的稳定性。
分离效率高旋流油水分离器的本质是通过旋流将油滴甩到壁面形成一层油膜进行分离，这种方式比重力分离或者过滤分离的效率要高得多，而且旋流油水分离器的分离效率可以通过旋流器直径和涡流强度的变化进行调节。
配置灵活旋流油水分离器适合在各种生产场景中使用，它可以作为单独的分离设备安装，也可以与其他设备组合使用，例如与分离塔、分离柜等设备配套，可以满足各种生产过程中的需要。
占地面积小传统的油水分离器设备一般比较大，占用较大的空间，其繁琐的操作过程也会对场地造成影响，而旋流油水分离器的体积较小，占用的空间也较小，可以在场地利用方面更加灵活，其操作过程也相对简单快捷。
油水分离旋流分离器基本结构
油水分离旋流分离器基本结构
油水分离旋流分离器（Cyclone separator）的基本结构包括以
下几个部分：
1. 进料口：从管道或容器中输入未分离的液体混合物。
2. 螺旋流发生器：位于进料口内部，用于产生高速旋转的涡流。
3. 旋流筒：一个圆柱形的容器，液体混合物从螺旋流发生器流入并在此处进行旋流分离。
旋流筒内通常有多个导向板（baffles）和狭缝（slots）来增加液体的旋转速度和分离效果。
4. 分离室：位于旋流筒的顶部，用于分离出液体中的固体颗粒和液体滴落。
分离室通常具有阻塞口（overflow outlet）和废
液排放口（underflow outlet）来分别排放清洁的液体和固体颗粒。
5. 出口：从分离室中排放清洁的液体，有时也会有废液排放口来排放废液。
总体而言，油水分离旋流分离器的工作原理是通过借助旋流效应将液体混合物中的固体颗粒和液体滴落分离出来，从而达到油水分离的目的。
旋流分离器
目前管线常使用的分离设备1、旋风分离器－效果一般、范围小2、多管干式分离器－排尘效果差3、循环分离器－效果一般4、过滤分离器－效果较好5、卧式气液分离器－效果好6、立式重力分离器－使用量大、范围大旋流分离器简介：XL旋流分离器是在常用旋风分离器的基础上发展起来的,广泛适合于气、液和气、固混合物分离的高效分离技术。
在旋流分离器内部有机地将离心分离，过滤分离等技术集合起来，形成全新的高效分离，真正实现了过程容器根据生产需要“全非标”设计.符号及含义L E XL ×/温度范围(C常温）设计压力，MPa筒体高度，mm筒体公称直径，mm，S三相分离）、W卧式）注释：①温度范围与使用条件有关，不同的温度范围要选用不同的材质目前用C表示工作介质温度为常温（-29～200℃），D表示低温（小于-30℃），Z表示中温（200～450℃），G表示高温（高于450℃）②示例Ⅰ型：单级XL旋流分离器 L E XL Ⅰ D × H — P / C Ⅱ型：单级XL旋流过滤分离器 L E XL Ⅱ D × H — P / C Ⅲ型：两级XL旋流分离器 L E XL Ⅲ D × H — P / C旋流式分离器的核心部件是旋流筒，旋流筒有多种结构形式以满足不同的工况和不同的介质分离要求需净化的气体进入螺旋形轨道后，在螺旋形轨道中向上旋转运动，旋转上升进入筒体上部，在离心力的作用下，大量液体或固体颗粒被甩向筒体下部的壁面，气体进入筒体上部后，旋转分离的颗粒甩向筒体上部的内壁面，并向下进入集液室中，从而达到了净化气体的作用。
由于气体的旋转直径很小，在较小的气体流量和较低的气速下仍有较强的离心力场，确保了分离的效果。
XL漩流分离器的特点（1）对液体颗粒与固体颗粒有较高的分离效率XL漩流分离器在原则上采用在螺旋形轨道中低速旋流初步分离，并在第二次风的作用下旋流分离细小颗粒的设计思想消除了诸如液体夹带、剪切破碎、气流雾化、卷吸等因素的影响，保证了设备的分离效率，可以分离3-5um的固体颗粒和10um以上的液体颗粒。
旋流分离技术的现状与应用前景
旋流分离技术的现状与应用前景袁惠新X曾艺忠杨中锋(江南大学)(华北油田采油五厂)摘要在简述了液液旋流分离器的基本结构和工作原理及特点的基础上,介绍了旋流分离技术用于油污水处理、原油或其他油品脱水、液化气脱胺等方面的研究与发展现状,并展望了旋流分离技术在液液分离过程中的应用前景。
关键词旋流分离器旋流分离技术油水分离含油污水处理油品脱水中图分类号TQ05118+4文献标识码A文章编号0254-6094(2002)06-0359-05旋流分离器(简称旋流器)的发明、应用已有约一个半世纪了。
开始,只用于选矿过程中的固液分离和固固分离-分级,后来发展到固气分离,液气分离等。
到20世纪80年代末,这种旋流分离器被用于石油工业中的产出水除油,取得了满意的效果。
在液液分离研究过程中,先是轻分散相液体的分离(如油污水脱油),再是重分散相液体的分离(如油品脱水)。
虽然旋流分离技术在液液分离方面的应用要晚得多,但已显示出了其体积小、快速、高效、连续操作等方面的优越性,特别是用于轻分散相液体的分离,其牛顿效率非固液分离能比。
1简介1.1液液旋流器的基本结构及工作原理旋流器是一种利用离心沉降原理将非均相混合物中具有不同密度的相的机械分离设备。
旋流分离器的基本构造为一个分离腔、一到两个入口和两个出口(图1)。
分离腔主要有圆柱形、圆锥形和柱-锥形3种基本形式。
柱-锥形又有单锥形和双锥形两种。
入口有单入口和多入口几种,但在实践中,一般只有单入口和双入口两种。
就入口与分离腔的连接形式来分,入口又有切向入口和渐开线入口两种。
出口一般为两个,而且多为轴向出口,分布在旋流分离器的两端。
靠近进料端的为溢流口,远离进料端的为底流口。
在互不相溶、且具有密度差的液体混合物以一定的方式及速度从入口进入旋流分离器后,在离心力场的作用下,密度大的相被甩向四周,并顺着壁面向下运动,作为底流排出;密度小的相向中间迁移,并向上运动,最后作为溢流排出。
这样就达到了液-液分离的目的。
3 了解旋液分离器的结构
