轴入式两级串联旋流器流场分析与性能评估

摘要

为解决狭长空间内无法实现油水两相介质高精度分离的问题,结合旋流分离理论,设计了一种可实现轴向进液的两级串联旋流器,针对该装置开展内部流场特性及分离性能研究.揭示了不同处理量及分流比对旋流器内速度场、压力场、浓度场以及分离效率的影响规律.结果表明:随着处理量的增大,底流口压降最大值逐渐增大且增长速率逐渐增大,旋流腔内切向速度也逐渐增大;增大一级溢流分流比,可减小环式通道及二级旋流器内的切向旋动能,二级溢流分流比对一级旋流器分离性能影响不大;实验及模拟得出研究范围内一级分流比为20％、二级分流比为15％时分离效率最高,最佳处理量为4.8 m3/h,最佳总分流比为32％;装置对不同流量、不同分流比条件具有较强的适应性,分离效率最高可达99.6％.