旋液分离器又称水力旋流器
食品加工技术装备---银永忠老师
填空：1.罐头食品杀菌设备按操作方式可以分为间歇式和连续式两类；按杀菌时的操作压力可以分为常压杀菌和高压杀菌两类。
2.液体食品超高温瞬时杀菌设备简称UHT设备，有间接加热和直接加热式两种。
3.间歇式罐头设备按杀菌锅安装方式分为立式和卧式杀菌锅。
前者又可分为普通式杀菌锅和无篮式杀菌锅；后者可以分为杀菌锅、回转式杀菌锅和喷淋式杀菌锅等。
4.回转式杀菌锅的优点是，杀菌均匀，可缩短时间，可提高传热效率，产品稳定。
适应于罐装食品杀菌。
他的缺点是操作要求高，杀菌锅有效容积降低；因使用热水循环，因此有节能作用，需对杀菌用水进行处理。
5.常压连续杀菌设备常用水做加热介质，按加热方式可以分为淋水式和浸水式两种。
这种杀菌设备常用浸水式输送机输送，按传送方式可以分为单层式和多层式6.高压连续杀菌设备型有：回转式高压连续杀菌机、静水压连续杀菌机和水封式杀菌机等。
静水压式高压连续杀菌机利用（热水）作加热杀菌介质，其温度与（水柱）高度有关，它适用于（罐、瓶、软罐）周期（），最好是（）班制（）运行场合的生产；与它配套的罐装封口机的生产能力至少为（1000）罐/min。
7.回转式罐头连续杀菌机的主体是数个分别起（杀菌）和（冷却）作用的卧式（压力锅）。
罐头在（锅体）容器之间通过（转罐阀）转移。
由于（随旋转架公转、自转）作用，因此也有强化（传热效率）的作用。
8.液体食品的无菌处理系统的加热器有蒸汽直接加热和间接加热式两种，前者又可分为蒸汽喷射式和蒸汽注入式；后者常用的式型有板式和管式、刮板式等。
不论是直接式加热还是间接式加热，液体食品无菌处理系统均质保持管，以保持食品料液在杀菌时获得足够时间。
并设有背压阀，以保证食品料液在杀菌时获得足够高的压力。
9.液体食品的无菌处理基本构成为输送泵、加热气、保持管与背压阀、冷却器。
压力式喷雾干燥设备，其雾化系统一般由高压泵、连接管路、雾化器等构成，干燥室的形式可以有立式和卧式两种形式, 其中后者又可以分为平底和锥两种形式. 其尾气中的粉尘一般可以选用布袋过滤器、湿法除尘器和旋风分离器加以回收; 三者中，以旋风分离器的回收效果最差,其回收效率一般不超过98%。
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。
项目二_非均相物系的分离与设备
• （1） 旋液分离器 • 旋液分离器又称水力旋流 器，用以分离以液体为主 的悬浮液或乳浊液的设备。 工作原理与旋风分离器大 致相同。设备主体也是由 圆柱、圆锥两部分组成， 如图所示。料液由圆筒部 分以切线方向进入，作旋 转运动而产生离心力，下 行至圆锥部分更加剧烈。 料液中的固体粒子或密度 较大的液体受离心力的作 用被抛向器壁，并沿器壁 按螺旋线下流至出口（底 流）。澄清的液体或液体 中携带的较细粒子则上升， 由中心的出口溢流而出。
开眼界：龙卷风
• 当流体围绕某一中心轴作圆周运 动时，便形成惯性离心力场。龙 卷风就是自然界中流体旋转形成 离心力场的实例。 • 龙卷风是从强流积雨云中伸向地 面的一中小范围强烈旋风。龙卷 风出现时，往往有一个或数个如 同“象鼻子”样的漏斗状云柱从 云底向下伸展，同时伴随狂风暴 雨、雷电或冰雹。龙卷风经过水 面，能吸水上升，形成水柱，同 云相接，俗称“龙取水”。经过 陆地，常会卷倒房屋，吹折电杆， 甚至把人、畜和杂物吸卷到空中， 带往他处。
2.其他离心沉降设备
（2） 沉降离心机
蝶片式离心机
管式超速离心机
卧式螺旋卸渣沉降离心机示意图
3.提高离心沉降速度的方法
• 离心沉降是利用连续相与分散相在离心力场中所 受离心力的差异使重相颗粒迅速沉降实现分离的 操作。离心沉降速度是指重相颗粒相对于周围流 体的运动速度。设法提高离心沉降速度，无疑可 使分离效果提高，设备尺寸减少。同学们想一想， 有哪些提高离心沉降速度的方法呢？从下列影响 离心沉降速度的的因素着手，针对不同情况，采 取不同措施。
悬浮液和乳浊液
• 自然界里的大多数物质是混合物，混合物可分为均相混合 物和非均相混合物两大类。相是具有相同组成，相同物理 性质和相同化学性质的均匀物质。相与相之间有明确的界 面。 • 均相混合物的定义：均相混合物内部各处物质均匀而不存 在相界面，如空气、酒精等。 • 非均相混合物的定义：非均相混合物的内部有隔开两相的 界面存在，而界面两侧的物料性质截然不同，如悬浮液、 乳浊液、含尘气体等。 • 固体颗粒分散于液体中，因布朗运动而不能很快下沉，此 时固体分散相与液体的混合物称悬浮液。悬浮液中的固体 颗粒的粒径为10-3-10-4cm，大于胶体。血液,泥水,氢氧化 铜和水的混合液，碳酸钙和水的混合液等都是悬浮液。
食品工程原理 2.
