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动态旋流器分离的主要部件

[2017/11/24]

   动态旋流器主要靠旋转栅、转筒、溢流嘴对混合液进行分离。从动态旋流器结构上看,它不像静态旋流器有较复杂的切向入口、圆柱段旋流腔、大小锥体段及长长的尾管。影响静态旋流器分离性能的主要结构因素有切向入口形状及个数、旋流腔的主直径及长度、大小锥段的结构形式及尺寸等,其旋流腔的主直径主要决定处理量的大小,大锥段主要进行旋流分离预加速,小锥段主要起分离作用,尾管主要是稳定由核的,几乎没有分离作用;动态旋流器沿转筒长度方向为主要分离区,影响其分离性能的主要结构因素有旋转栅、转筒、溢流嘴及收油套结构形式及尺寸等。

  (1)转筒是混合液分离的主要场所,动态旋流器正是通过高速旋转的转筒所产生的摩擦力,来带动经过旋转栅预加速的液流,从而形成分离所需要的离心力场。转筒属于高速运转部件。零件、装配的误差,甚至材质的缺陷都可能在旋转时产生不平衡离心力:

  式中G—转子的重量;e—偏心距;w—转子角速度;g—重力加速度。

  转筒转动时即使有很小的偏心距,都会引起非常大的不平衡离心力,成为机器或基础振动的主要原因。随着转速的进一步提高,转筒旋转速度加快、振动加剧,转筒转动会引起旋流器的振动,强烈的振动会影响旋流器内部的流场稳定。

  (2)旋转姗位于旋流器转筒入口端,若单靠转筒内壁与液流间的摩擦使液流作高速旋转运动,则产生的旋流强度未必满足分离的要求。为使棍合液获得足够的切向速度。就需要设置对进入转筒内液体起预加速作用的旋转栅。现在主要有叶片式和螺旋式这两种结构形式,叶片式旋转栅尾端应设计导流锥,使旋转的一液流充满转筒内腔,从而使流动过渡平稳,避免产生较强的涡流。叶片式旋转栅叶片个数过少,会导致转筒内流场分布不均;叶片个数过多则使液流的过流面积减小,压力摄失及液滴的剪切破碎程度增加,不利于分离效率的提高。

  (3)动态旋流器的溢流口位于旋流筒尾端,主要作用是把已经分离出来的轻质相,如石油,收集起来并经收油杆排出,水则从收油杆周围的环形腔排出。为了获得较好的预期分离效果,溢流嘴内外结构设计成锥面,此结构可缓解入口径缩现象,引导液流平稳流动,避免剧烈旋涡造成局部流场稳定性破坏。

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