旋流分离器

摘要： 应用计算流体力学(CFD)模拟研究了旋流分离器内液固(乙二醇-NaCl)两相分离过程。应用RSS雷诺应力湍流模型、DPM离散相颗粒模型,建立液固两相分离模型,研究了旋流器结构、固相颗粒粒径、操作条件对颗粒分离效率、压降的影响。结果表明:采用优化的旋流分离器,粒径大于35μm的NaCl颗粒分离效率可以达到99.6%以上。

摘要： 为保证在高压条件下实现连续除砂作业,从结构、工作原理、主要尺寸和技术特点方面介绍一种旋流除砂器,可以满足高压工作条件的同时有效保证连续作业和分离效率。现场应用结果表明:对于直径100μm以上的砂粒可以实现完全分离,其分离效果较好,装置安全可靠。

摘要： 流量脉动条件下,对不同长度稳涡罩气液分离器的流场特性进行数值模拟和试验研究。研究结果显示:稳涡罩柱段长度为39 mm的旋流器分离性能最佳,分离效率达到95%,随着稳涡罩柱段长度的增加,分离效率逐渐降低;无罩时分离效率最差,且流场极不稳定,分离效率随时间而波动变化。运用高速摄像技术和室内试验系统进行试验研究,使用高速摄像机对旋流场中的气核形态进行可视化观测,并应用室内试验系统测得不同柱段长度稳涡罩的分离效率,试验效率略低于模拟效率,误差在可接受范围内;应用Origin软件对柱段长度与其所对应的分离效率进行拟合,得到其关系表达式,相关系数R^(2)高达0.99,并且应用旋流强度S对分离器内部流动形态进行数学描述,得到稳涡罩柱段长度与旋流强度的关系。

摘要： 为提高油气旋流分离器对硅氧烷油滴的回收效率及减少能量损失问题,通过CFD数值模拟和响应曲面法研究了排气管直径、排气管深度和入口速度对分离效率和压力损失的影响,结果表明:入口速度和排气管直径对分离效率和压降影响较大,且入口速度和排气管直径的交互作用比较明显,当压力越大时,硅氧烷油滴的分离效率不一定越高,入口速度越大,旋流场内油滴的破碎现象越显著,部分粒径较小的油滴会随内旋流进入排气管而逃逸,导致分离效率降低。当入口油滴粒径在0.5~10μm范围内变化时,优化后的分离效率提高了2.32%,压降降低了0.293 kPa。研究结果可为油气旋流分离器的实际应用提供参考。

摘要： 为了去除石化行业乙烯装置裂解炉烧焦尾气中的颗粒污染物,对传统用于气体除尘的旋风分离器进行改进,设计了一种新型旋流除尘器,并将其应用于乙烯装置裂解炉清焦过程中.经新型旋流除尘器处理后,出口气中焦粉颗粒质量浓度基本控制在15 mg/m3以下,符合GB 31570—2016《石油炼制工业污染物排放标准》的排放要求(≤20 mg/m3),平均分离效率达到92.8％,粒径在10μm以上的焦粉颗粒得到大幅度去除.

摘要： 为了研究旋流分离器内三维气相流场的流动特性,在非稳态下采用LES模型对旋流分离器内气相流场进行了数值模拟和计算。通过数值模拟,得到了旋流分离器内的切向速度、轴向速度的分布规律,模拟结果表明:大涡模型适合于三维强旋流的流场模拟,分离器内部的流动空间可分为外侧下行流与内侧上行流两个区域,在不同的流动区域中,速度场的分布有较大的不同,流场的流动特性也有很大的差异。

摘要： 为了研究旋流分离器内三维气相流场的流动特性,在非稳态下采用LES模型对旋流分离器内气相流场进行了数值模拟和计算.通过数值模拟,得到了旋流分离器内的切向速度、轴向速度的分布规律,模拟结果表明:大涡模型适合于三维强旋流的流场模拟,分离器内部的流动空间可分为外侧下行流与内侧上行流两个区域,在不同的流动区域中,速度场的分布有较大的不同,流场的流动特性也有很大的差异.