颗粒的特性
表述颗粒特性的主要参数为颗粒的形状、大小（体积）和 表面积。
单一颗粒特性 ➢ 球形颗粒——直径（粒径）
V d3
6
S d 2
6
d
➢ 非球形颗粒——当量直径、形状系数
1、体积当量直径（de）
6V
dev 3
2、形状系数（球形度）（φs）
s
S Sp
3、非球形颗粒的特性参数
➢ 滞流区（Ret<1）
24
=
Ret
➢ 过渡区（1＜Ret<500）
18.5
= Re0t .6
➢ 湍流区（500＜Ret ＜ 2×105） = 0.44
➢ 滞流区或斯托克斯(stokes)定律区（Ret<1）
24 Ret
ut
d2
s 18
g
——斯托克斯公式
➢ 过渡区或艾伦定律区（Allen）（1＜Ret<500）
非均相物系
分散相 分散物质
处于分散状态的物质 如：分散于流体中的固体颗粒、 液滴或气泡
连续相 分散相介质
包围着分散相物质且处于连续 状态的流体 如：气态非均相物系中的气体
液态非均相物系中的连续液体
在两相物系中，不论作为连续相处于静止还是作某 种运动，只要分散相的密度与连续相密度存在差异，那 么在重力场中,分散相与连续相将在重力方向上做相对运 动，在离心力场中，则在径向上相对运动。
沉降室长度： L=DHu/ut=0.45×0.5/0.136=1.65m 取L=1.8m，降尘室宽度：
B=qv/[(n+1)DHu]=1.23/(4×0.45×0.5)=1.37m 取B=1.4m。室内烟气实际流速：
u=qv/[(n+1)DHB]=1.23/(4×0.45×1.4)=0.488m/s 该降尘室能捕集的最小粒径：
水力旋流器 (全面精炼版)课件
特 点
构造筒单，无活动部分；体积小，占地面积也小；操作方便； 运行可
靠；生产能力大；成本低；分离的颗粒范围较广，易于实现自动控制。但 能耗较高，分离效率较低。 在化工、石油(油水分离、污水处理等)、轻工、环保、采矿、食品、医 药、纺织与染料业、生物工程及建材等众多领域也已经或正在获得富有成 效的实际应用 。 常采用几级串联的方式或与其他分离设备配合应用，以提高其分离效率。
器、尾矿干排专用旋流器进口（进料管） 两个轴向出口(底流管、溢 流管) 底流管
一、水力旋流器的基本概述
二、水力旋流器的工作原理
三、影响分级效率和分离精度的主要原因
工作原理
介质从圆筒上部的切向 进口（进料管）以一定压力 进入器内（产生高速旋转流 场），高速旋转向下流动。
水力旋流器
杨** 2017年4月17日
08:20:20
一、水力旋流器的基本概述
二、水力旋流器的工作原理
三、影响分级效率和分离精度的主要原因
水力旋流器
又称水力旋风分离器、旋液分离器，是 旋流分离器的一种。 是利用离心力来分离 具有一定密度差 以 液体为主(液—液、液—固、液—气等两相或 多相混合物 ) 的悬浮液或乳浊液(液态非均相 混合物)的分离设备。
作 用
悬浮液中固体颗粒的增稠（浓缩）； 悬浮液中固体粒子的分级（按颗粒（相同密度）粒度差分离的作业;
液—液萃取操作中两种不互溶液体的分离；
物料密度差进行分选 （按颗粒密度差分离的作 业 （如分选砂金 、分
选煤 ）；分选旋流器一般给料压力均较低，液流没有太大的旋转速度。)
澄清、脱泥等。
分类
按分散相：固一液旋流器和液一液旋流器；
溢流跑粗的另一个原因。
影响其分离粒度和分级效率的因素：旋流器的结构参数和
水力旋流器：浅谈水力旋流器的基本形式是什么？
水力旋流器：浅谈水力旋流器的基本形式是什么？什么是水力旋流器？水力旋流器（Hydrocyclone），简称旋流器，是一种采用液体旋转运动分离杂质颗粒的设备。
它的外形是一个上粗下细的锥形圆筒，液体在进入后形成了旋转的运动，并在锥形圆筒内进行分离。
水力旋流器的基本形式水力旋流器的基本形式包括了进口、旋流室、废料口以及溢流口四个部分，下面将对这四个部分分别进行介绍。
1. 进口进口处一般设置一个圆锥体，主要作用是使流体较顺利地进入旋流室。
同时，在进口处还设置了一个输送管，使流体在进入旋流室之前做好预备动作。
2. 旋流室旋流室是水力旋流器的核心组成部分，它是由一个封闭的圆筒体和上方的圆锥体组成。
当液体从输送管中进入到旋流室时，会在圆筒体内形成一个旋转的运动，由于不同体积、密度、离心力的作用，固相颗粒被向较外圆的墙壁推进，在墙壁处形成一层固体环，水则向内靠近锥形底部，从而实现液固分离。
3. 废料口废料口是水力旋流器中的一部分，它主要负责排放固体废料颗粒，不能使其对系统造成影响。
垃圾在旋流室中沉淀，沉淀物重，会跟随液体一起落入锥形底部，最后通过废料口排出。
4. 溢流口溢流口是水力旋流器中的另一部分，它主要用于排放干净的水。
当液体在旋流室中形成旋转运动时，由于离心力的作用，水会被紧贴在液体中心位置，最终从溢流口中排出。
