[實用新型]帶有新型尾管和整流結構的油水分離旋流器

無效

• 申請號: 01231817.5
• 申請日: 2001-07-19
• 公開（公告）號: CN2508863Y
• 公開（公告）日: 2002-09-04
• 發明（設計）人: 馮叔初;李玉星;唐建峰;劉淼兒;張勁松;田栓魁;韓專;郭甫;王萬福;田中瑋
• 申請（專利權）人: 石油大學(華東);天津大港油田集團石油工程有限責任公司
• 主分類號: B04C3/00
• 分類號: B04C3/00
• 代理公司: 北京市中實友專利代理有限責任公司
• 代理人: 金杰,于鴻斌

本實用新型涉及分離兩種不相溶的油-水混合液的旋流分離器，具體地說，是帶有新型尾管和整流結構的油水分離旋流器。

目前，油水分離的傳統方法常為重力式、過濾、氣浮選和生物處理，由于空間的限制，重力式和氣浮選油水分離方法很難適用，，且氣浮選和過濾的處理成本高于旋流分離，過濾方法還存在反沖洗問題，其使用受到一定的限制。

本實用新型的目的在于克服傳統油水分離設備體積龐大、分離效率較低的不足，提供一種體積小、分離效率高、處理量適應范圍大、結構簡單、操作維護方便的帶有新型尾管和整流結構的油水分離旋流器。

本實用新型是這樣實現的：由溢流口1、圓柱段2、漸開線入口3、大錐段4、小錐段5、微錐直管段6、整流管7組成，圓柱段2、大錐段4、小錐段5、微錐直管段6、整流管7依次連接，圓柱段2的上部有溢流口1，圓柱段2的側部有漸開線入口3。

本實用新型還采用如下技術方案：

微錐直管段6下部有底流出口。

漸開線入口3可以是一個以上。

微錐直管段6的傾角角度γ為1～30分，長度L_u小于20倍的圓柱段2直徑D_c。

微錐直管段6下部的底流出口帶整流管7。

整流管7為縮徑擴張型，與微錐直管段6下部出口直徑D_u相比縮徑段最小直徑D_s的減小量為2％～10％D_c，整流管7的長度L_Z為1.5～5D_C。

整流管7可以帶頂針，其頂針插入微錐直管段6內，且A₁/A₂在5～40之間，A₁/A₃小于1.4，頂針插入微錐直管段6內的深度L_d為D_C/7～1.2D_C。

本實用新型的優點在于適用于以水為連續相的油水混合物，依靠流體旋轉產生的離心力和兩種互不相溶流體的密度差，分離油和/或使水凈化，即：使油濃集回收的同時使污水含油濃度大幅度下降，體積小、分離效率高、處理量適應范圍大、結構簡單、操作維護方便。

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為整流管7的結構示意圖；

圖3為帶頂針整流管7的結構示意圖。

下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述：

如圖1所示，具有一定壓力的油水混合物由圓柱段2上的一個或多個切向或漸開線入口3進入旋流器內，經過大錐段4的加速在小錐段5和微錐直管段6進行油水分離；分出的輕分散相油反向運動從溢流口1排出，凈化水從整流管7排出。

通常，旋流管的小錐段5后接微錐直管段6構成油水分離的主要區域，流體在直管段6中受管內壁面阻力流體旋轉速度逐步下降，細小油粒所受向心加速度相應減弱；此外，試驗中還發現有些油粒已積聚到軸心處，而隨凈化水從微錐直管段6的底流出口排出。以上兩個原因使油水分離效果變差，把直管段6改成帶微傾角的管段，一方面減緩流體旋轉速度的降低，另一方面管內外圍旋轉流體(水)給已形成的油芯施加一擠壓力，迫使油芯流向溢流口1，微錐直管段6的角度應在1～30分，管段長度L_u應小于20倍的圓柱段2直徑D_c。

微錐直管段6出口流速很高，大體與旋流管入口流速相當，在5m/s～11m/s范圍內，這股流體與旋流器殼體內相對靜止液體的沖擊損失月為幾十kPa，在微錐直管段6下游加整流管7可降低這種沖擊損失。實驗證明，縮徑擴張型整流管7(如圖2所示)較線性擴張型整流管7具有更好的性能，縮徑還有助于油芯向溢流口1流動，與微錐直管段6出口直徑D_u相比縮徑段的直徑D_S減小量為2％～10％D_c，整流管7的長度L_Z為1.5～5D_C。

圖3是另一種帶頂針的整流管7的結構圖，在軸心處加有頂針迫使油芯向溢流口1流動并起穩定作用。設A₁為整流管7上游尾管的最小有效截面積；A₂為整流管7頂部的有效截面積；A₃為環形空間的有效面積，且A₁/A₂在5～40之間，A₁/A₃應小于1.4，頂針插入微錐直管段6內的深度L_d為D_C/7～1.2D_C的范圍內。