摘要： 为探究油田采出液温度对油水分离旋流分离器(简称旋流器)性能的影响,采用数值模拟与试验验证相结合的方法,研究不同温度下旋流器分离流场内的流动参数、油相分布、油水分离效率的变化规律。结果表明:随着采出液温度升高,分离流场中油水混合物的切向速度、压力、湍动能以及油滴粒子的径向沉降速度均增大,旋流器的分离性能提高;随着采出液温度升高,旋流器轴心处油水混合物中油相体积分数提高13.97百分点,油相体积分布非均匀度降至80%以下,油芯平均直径减小0.16 mm,轴心处的油相富集程度提高,分布均匀;当采出液温度高于70°C时,旋流器分离效率达99%以上。

摘要： 针对湿天然气管道在积液处理方面存在的问题,设计一种新型轴流导叶式旋流分离装置,提出一种新颖的湿气管道积液在线处理方案,建立管道积液在线处理模拟模型.结果表明:数值模拟与试验测试相结合优化了分离器的结构参数,推荐分离器导流叶片数为6～7个,导流叶片出口角角度为45°,导流体直径与分离器筒体直径比的取值为0.5～0.6;湿气管道间增设分离装置可以有效地降低管道中的总积液量,延长管道积液发展达到稳定的时间;在同等输量以及管道末端压力约束条件下,管道间增设分离装置可以有效地降低管道起点的动力需求,有利于整体工艺流程的节能降耗.

摘要： 准确预测多梯度钻井中的井筒温度分布有利于精确地控制井筒压力.考虑空心球由钻柱内进入环空过程中引起的传热和传质,基于质量、动量和能量守恒原理建立多梯度钻井综合瞬态传热模型.使用有限体积法对该模型进行求解,并利用现场实测温度对该模型进行验证.通过模型分析多梯度钻井中的井筒温度分布,并研究不同敏感性参数对井筒温度的影响.结果 表明:空心球转移引起的传热和传质使分离器处的环空温度沿流动方向突然降低,形成一个突变点;空心球使井筒流体的传热速率降低,导致环空温度随着注入流体中空心球质量分数的增加而降低;旋流分离器的位置和数量对环空温度都有较大影响,但环空温度对旋流分离器的位置更敏感.

摘要： 本文通过数值模拟的方法,研究了直流多管式旋流分离器内部气相流场.研究发现,分离空间内气体流动比较稳定,切向速度符合兰金组合涡分布;六根单管分离空间内流场差异不大;单管间存在窜流现象,且流向均为从左旋单管流向右旋单管,即左旋单管为提供管,右旋单管为接收管;窜流是在惯性和压力差的共同作用下发生的,为结构优化提供了依据.

摘要： 为了满足海上平台高流量,高含液量天然气净化分离的要求,本实验对已有的直流多管式旋流分离器进行结构改进,实施了两种改进方案:改变旋风管内叶片出口角和从旋风管侧缝抽气.测量了单管入口气速约为6.4m/s～ 10.6m/s,单管流量约180m3/h～300m3/h,颗粒浓度约10～100 g/m3的范围内的分离效率以及三种结构的压降.实验结果表明,45°叶片出口角不抽气(改进方案一)是符合优化目标的最优的结构.从旋风管阻力特性来说,其阻力系数在23左右,同流量下它的压降只是30°叶片出口角旋风管的63％左右;从高效操作区间来说,它比其他两种结构都大,当浓度40g/m3到1 00 g/m3且单管风量为242m3/h到300m3/h时,效率都能达到95％以上.

摘要： 采用考虑颗粒碰撞的欧拉-拉格朗日数值方法对旋流分离器内部复杂的气液两相流场进行数值计算.在数值模拟中,采用RNG K-e模型模拟气相流动,采用离散相模型(DPM)追踪颗粒运动轨迹.通过分析不同粒径及入口速度对旋流分离器内液相颗粒运动轨迹的影响,探索了颗粒在旋流分离器中运动的物理机理.结果表明,颗粒在旋流分离器中运动轨迹比较复杂,同时受到入口速度和颗粒大小的影响,相同粒径颗粒在不同入口速度下运动轨迹不同,且小粒径颗粒较容易受到入口速度的影响.数值模拟计算结果可为工程实际应用提供一定的理论指导.