水力旋流器的优点•操作简单：水力旋流器的操作非常简单，只需要按照标准的流程配置好设备，就可以顺利工作，而不需要太多的人工操作和维护。
•分离效果好：水力旋流器的分离效果非常好，它可以高效地分离出杂质颗粒，使得处理后的溶液更加纯净。
•节省成本：水力旋流器与其他固液分离方法相比，具有成本较低的优点，同时不需要太多的维护和保养费用。
水力旋流器的应用范围水力旋流器广泛应用于矿业、化工、环保、建材、冶金等行业。
在这些行业中，常常需要对溶液进行分离处理，水力旋流器在这方面具有很大的优势，因此在这些行业中得到了广泛的应用。
水力旋流器
水力旋流器目录水力旋流器构造及原理：流体运动的基本形式单元参数设计技术参数：水力旋流器简史水力旋流器水力旋流器水力旋流器[1]是利用离心力来加速矿粒沉降的分级设备，它需要压力给矿，故消耗动力大，但占地面积小、价格便宜，处理量大，分级效率高，可获得很细的溢流产品，多用于第二段闭路磨矿中的分级设备。
水力旋流器是用于分离去除污水中较重的粗颗粒泥砂等物质的设备。
有时也用于泥浆脱水。
分压力式和重力式两种，常采用圆形柱体构筑物或金属管制作。
水靠压力或重力由构筑物（或金属管）上部沿切线进入，在离心力作用下，粗重颗粒物质被抛向器壁并旋转向下和形成的浓液一起排出。
较小的颗粒物质旋转到一定程度后随二次上旋涡流排出。
构造及原理：水力旋流器由上部一个中空的圆柱体，下部一个与圆柱体相通的倒椎体，二者组成水力旋流器的工作筒体。
除此，水力旋流器还有给矿管，溢流管，溢流导管和沉砂口。
水力旋流器用砂泵（或高差）以一定压力（一般是0.5～2.5公斤/厘米）和流速（约5～12米/秒）将矿浆沿切线方向旋入圆筒，然后矿浆便以很快的速度沿筒壁旋转而产生离心力。
通过离心力和重力的作用下，将较粗、较重的矿粒抛出。
水力旋流器在选矿工业中主要用于分级、分选、浓缩和脱泥。
当水力旋流器用作分级设备时，主要用来与磨机组成磨矿分级系统；用作脱泥设备时，可用于重选厂脱泥；用作浓缩脱水设备时，可用来将选矿尾矿浓缩后送去充填地下采矿坑道。
水力旋流器无运动部件，构造简单；单位容积的生产能力较大，占面积小；分级效率高（可达80%～90%），分级粒度细；造价低，材料消耗少。
悬浮液以较高的速度由进料管沿切线方向进入水力旋流器，由于受到外筒壁的限制，迫使液体做自上而下的旋转运动，通常将这种运动称为外旋流或下降旋流运动。
外旋流中的固体颗粒受到离心力作用，如果密度大于四周液体的密度（这是大多数情况），它所受的离心力就越大，一旦这个力大于因运动所产生的液体阻力，固体颗粒就会克服这一阻力而向器壁方向移动，与悬浮液分离，到达器壁附近的颗粒受到连续的液体推动，沿器壁向下运动，到达底流口附近聚集成为大大稠化的悬浮液，从底流口排出。
化工原理第三章离心沉降
d
3 P
ut2 r
阻
力=
d
2 P
u
2 r
42
7/1/2019
当三力达到平衡时，则：
6
d
3 P
P
ut2 r
6
d
3 P
ut2 r
d
2 P
4
ur2
2
0
【定义】颗粒在径向上相对于流体的运动速度 ur 便
是此位置上的离心沉降速度。可推得：
径向速度
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ur
4dP P ut2
3 r
切向速度
——离心沉降速度基本计算式
2、离心沉降速度与重力沉降
3
ur
4dP P ut2
3 r
【表达式】重力沉降速度公式中的重力加速度改为 离心加速度；
【数值】重力沉降速度为颗粒运动的绝对速度，基 本上为定值；离心沉降速度为绝对速度在径向上的 分量，随颗粒在离心力场中的位置（r）而变。
往往很大）
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旋风分离器的技术规格
规格型号
CZT-3.9 CZT-5.1 CZT-5.9 CZT-6.7 CZT-7.8 CZT-9.0
7/1/2019
进口风速 m/s
11－15 11－15 11－15 11－15 11－15 11－15
风量 m3/h
790-1080 1340-1820 1800-2450 2320-3170 3170-4320 4200-5700
清液或含有微细颗粒的液体则从顶部的中心管排出称为溢送至配碱岗位回收液送盐水工序效蒸发器电解液电解液大罐加料泵螺旋式预热器效蒸发器效蒸发器效蒸发器旋液分离器中间槽段蒸发器冷却器澄清槽高位槽离心机加料槽烧碱生产蒸发流程图20161262016126结构特点是直径小而圆锥部分长
旋液分离器又称水力旋流器
旋液分离器又称水力旋流器，是利用离心沉降原理从悬浮液中分离固体颗粒的设备，它的结构与操作原理和旋风分离器相类似。
