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動態旋流器分離的主要部件

[2017/11/24]

   動態旋流器主要靠旋轉柵、轉筒、溢流嘴對混合液進行分離。從動態旋流器結構上看,它不像靜態旋流器有較複雜的切向入口、圓柱段旋流腔、大小錐體段及長長的尾管。影響靜態旋流器分離性能的主要結構因素有切向入口形狀及個數、旋流腔的主直徑及長度、大小錐段的結構形式及尺寸等,其旋流腔的主直徑主要決定處理量的大小,大錐段主要進行旋流分離預加速,小錐段主要起分離作用,尾管主要是穩定由核的,幾乎沒有分離作用;動態旋流器沿轉筒長度方向為主要分離區,影響其分離性能的主要結構因素有旋轉柵、轉筒、溢流嘴及收油套結構形式及尺寸等。

  (1)轉筒是混合液分離的主要場所,動態旋流器正是通過高速旋轉的轉筒所產生的摩擦力,來帶動經過旋轉柵預加速的液流,從而形成分離所需要的離心力場。轉筒屬於高速運轉部件。零件、裝配的誤差,甚至材質的缺陷都可能在旋轉時產生不平衡離心力:

  式中G—轉子的重量;e—偏心距;w—轉子角速度;g—重力加速度。

  轉筒轉動時即使有很小的偏心距,都會引起非常大的不平衡離心力,成為機器或基礎振動的主要原因。隨著轉速的進一步提高,轉筒旋轉速度加快、振動加劇,轉筒轉動會引起旋流器的振動,強烈的振動會影響旋流器內部的流場穩定。

  (2)旋轉姍位於旋流器轉筒入口端,若單靠轉筒內壁與液流間的摩擦使液流作高速旋轉運動,則產生的旋流強度未必滿足分離的要求。為使棍合液獲得足夠的切向速度。就需要設置對進入轉筒內液體起預加速作用的旋轉柵。現在主要有葉片式和螺旋式這兩種結構形式,葉片式旋轉柵尾端應設計導流錐,使旋轉的一液流充滿轉筒內腔,從而使流動過渡平穩,避免產生較強的渦流。葉片式旋轉柵葉片個數過少,會導致轉筒內流場分布不均;葉片個數過多則使液流的過流麵積減小,壓力攝失及液滴的剪切破碎程度增加,不利於分離效率的提高。

  (3)動態旋流器的溢流口位於旋流筒尾端,主要作用是把已經分離出來的輕質相,如石油,收集起來並經收油杆排出,水則從收油杆周圍的環形腔排出。為了獲得較好的預期分離效果,溢流嘴內外結構設計成錐麵,此結構可緩解入口徑縮現象,引導液流平穩流動,避免劇烈旋渦造成局部流場穩定性破壞。

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