摘要： 对气液旋流分离器CFD 研究方法中的湍流模型、网格划分方案、控制方程离散格式等内容的选择进行了分析。通过与LDV 流场测量数据进行对比，指出雷诺应力模型比RNG k-ε模型更能表征分离器切向速度场的组合涡特征；网格密度均匀一致的非结构六面体网格划分方案的预测结果更为精确；二阶迎风格式的模拟精度并不一定比QUICK 格式的模拟精度差，在分离器结构设计及网格划分比较复杂的情况下，推荐使用二阶迎风格式。

摘要： 本文重点介绍了火驱开发过程中,尾气管理方面主要存在的问题,针对这些问题,展开了新型火驱尾气地面集输工艺流程的研究,并研制了尾气除湿设备——旋流分离器、过气阻水器,该两项技术对比以前的技术有重大突破.通过该项目的研究应用,解决了尾气集输中安全性低、管理难度大、运行成本高等问题,为提高火驱开发效果提供技术保障,为下步辽河油田火驱开发工业化推广提供基础数据,对于辽河油田稳产千万吨目标具有重大意义.

摘要： 油砂亦称焦油砂，是一种富含沥青(固态或者半固态烃类)或其他重质石油的沉积砂。其成分有沥青(重油)、砂、水和富矿粘土。随着世界对能源需求的逐渐递增，油砂作为一种非常规能源，经过加工处理后可以获得大量的重油，逐渐成为石油的重要替代资源。在正交实验和单因素实验的基础上,研究了新疆油砂分离方案及设备,主要应用的分离设备是旋流分离器和卧式螺旋卸料沉降离心机.实验结果表明,旋流分离器结构参数的最佳值为锥段锥角7.,直管段直径为50mm,在一定范围内,随着锥角的增大,分离效率升高;操作参数流量大约为5m/h,底流率大约为10％时,分离效率可达80％左右,流量和底流率过大或过小都会对分离效率产生不利影响;物料浓度的最佳值为0.6％左右.对于卧螺离心机而言,影响其分离效率的主次因素依次是物料浓度、转速、液位高度及差速.在一定范围内,随着物料浓度的增加、卧螺机转速的增大、液位高度的减小及卧螺机差速的增加,分离效率逐渐增加.旋流器-卧螺机串联装置,物料的处理量大,分离效率高,可分离出粒径小至10μm左右的颗粒.最终,提出了一套油砂分离工艺流程,分为6个子系统:进料系统、破碎系统、萃取系统、固液分离系统、干燥系统和分馏系统.

摘要： 本文针对资源化处理石油化工废催化剂问题,提出了一种旋流剪切强化水洗脱油再生技术.通过与直接水洗实验比较及旋流脱油前后Al2O3催化剂载体颗粒表观形貌分析,得出旋流分离器提供的旋流剪切场有助于强化水洗脱油.在0.1Mpa操作压降下,含油催化剂脱油率可达到94.5％,并且随着剪切时间和剪切强度的增加,含油催化剂脱油率增加.

摘要： 本文设计了一种用于天然气气液分离的直流多管式旋流器，并对其进行了性能实验和结构改进。分离器主要的分离元件包括：有惯性预分离作用的进口弯头，起主要旋流分离作用的直流式多管，有一定重力沉降分离作用的排气室等。性能实验结果表明：直流多管式旋流器整体的阻力系数值相对较小，在50左右；气液分离效率随流量和含液浓度的增大皆呈现明显的增大趋势，也说明影响分离器效率的主要因素是离心力场的强弱和细小颗粒的逃逸，在较高流量下分离效率能达到90%左右。在原分离器的基础上在排气室内加了丝网聚结器，阻力特性变化很小，增加了对细小颗粒的聚结分离能力，分离效率提高了5%-10%。

摘要： 本文围绕旋流分离过程强化的科学原理和工程应用,介绍了课题组在旋流分离过程强化新技术方面的研究成果.通过二维粒子图像测速技术(PIV)和体三维流场测速技术(V3V)表征旋流分离过程中的短路流、循环流和流动过程的非均匀结构及非线性特征,加深了对旋流器的认识.利用微流控技术和高速摄像技术,开发了一套适用于检测快速螺旋迁移颗粒运动速度的同步高速运动分析(D-HSMA)系统,发现了旋流场中颗粒高速自转和翻转现象,并用于指导旋流吸收、旋流萃取、旋流脱附等分离强化过程.发明了气泡强化废水旋流除油,颗粒排序强化微细颗粒旋流分离,多孔颗粒旋流自转除油,微液滴旋流自转萃取等分离过程强化方法及设备.建立了U-U型双分支流并联配置微旋流器组数学模型和设计准则,获得解析解来预测其在不同流动条件和几何结构下的压降和流量分布,并成功应用到甲醇制烯烃反应废水净化系统300根微旋流器并联放大设计中.