设备主体也是由圆筒和圆锥两部分组成，如图3-15所示。
悬浮液经入口管沿切向进入圆筒，向下作螺旋形运动，固体颗粒受惯性离心力作用被甩向器壁，随下旋流降至锥底的出口，由底部排出的增浓液称为底流，清液或含有微细颗粒的液体则成为上升的内旋流，从顶部的中心管排出，称为溢流。
内层旋流中心有一个处于负压的气柱。
气柱中的气体是由料浆中释放出来的，或者是由溢流管口暴露于大气中时而将—空气吸入器内的。
旋液分离器的结构特点是直径小而圆锥部分长。
因为固液间的密度差比固气间的密度差小，在一定的切线进口速度下，小直径的圆筒有利于增大惯性离心力，以提高沉降速度，同时，锥形部分加长可增大液流的行程，从而延长了悬浮液在器内的停留时间。
旋液分离器不仅可用于悬浮液的增浓，在分级方面更有显著特点，而且还可用于不互溶液体Array的分离，气液分离以及传热，传质和雾化等操作中，因而广泛应用于多种工业领域中。
根据增浓或分级用途的不同，旋液分寓器的尺寸比例也有相应的变化，如图3-15中的标注。
在进行旋液分离器设计或选型时，应根据工艺的不同要求，对技术指标或经济指标加以综合权衡，以确定设备的最佳结构及尺寸比例。
例如，用于分级时，分割粒径通常为工艺所规定，而用于增浓时，则往往规定总收率或底流浓度。
从分离角度考虑，在给定处理量时，选用若干个小直径旋液分离器并联运行，其效果要比使用一个大直径的旋液分离器好得多。
正因如此，多数制造厂家都提供不同结构的旋液分离器组，使用时可单级操作，也可串联操作，以获得更高的分离效率。
近年来，世界各国对超小型旋液分离器(指直径小于15mm的旋液分离器)进行开发。
超小型旋液分离器组特别适用于微细物料悬浮掖的分离操作，颗粒直径可小到2～5μm。
旋液分离器的粒级效率和颗粒直径的关系曲线与旋风分离器颇为相似，并且同样可根据粒级效率及粒径分布计算总效率。
【学习】第三章非均相物系的分离
d
ut
① 层流区或斯托克斯区（104 Ret 1)
24 R et
② 过渡区或艾伦区（1Ret 103)
18.5 R e t 0.6
③ 湍流区或牛顿区（ 103Ret 2105) 0.44
整理课件
（1）层流区： ut
gd2(s ) 18
（非常重要） 称斯托克斯公式
（2）过渡区：
ut
0.2
u t d s 2 (1 s 8 )g ( 3 1 0 6 1 ) 0 2 1 ( 8 2 .8 6 1 6 1 .5 1 0 0 ) 6 0 9 .8 5 0 1 .0m 6 /s8
校核 R e td su t 3 0 1 0 1 6 . 8 6 0 .0 1 整6 0 理8 5 课5 件1 .1 6 5 0 .1 3 1
例 3-1 已 知 固 体 颗 粒 的 密 度 为 2600kg/m3 ， 大 气 压 强 为 1.013×105Pa，试求直径为30μm的球形颗粒在30℃大气中的自 由沉降速度。解 由附录查取，30℃，1atm下空气的物性参数
密度 ρ=1.165kg/m3；粘度 μ=1.86×10-5Pa·s
假设沉降处于层流区
2）压力降
气体通过旋风分离器而引起的磨擦损失
称为气体通过旋风分离器的压力降。
整理课件
Pf
ui2
2
3）分离效率
旋风分离器的分离效率有两种表示方法，
一是总效率，以ηo表示；二是粒级效率， 以ηi表示。P157 总效率是指进入旋风分离器的全部颗粒中
被分离下来的颗粒的质量分率
粒级效率是指进入旋风分离器的直径为di 的颗粒被分离下来的颗粒的质量分率
当Fc、Fb、Fd三力达到平衡，有
d3
旋液分离器
旋液分离器拼音:xuanyefenliqi英文名称：hydrocyclone;hydraulic cyclone说明:又称水力旋风分离器和水力旋流器。
旋流分离器的一种。
用以分离以液体为主的悬浮液或乳浊液的设备。
工作原理与旋风分离器大致相同。
料液由圆筒部分以切线方向进入，作旋转运动而产生离心力，下行至圆锥部分更加剧烈。
料液中的固体粒子或密度较大的液体受离心力的作用被抛向器壁，并沿器壁按螺旋线下流至出口（底流）。
澄清的液体或液体中携带的较细粒子则上升，由中心的出口溢流而出。
优点是：（1）构造筒单，无活动部分；（2）体积小，占地面积也小；（3）生产能力大；（4）分离的颗粒范围较广。
但分离效率较低。
常采用几级串联的方式或与其他分离设备配合应用，以提高其分离效率。
用于制碱和淀粉等工业。
陶瓷旋液分离器，是采用高铝优质原材料，超细球磨，注浆成型，经高温碚烧而成，产品具有耐磨、耐酸碱，抗压强度大，抗冲击力强，经济耐用等特点。
耐酸瓷砖、板、管，瓷粉、胶泥及耐酸容器系列之——旋液分离器“陶瓷旋液分离器”——石化企业催化剂装置专用产品。
我厂生产的陶瓷旋液分离器，是采用高铝优质原材料，超细球磨，注浆成型，经高温碚烧而成，产品具有耐磨、耐酸碱，抗压强度大，抗冲击力强，经济耐用等特点。