• 1、定义：利用惯性离心 力的作用，使悬浮液(液 固混合物)中固体颗粒增 稠，使粒径以及密度不 同的颗粒进行分级。 旋液分离器又称旋液 分离管、水力旋流器。 结构与原理和旋风分离器相似
2、结构
3、工作原理 ：
悬浮液从进口管沿切线方向 进入，并向下做螺旋运动， 因颗粒密度大故所受惯性离 心力也大，即被迅速抛向圆 筒器壁，随螺旋流动液降到 锥底，由底部的底流出口排 出含有固体颗粒的浓稠液； 同时含固体颗粒较少的液体 形成螺旋上升的内旋流，从 上部中心溢流管排出。
4、特点(与旋风分离器相比)
优点(1)形状细长，直径小，圆锥部分 长，以利于颗粒的分离； (2)中心经常有一个处于负压的气柱， 有利于提高分离效果。 缺点：颗粒沿壁面高速运动，磨损严 重，一般采用耐磨材料制造。Fra bibliotek5、应用
• 可用于悬浮液的分离、增浓，而且也可用于产品的分级， 此外，还可用于不互溶液体的分离、气液分离以及传热、 传质和雾化的操作中。 如在淀粉的分离和提纯工艺中被普遍使用。
油水旋流分离器入口结构优化研究
专题研究油水旋流分离器入口结构优化研究*艾志久1 贺会群2 牛贵锋1 肖 莉2 马海峰1(1 西南石油大学 2 江汉机械研究所)摘要 采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法,对涡线形曲面入口、阿基米德螺旋线形入口等9种油水旋流分离器入口结构形式的内流场和分离特性进行了试验研究,得出比较理想的4种优化入口结构形式。
进一步的优化设计和性能试验表明,阿基米德螺旋线是一种较好的入口结构形式,采用这种入口结构形式优化设计的油水旋流分离器试验研究结果表明,阿基米德螺旋线和旋流腔之间实现了平滑过渡,从而得到较稳定的流场和较高的分离效率。
关键词 油水旋流分离器 入口结构形式 阿基米德螺旋线 试验研究引 言油水旋流分离器是利用2种互不相溶液体介质之间的密度差进行离心分离的。
由于旋流分离器本身无任何运转零件,待分离的液体介质由入口切向注入,因而混合液流是在一定的入口压力作用下快速进入旋流腔,并产生高速旋转流场。
旋流分离器内部液流的旋转强度对其分离效果有着相当大的影响,同时,其内部流场的分布合理与否也是影响分离效率的一个重要因素。
入口是液流进入旋流分离器的首要通道。
目前所做的试验研究发现,入口处的压力损失占旋流分离器总体压力损失的40%左右[1],因此入口结构形状直接影响旋流分离器的内流场分布和分离性能,入口形式合理的旋流器应当使压力损失尽量多地集中在旋流分离器的内腔。
由于实验条件的限制,单纯通过实验研究来进行油水旋流分离器尺寸优化是不现实的。
近年来,数值模拟技术和流体湍流理论的迅速发展,为人们从流体运动的基本方程出发,利用流场模拟方法深入地研究油水旋流分离器内的复杂流动现象提供了新途径。
采用CFD技术研究旋流分离器内流体流动的规律,能够预测旋流器的压降和分离效率,达到降低开发费用,缩短开发周期的目的。
数值模拟相关参数的确定利用CFD技术对油水旋流分离器进行数值模拟,须选取合适的湍流模型及建立正确的CFD分析模型。
1 雷诺(R eynolds)应力模型[2]湍流模型是油水分离CFD数值模拟计算的核心。
气液旋流器旋流式分离器设计
摘要本次毕业设计对分离器的各重要零部件的重要尺寸进行了详细的计算，并进行了强度分析，同时采用三维建模的方式对各个分零部件进行了设计。
在总结前人的设计经验的同时提出了自己的设计理念改进了部分设计特点使我们设计的气液旋流器旋流式分离器更加趋于完善，可分离气泡小，分离的效率也较高，同时分离器所占用的空间体积相对较小，维修量小，工作稳定。
旋流式分离器具有这些特点，气液旋流器的工作特点具有实用性和可靠性，并具有广阔的前景。
关键词：旋流分离器；气液分离；优化；三维建模AbstractAn important dimension of the graduation design of separator of all major components are calculated in detail, and analyzes the strength, at the same time, the various sub components are designed using three-dimensional modeling method. The gas-liquid cyclone cyclone separator in summarizing the previous experience in the design and proposes own design idea the design features improved enable us to design a more perfect, separation bubble is small, the separation efficiency is higher, at the same time separator space occupied by volume is relatively small, small amount of repair, stable work. The cycloneseparator has these characteristics, working characteristics of gas-liquid cyclone has practicability and reliability, it has broad prospect.Keywords: cyclone separator; separation; optimization; 3D modeling目录第1章概述 ........................................................................... 错误!未定义书签。