摘要： 本文围绕旋流分离过程强化的科学原理和工程应用,介绍了课题组在旋流分离过程强化新技术方面的研究成果.通过二维粒子图像测速技术(PIV)和体三维流场测速技术(V3V)表征旋流分离过程中的短路流、循环流和流动过程的非均匀结构及非线性特征,加深了对旋流器的认识.利用微流控技术和高速摄像技术,开发了一套适用于检测快速螺旋迁移颗粒运动速度的同步高速运动分析(D-HSMA)系统,发现了旋流场中颗粒高速自转和翻转现象,并用于指导旋流吸收、旋流萃取、旋流脱附等分离强化过程.发明了气泡强化废水旋流除油,颗粒排序强化微细颗粒旋流分离,多孔颗粒旋流自转除油,微液滴旋流自转萃取等分离过程强化方法及设备.建立了U-U型双分支流并联配置微旋流器组数学模型和设计准则,获得解析解来预测其在不同流动条件和几何结构下的压降和流量分布,并成功应用到甲醇制烯烃反应废水净化系统300根微旋流器并联放大设计中.

摘要： 本发明公开了一种管道式导流片型油水分离器的除水装置，包括：除水管道，该除水管道具有油水输入口和输出口，在该除水管道上沿管的轴向方向开设有一组以上的除水孔，所述除水孔的外圆周面与所述除水管道的内壁相切，且所述除水孔的孔径d′为：d′≤bD-cαD，其中，所述b、c为常数，D为输出口处的直径，α为入口含油率。本发明还公开了一种油水旋流分离器。本发明除水装置开设的除水孔的外圆周面与除水管道的内壁相切，且除水孔的孔径d′设为d′≤bD-cαD，这样，就能够进一步根据含油率来调整不同孔径的除水孔，提高了油水分离效果。

摘要： 本发明公开了一种旋流分离器以及利用空化作用实现互溶物浓度分离的旋流分离方法。该旋流分离器主要包括入口、分离腔和两个出口，两个出口保持低压环境(真空环境)，其中，使远离进口端的出口实现低压环境的设备优选水泵或其他抽吸设备，使靠近进口端的出口实现低压环境的设备优选低压管道、真空泵或水泵。本发明对现有的旋流分离器做出改进，使其内部液体发生空化作用，并利用产生的大量空化气泡实现了互溶物的浓度分离。

摘要： 本发明提供了一种电化学气浮管式旋流分离器及分离方法与应用，该分离器包括进液管、起旋器支撑壳体、旋流腔壳体、尾管、出水管、出油管、起旋器、若干导流叶片电极，进液管、起旋器支撑壳体、旋流腔壳体、尾管及出水管依次连接形成管状壳体；起旋器位于进液管、起旋器支撑壳体及旋流腔壳体所形成的管状壳体内且该起旋器与壳体之间存在环形空间，即旋流腔；其中，该电化学气浮管式旋流分离器还包括两个不相交的导电线圈及电源，导电线圈完全预埋于起旋器中，若干导流叶片电极沿起旋器轴向方向部分镶嵌入起旋器的外表面中，且所有处于间位的导流叶片电极通过导电线圈相连接，以形成相互交替的阴极及阳极；导电线圈通过导电线缆与电源相连。

摘要： 本发明公开了一种管道式导流片型油水分离器的除水装置，包括：除水管道，该除水管道具有油水输入口和输出口，在该除水管道上沿管的轴向方向开设有一组以上的除水孔，所述除水孔的外圆周面与所述除水管道的内壁相切，且所述除水孔的孔径d′为：d′≤bD-cαD，其中，所述b、c为常数，D为输出口处的直径，α为入口含油率。本发明还公开了一种油水旋流分离器。本发明除水装置开设的除水孔的外圆周面与除水管道的内壁相切，且除水孔的孔径d′设为d′≤bD-cαD，这样，就能够进一步根据含油率来调整不同孔径的除水孔，提高了油水分离效果。