是石化企业催化剂厂生产催化剂专用设备。
旋流分离器的工作原理是依靠泵的动力在分离室内造成旋涡速度场，这些速度场符合旋涡理论。
混合液中的固体颗粒进入旋涡场后，随颗粒的粒度不同所受到液流力及浮力作用的不同，使分离室内颗粒处于不同的空间位置，由于分离为一锥形结构，其不同轴向位置的剖面旋转速度不同，从而造成一定粒度或重度的颗粒发生下沉从而达到固液分离的目的。
旋流的设计是根据要分离固体粒度等级和分离效率来确定旋涡强度的大小。
根据旋涡强度的要求，来确定进口流速和进口压力的大小，根据处理量的大小，来确定分离器的大小。
网友你所提出的问题是要将离心泵泵壳某一位置的液流抽出进分离器，问从泵壳何位置抽出好？关键是看你要求的分离物质的粒度及重度的分布情况和分离效率的大小，换句话讲即分离的目标是什么？不管从何位置抽水，都必须要满足分离器的工作条件及进口参数的要求，才能达到分离的效果。
化工原理1非均相混合物的分离
4.52
2.61＜K<69.1，沉降在过渡区。用艾伦公式计算沉降速度。
ut
1 .6 1 1 . 4 0.154 g d 1.4
s
1.4
1 1.4
0 .4
1 .4
0.6
0.619m / s
二、重靠重力沉降从气流中分离出固体颗 粒的设备
令
例：试计算直径为95μm，密度为3000kg/m3的固体颗粒 分别在20℃的空气和水中的自由沉降速度。 解：1）在20℃水中的沉降。 用试差法计算 先假设颗粒在滞流区内沉降 ，
d 2 s g ut 18
附录查得，20℃时水的密度为998.2kg/m3,μ=1.005×10-3Pa.s
XLK型(扩散式)
14
二、离心沉降设备
（4）旋风分离器的选用
首先应根据系统的物性，结合各型设备的 特点，选定旋风分离器的类型； 然后依据含尘气的体积流量，要求达到的 分离效率，允许的压力降计算决定旋风分离器 的型号与个数。
15
二、离心沉降设备
2. 旋液分离器 旋液分离器又称水力旋流器，是利用离心沉 降原理从悬浮液中分离固体颗粒的设备，它的结 构与操作原理和旋风分离器类似。
旋风分离器的 进口气速 气流的有效旋 转圈数
临界粒径是判断旋风分离器分离效率高低的重要依据。 临界粒径越小，说明旋风分离器的分离性能越好 。 6
二、离心沉降设备
②分离效率
总效率η0
0
C1 C2
C1
粒级效率ηpi
pi
C 1i C2i C 1i
7
二、离心沉降设备
粒级效率曲线 通过实测旋风分离器进、出气流中所含尘粒 的浓度及粒度分布，可得粒级效率与颗粒直径di 的对应关系曲线，该曲线称为粒级效率曲线。 分割粒径 d50 粒级效率恰为50%的颗粒直径，称为分割粒 径。 D
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。
DMTO相关名词解释
MTO是国际上对甲醇制烯烃的统一叫法，也就是methanol to Olefin 的简称；而DMTO是大连化物所的专利专有技术，也是甲醇制烯烃技术，D代表二甲醚/大连/double的意思，最初的研究是基于二甲醚制烯烃，后来技术改进从甲醇开始，而从甲醇开始的过程也包含甲醇转化为二甲醚，二甲醚转化烯烃的过程，故引用double的意思；由于大连化物所地处大连，大部分人认为这个D是大连的意思工艺流程说明(1) DMTO单元1)反应再生系统来自装置外的甲醇进入甲醇缓冲罐，经甲醇进料泵升压，经甲醇-蒸汽换热器、甲醇-反应气换热器、甲醇冷却器换热后进入反应器，在反应器内甲醇与来自再生器的高温再生催化剂直接接触，在催化剂表面迅速进行放热反应。
反应气经旋风分离器除去所夹带的催化剂后引出，经甲醇-反应气换热器降温后送至后部急冷塔。
反应后积炭的待再生催化剂进入待生汽提器汽提，汽提后的待生催化剂经待生提升管向上进入再生器中部。
在再生器内烧焦后，再生催化剂进入再生汽提器汽提。
汽提后的再生催化剂送回反应器中部。
再生后的烟气经再生器旋风分离器除去所夹带的催化剂后，经双动滑阀、蝶阀后进入余热锅炉，经烟囱排放大气。
再生器内设有主风分布环，再生器烧焦所需的主风由主风机提供。
主风经辅助燃烧室进入再生器，提供再生器烧焦用风。
反应器、再生器各设置一台外取热器。
2)急冷、水洗系统富含乙烯、丙烯的反应气进入急冷塔，自下而上经人字挡板与急冷塔塔顶急冷水逆流接触，急冷水自急冷塔塔底抽出，经急冷塔底泵升压、冷却后，一部分返回急冷塔，另一部分送至装置外。
急冷塔顶反应气进入水洗塔下部，水洗塔底冷却水抽出后经水洗塔底泵升压后分成两路，一路进入沉降罐，另一路经急冷水冷却器冷却后进入水洗塔，水洗塔顶反应气经气压机压缩后送至产品分离。
急冷水经沉降罐沉降后，经汽提塔进料泵升压后进入污水汽提塔，汽提后的塔底净化水经冷却后送出单元。
浓缩水泵：经设备处理后的含盐量被浓缩的水凝结水泵:凝结水泵是立式筒袋型双层壳体结构，首轮为单吸或双吸形式，次级叶轮与末级叶轮通用，为单吸形式.结构组成:泵筒体、工作部、出水部分和推力装置部分。
水力旋流器介绍
水力旋流管结构与作用
12
13
常规水力旋流管结构
巨涛改进后水力旋流管结构
14
流态模拟对比
15
改进后的优点
16
巨涛水力旋流管特点
Inlet oil < 2000ppm
没有移动部件，维护工作量小 停留时间很短，占地面积小 适用于重度低于0.92油品 进口压力600kPag以上
7
PDV 旁通
PSV下游 去闭排罐 管线
PDV
8
污油去 污油罐
水力旋流器剖视图
核心部 件水力 旋流管
9
10
水力旋流器工作原理
水力旋流器是重力聚结器的一种，它利用两种液体的 密度差，借助于离心力，使油滴从水中分离出去。 含油污水沿切线方向进入圆筒涡旋段后形成旋流，进 入缩径段后由于截面的改变，使流速增大形成螺旋流态， 由于油和水的密度差，水附着于旋流管壁而油滴向中心移 动。流体进入细锥段后，截面不断缩小，流速继续增加， 离心力也随着增大，小油滴被挤入锥管中心聚合形成油心， 在净化水沿着旋流管壁呈螺旋线向前流动的同时，低压区 的油芯向后流动并从溢流口排出，而净化水则由集水腔流 出，从而完成了油水分离。 （如下图所示）
生产人员内部集中培训
水力旋流器简介
目录
结构与工作原理
控制逻辑与保护
操作与维护程序 问题与讨论
2
结构与工作原理
水力旋流器剖视图
3
HC-3001A
4
过滤后 生产水 进口
冲洗管 线
5
油相 PDT取 压点
PI
污油出口 管线
6
取样点
处理后的水 相出口
去开排的管线
橇内去开排 的管线
水力旋流器介绍
水力旋流器介绍1. 水力旋流器技术本公司在最近几年成功的在中国海洋石油平台和国外成功提供了20多套水力旋流器，所有水力旋流器是成撬供应，包含水力旋流器、管线、阀门和相关的控制系统。
水力旋流器采用的分离内件是国外油水分离专利产品，性能优良，并由该公司提供技术支持和性能担保，为客户的顺利生产解除后顾之忧。
2. 分离原理水力旋流器是重力聚结器的一种，它利用两种液体的密度差，借助于离心力，使油滴从水中分离出去。
结构原理如图1所示，含油污水沿切线方向进入圆筒涡旋段后形成旋流，进入缩径后由于截面的改变，使流速增大形成螺旋流态，由于油和水的密度差，水附着于旋流管壁而油滴向中心移动。
流体进入细锥段后，截面不断缩小，流速继续增加，离心力也随着增大，小油滴被挤入锥管中心聚合形成油心，在净化水沿着旋流管壁呈螺旋线向前流动的同时，低压区的油芯向后流动并从溢流口排出，而净化水则由集水腔流出，从而完成了油水分离。
1 2 3 4油出口含油水进口图1 结构原理图3. 结构结构见图1。
各部分的名称及作用见表1。
表1水力旋流器结构名称及作用编 号 名 称 作 用1圆筒涡旋段利用切线进口，使进液流产生旋流净化水出口2 缩径段利用圆锥面的收缩，使流体增速，并形成螺旋态流动3 细锥段用小的圆锥角加大截面收缩，进一步提高液流的旋转速度4 直管段利用直管段内流体的恒速，对油出口产生一背压4. 影响分离效果的因素水力旋流器主要适用于水中含油<2000PPm的污水，处理后的水中含油小于30PPm。
影响油水两相分离的因素除了旋流器本身的结构尺寸参数和操作条件（压力，压差和流量）外，起决定作用的是分离液的物理性质（油滴粒径，液体温度和油水相的密度差）和液流在旋流器内的流态。
见表2。
表2 影响分离效果的因素项目内容对分离效果有利水的相对密度大液体温度高分散相（油）流滴尺寸大对分离效果不利油的相对密度大油的粘度高表面活性剂含量高增加压差可提高处理量，便于操作，在操作范围内对分离效果影响不大增加溢流量需保证溢流比的最小值，继续增加溢流量对分离效果无影响旋流器入口流速需保持在一定的范围内，过高则液滴易分裂，过低则离心力不足在水力旋流系统中，必须控制好两个主要参数：1）操作必须控制在最大和最小流速之间（对于泵送系统，必须保持稳定的流速）2）必须保证足够的背压，以便使油由溢流口流出。
水力旋流器
水力旋流器水力旋流器水力旋流器是水力分级设备中的一种。
与筛分设备严格按照几何尺寸分级不同，它是根据矿粒在运动介质中沉降速度的不同进行分级的。
因此分级效果的决定因素有两个方面，一个是自身重量、另一个是形状。
粒度不同的物料，其受到离心力和相对阻挡力不同。
水力旋流器就是根据这个原理，通过提高颗粒的运动速度来实现分级的。
在回转流中颗粒的惯性离心加速度a与同步运动的流体向心加速度方向相反，数值相等。
即：（1-1）式中：——圆形分选器的半径，m；ω——回转运动的角速度，rad/s；u——回转运动的切向速度，m/s；因此离心力强度为：（1-2）重力选矿中所用的离心力可比重力大数十倍以上，因此大大强化了分选过程。