摘要： 本发明公开了一种旋流分离器以及利用空化作用实现互溶物浓度分离的旋流分离方法。该旋流分离器主要包括入口、分离腔和两个出口，两个出口保持低压环境(真空环境)，其中，使远离进口端的出口实现低压环境的设备优选水泵或其他抽吸设备，使靠近进口端的出口实现低压环境的设备优选低压管道、真空泵或水泵。本发明对现有的旋流分离器做出改进，使其内部液体发生空化作用，并利用产生的大量空化气泡实现了互溶物的浓度分离。

摘要： 本发明公开了一种虚拟池底及分离方法、及基于虚拟池底的双旋流分离器，双旋流分离器包括壳体、锥形分流器和旋流网格板，壳体底部设有沉淀物存储腔，锥形分流器为倒锥形并设于壳体内，且锥形分流器的锥面上开设有通道口；壳体内壁与锥形分流器外壁之间的空间为下旋流沉淀子腔，锥形分流器内部空间为上旋流沉淀子腔；旋流网格板设有若干个通孔和中心孔并位于锥形分流器的底部，锥形分流器的下端通过该中心孔与沉淀物存储腔连通。本发明基于虚拟池底技术所使用的旋流网格板解决了沉淀池面临的粒子落在池底后被水流重新带走的问题，同时最大化利用处理空间，从而提高分离器去粒子效率；本发明占地面积小，不需外部动力，无需能源，清理方便，易维护。

摘要： 本申请提供了一种超音速旋流分离器及流体分离方法，该超音速旋流分离器包括：顺次同轴连接的回流管、直管渐缩段、扩张流道和第一排液段；直管渐缩段包括：进气腔，该进气腔内设有旋流发生器和导流锥，该进气腔开设有进气口；进气腔靠近导流锥的一端与扩张流道连接，另一端与回流管连接；旋流发生器一端与导流锥连接，另一端与回流管连接；第一排液段包括：第一排液腔和设置在该第一排液腔内的第一扩压器，该第一排液腔开设有第一排液口和干气出口；第一扩压器的侧壁设有多个开口，用于增加该第一扩压器的排液面积，结构可靠，能够增加超音速旋流分离器的流通能力和流场稳定性，进而能够提高流体分离性能。

摘要： 本实用新型提供了一种切向入口分离总成及使用该分离总成的反射流旋流分离器，涉及流体分离技术领域，包括分离筒体、轻相上升管、切向入口管、第一导流板和第二导流板，所述轻相上升管插设于所述分离筒体的顶部；所述分离筒体的侧壁设置有进料口，所述切向入口管与所述进料口相连通；所述第一导流板设置于所述切向入口管的内部，用于将流体导向所述进料口，所述第二导流板倾斜设置于所述分离筒体的内部，解决了现有切向入口分离总成结构简单，流体分离效率不稳定的技术问题，达到了流体压降损失减小，对入口部位和分离筒体内壁的冲击腐蚀减缓，并且有效避免流体中的携带质在入口部位和分离筒体内部的沉积，使流体的分离效率稳定的技术效果。

摘要： 本实用新型公开了旋流分离筒和旋流分离器，旋流分离筒，包括筒体，所述筒体内部设置有用于增大流体的螺旋角的第一缓流板。受到第一缓流板的支持力后，第一缓流板给流体一个支持力，这个支持力使得流过第一缓流板的流体的螺旋角从初螺旋角增大为第一缓流板的螺旋角，这部分流体后续在筒体中旋流的螺旋角也增大，流体后续旋流的层数增多，流体在筒体内后续停留的时间延长，有利于流体充分分离为重质物料和轻质物料后再从筒体流出，提高了这部分流体的分离效率。旋流分离器，包括所述旋流分离筒。

摘要： 本实用新型公开了一种气液砂旋流分离器及分离系统，气液砂旋流分离器包括旋流器外壳、液位计、压力表。旋流器外壳内部设有旋流器主体，旋流器外壳底部设有第一排污口，侧壁设有进口、气出口、液出口、第二排污口，两个液位计接口，气出口、液出口的位置高于进口，进口用于将气液砂混合物沿切向方向流入旋流器主体，液出口用于连接过滤分离器；液位计一侧设有两个外接口，两个外接口与两个液位计接口一一对应连接；压力表设于旋流器外壳顶部。可以有效将气液砂进行分离，且增加液砂的分离效果，还要便于清洁砂粒固体。