水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，可以通过调节参数用于分级、浓缩、脱泥。
一它具有结构简单，生产能力大，占地面积小和易于实现自动控制等优点。
现在选煤厂使用的流体分级设备主要为水力旋流器。
．一、水力旋流器的结构及工作原理1、水力旋流器的发展据报道，浓缩和脱泥用的水力旋流器最早是在1939-05月发表在世界矿山评论杂志上（比利时里埃芝城），作者德赖森（M.G.Drissen）。
当时被用于浓缩选煤用的黄土悬浮液，结构见图1。
以后经德赖森改进，增设了溢流管。
到1948年传入美国时已具有了现在的结构形式。
我国是在20世纪50年代初开始试验并首先在云锡公司选矿厂获得工业应用。
所有用于分级、浓缩、脱泥的旋流器均是在执行的按颗粒粒度差分离的作业。
给料压力一般在0.06—0.2MPa范围内，在给料口处的流速为5—12m/s。
进入旋流器后由此构成的切线速度将有所降低。
料浆在旋流器内停留时间很短，例如锥觉20°的直径350mm旋流器，内部容积为0.06m3，处理能力为85m3/h,由此可算出料浆在旋流器内的停留时间只有2.5s在如此短的时间内，料浆大约只旋转4—5圈即可排出，而不会象某些资料中介绍的那样做多圈运动（见图2）。
水力旋流器工作原理
水力旋流器工作原理水力旋流器是一种常用的液固分离设备，广泛应用于石油、化工、冶金、环保等行业。
它通过利用液体在旋流器内的旋转流动和离心力的作用，将固体颗粒从液体中分离出来。
下面将详细介绍水力旋流器的工作原理。
1. 基本结构水力旋流器主要由进口管道、旋流器筒体、出口管道、底部废渣排放口和旋流器内部构件组成。
进口管道将待处理的液体导入旋流器筒体，通过旋流器内部构件的设计，使液体在旋流器内产生旋转流动。
固体颗粒受到离心力的作用，向旋流器的壁面靠拢，并沿着底部废渣排放口排出，而清洁的液体则从出口管道流出。
2. 旋流器内部构件水力旋流器的内部构件是实现液固分离的关键。
常见的内部构件包括进口导流管、旋流器锥体、旋流器筒体和底部废渣排放口。
进口导流管的作用是将待处理的液体引导进入旋流器筒体，并形成旋转流动。
旋流器锥体位于旋流器筒体顶部，它的作用是加速液体的旋转流动，并将固体颗粒引导向底部废渣排放口。
旋流器筒体是旋流器的主体部份，它提供了足够的空间供液体旋转流动，并使固体颗粒沉积在底部。
底部废渣排放口用于排出固体颗粒。
3. 工作原理水力旋流器的工作原理基于液体在旋流器内的旋转流动和离心力的作用。
当液体从进口管道进入旋流器筒体时，进口导流管将其引导形成旋转流动。
由于旋流器锥体的作用，液体在旋流器内逐渐加速旋转，形成一个高速旋涡。
固体颗粒受到离心力的作用，向旋流器的壁面靠拢，并沿着底部废渣排放口排出。
而清洁的液体则在旋涡中心形成一个低压区域，沿着旋流器的轴线向上流动，并从出口管道流出。
4. 工作参数水力旋流器的工作效果受到多个参数的影响，包括进口流量、旋流器筒体直径、旋流器锥体角度和底部废渣排放口的尺寸等。
进口流量的大小直接影响到旋流器内液体的旋转速度和离心力的大小。
旋流器筒体的直径决定了旋涡的大小，较大的直径可以提供更大的分离空间。
旋流器锥体的角度会影响液体的旋转速度和固体颗粒的分离效果。
底部废渣排放口的尺寸会影响固体颗粒的排出速度。
专题二——旋风分离器-水力旋流器
== Gc × 100% Gc + Ge
Ci—收尘前气体中的含尘浓度，g/m3； Ce—收尘后气体中的含尘浓度，g/m3；
也可写成含固浓度的表达形式 η = Ci − Ce × 100% Ci
残余量（ε%） 以净化后流体中颗粒的含量的百分数 表示分离效果的方法。
与总分离效率的关系为： ε = (1−η)%
n：漩涡指数；
n=1时， ut r = k 称为自由涡；
n=-1时， ut / r = k 称为强制涡；
n=0.5～0.9时，ut r 0.5~ 0.9 = k 称为准自由涡；
1. 在内外旋流的分界面上 ① r=0.65d Ut=Umax
② Pst=0， 零压面
2. 在内外旋流的分界面以外
① 外旋流属准自由涡， 涡线方程为 u t r 0 .5 ~ 0 .9 = k Ut 与 r成反比例关系。
分离阶段。 悬浮与沉降这对矛盾中， 沉降成为主要方面； 扩散与凝聚这对矛 盾中，凝聚成为主导方面。
☆排尘 ☆排气
排尘区 排气区
旋风分离器的分离性能
收尘效率（分离效率）
η = Gc × 100% Gi
= Gi − Ge × 100% Gi
η—收尘效率；
Gi—收尘前气体中的含尘量，g/m3； Ge—收尘后气体中的含尘量，g/m3； Gc—收尘下来的粉尘量，g/m3；
× 100%
= Gc × d( Rcd ) × 100% Gi × d ( Rid )
Gid—原来流体中，以粒径d为中心，d(d)宽度范围内的含尘量，g/m3；
Gcd—收下颗粒中，以粒径d为中心，d(d)宽度范围内的含尘量，g/m3； dRid—原来流体中，以粒径d为中心，d(d)宽度范围内的含尘浓度，%； dRcd—收下颗粒中，以粒径d为中心，d(d)宽度范围内的含尘浓度，%；
什么是水力旋流器？
什么是水力旋流器？水力旋流器（Hydrocyclone），简称旋流器，是一种分离液固和液液混合物的设备。
其结构类似于圆锥形漏斗，又称为锥形分离器或液固分离器。
水力旋流器是一种高效、经济的液固分离设备，广泛应用于矿山、化工、石油、制药、环保等工业领域。
旋流器的构成旋流器主要由圆锥形的分离器和管道组成。
分离器通常包括进水管、液固分离锥体、溢流管、底流管和出口管。
进水管将含固体颗粒或液体混合物送到旋流器内部，进入分离锥体后受到离心力的作用，固体颗粒向外部壁移动，后沉积在底部并排出旋流器，而清洁的液体则从溢流管流出。
旋流器的工作原理水力旋流器的工作原理是利用旋流器内液体的离心力和分离作用。
液体混合物沿进口管以高速旋转的方式进入锥形分离器，液固混合物在旋流器内部受到高速旋转时，液体向中心聚集并沿着溢流管排出，而固体颗粒由于密度大，被离心力作用到分离器的壁上，最终沉积在底部并通过出口管排除。
旋流器的优点水力旋流器可以高效地分离含有固体颗粒和液体的混合物，并且其操作过程简单、自动化程度高，所需维护和保养较少。
与其他液固分离设备相比，旋流器具有以下优点：1.分离效率高：由于液体在旋流器内的高速旋转，能够以较高的速率将固体颗粒分离出来，提高了分离的效率。
2.适用范围广：旋流器适用于不同种类和大小的固体颗粒和液体的分离，适用于多个不同的工业领域。
3.占地面积小：相对于其他分离设备，旋流器较小，占地面积较小，可节省生产厂房的空间。
4.维修保养简单：旋流器的工作维护和保养相对简单，不需要占用太多维修人员的时间和精力。
应用领域水力旋流器在矿山、化工、石油、制药、环保等工业领域有着广泛的应用。
以下列举几种典型的应用场景。
1.矿山：旋流器可用于分离矿石、选矿、磨矿、降尘、废水处理等工艺过程。
2.化工：旋流器可用于化学反应、催化剂回收、化工废水处理及晶体分离等工艺过程。
3.石油：旋流器可用于钻井液固液分离、提取粘土、深度过滤等工艺过程。
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旋液分离器又称水力旋流器，是利用离心沉降原理从悬浮液中分离固体颗粒的设备，它的
结构与操作原理和旋风分离器相类似。
设备主体也是由圆筒和圆锥两部分组成，如图3-15
所示。
悬浮液经入口管沿切向进入圆筒，向下作螺旋形运动，固体颗粒受惯性离心力作用
被甩向器壁，随下旋流降至锥底的出口，由底部排出的增浓液称为底流，清液或含有微细
颗粒的液体则成为上升的内旋流，从顶部的中心管排出，称为溢流。
内层旋流中心有一个
处于负压的气柱。
气柱中的气体是由料浆中释放出来的，或者是由溢流管口暴露于大气中
时而将—空气吸入器内的。
旋液分离器的结构特点是直径小而圆锥部分
长。
因为固液间的密度差比固气间的密度差小，
在一定的切线进口速度下，小直径的圆筒有利于
增大惯性离心力，以提高沉降速度，同
时，锥形部分加长可增大液流的行程，从而延长
了悬浮液在器内的停留时间。
旋液分离器不仅可用于悬浮液的增浓，在分
级方面更有显著特点，而且还可用于不互溶液体Array的分离，气液分离以及传热，传质和雾化等操作
中，因而广泛应用于多种工业领域中。
根据增浓或分级用途的不同，旋液分寓器的
尺寸比例也有相应的变化，如图3-15中的标注。
在进行旋液分离器设计或选型时，应根据工艺的
不同要求，对技术指标或经济指标加以综合权衡，
以确定设备的最佳结构及尺寸比例。
例如，用于
分级时，分割粒径通常为工艺所规定，而用于增
浓时，则往往规定总收率或底流浓度。
从分离角
度考虑，在给定处理量时，选用若干个小直径旋
液分离器并联运行，其效果要比使用一个大直径
的旋液分离器好得多。
正因如此，多数制造厂家
都提供不同结构的旋液分离器组，使用时可单级
操作，也可串联操作，以获得更高的分离效率。
近年来，世界各国对超小型旋液分离器(指直
径小于15mm的旋液分离器)进行开发。
超小型旋
液分离器组特别适用于微细物料悬浮掖的分离操
作，颗粒直径可小到2～5μm。
旋液分离器的粒级效率和颗粒直径的关系曲
线与旋风分离器颇为相似，并且同样可根据粒级
效率及粒径分布计算总效率。
图3-15 旋液分离器
在旋液分离器中，颗粒沿器壁快速运动时产生严重磨损，为了延长使用期限，应采用
耐磨材料制造或采用耐磨材料作内衬。