正交试验法在除油旋流器结构筛选中的应用

介绍了除油旋流器的基本结构和工作原理,建立了一套室内试验装置,提出一种室内模拟油田含油污水的制备方法,用流体的压降和旋流器的分离效率作了旋流器除油性能的评价指标。在此基础上,对用于旋流器结构筛选的正交试验方案进行了设计和试验,测定了流量压降和级效率曲线,试验结果表明,正交试验法可以用于旋流器的结构筛选,并选出1＃旋流器为最佳旋流器。     

双锥型污水处理旋流器分离效果研究

为了检验新型污水处理系统设备的除油性能,设计建造了一套室内双锥型水力旋流器试验装置,并在该装置上进行了旋流器的外特性试验。以柴油作为介质,测量出了最佳流量范围、流量调节比和分流比等特性参数。实验结果表明,水力旋流器的压降随流量的增加而增大。在一定流量范围内,水力旋流器的分离效率不变。分流比大于１％ 时,旋流器的分离效率基本不变。入口浓度不影响旋流器的分离效率,但底流浓度随入口浓度的增大而增大     

双锥型污水处理旋流器分离效果研究

为了检验新型污水处理系统设备的除油性能,设计建造了一套室内双锥型水力旋流器装置,并在该装置上进行了旋流器的外特性试验。以柴油作为介质,测量出了最佳流量范围,流量调节比和分流比等特性参数。实验结果表明,水力旋流器的分离效率不变。分流比大于１％时,旋流器的分离效果基本不变。入口浓度不影响旋流器的分离效率,但底流浓度随入口浓度的增大而增大。     

内锥旋流器的流场特性及颗粒分级性能分析

內锥旋流器(ICH)是一种锥段结构倒置的新型旋流器,目前主要用于液-液的相分离。为了探索用ICH进行颗粒分级的可行性,通过雷诺应力湍流模型与Eulerian双流体模型耦合(RSM+TFM),构建ICH和常规旋流器的气-液-固三相流场,从流场压降、速度分布、颗粒运动行为以及分离效率4个方面进行对比分析。模型有效性的验证结果显示:文中构建的CFD数值模型与相关的实验结果吻合度较高,对切向速度、轴向速度以及分离效率的预测可靠。研究结果表明:与常规旋流器相比,ICH的流场压降更低,有利于减少分离作业的能耗,但也导致其离心力场强度处于较低水平;另一方面,ICH对粗颗粒的分离效果较好,溢流输出的细化产物质量较高,而对细颗粒的回收能力较差,底流流失的细颗粒数量较多。     

炼油厂污水旋流除油实验研究

用自行设计制造的XLQ 5 0型水力旋流器对炼油厂隔油池前、后的含油污水进行了室内除油模拟实验。实验结果表明 ,对中位粒径在 2 1.38～ 6 4 .2 μm的油滴 ,其分离效率为 84 %～ 99.8% ,处理后的水中含油量可控制在30mg/L以内 ,能满足污水排放要求。     

炼油厂污水旋流除油实验研究

用自行设计制造的XLQ－50型水力旋流器对炼油厂隔油池前、后的含油污水进行了室内除油模拟实验。实验结果表明，对中位粒径在21．38－64．2μm的油滴，其分离效率为84％－99．8％，处理后的水中含油量可控制在30mg／L以内，能满足污水排放要求。     

水力旋流器内空气柱的形成规律初探

探讨了不同排料方式下的水力旋流器空气柱形成的机理，定量分析了旋流器的结构参数对形成空气柱最小压降的影响。实验结果表明，传统大气排放式旋流器空气柱内的空气基本是从大气中吸入的。形成空气柱的最小压降，随着溢流口直径及锥角的增大而增大，随着进料口直径的增大而减小。而水封式旋流器空气柱的形成是由于旋流中心压力低于大气压后，溶解在液流中的气体析出而造成的。同样结构的旋流器，其形成空气柱的最小压降比在气排放式旋流器的要大。且随着溢流口直径的增大而增大，随着进料口直径及锥角的增大而减小。     

高效低阻旋风分离器的试验与开发

对影响ＰＶ型旋风分离器分离性能的关键尺寸和结构进行了改进,开发出了一种压降更低、效率更高的ＰＶＥ型旋风分离器。对改进后的分离器性能进行了试验,由试验结果可知,缩小排气管下口直径,可提高旋风分离器分离效率,但同时分离器的压降也大幅度上升。压降上升问题可以通过在排气芯管上开若干条狭缝加以解决。改进排尘口的结构,适当地增加分离空间的高度,并进行了优化匹配,可以在保持压降基本不变的条件下提高旋风分离器的效率     

中国石油大学一科研项目通过专家鉴定

近日,中国石油化工股份有限公司组织专家对“原油电脱盐装置切水旋流除油技术开发研究及工业应用”项目进行了鉴定。该项目由中国石油化工股份有限公司长岭分公司与中国石油大学（华东）机电工程学院共同完成。鉴定委员会一致认为,科研人员自主开发的新型旋流单管,具有轴向导叶式入口结构、多柱锥组合结构和双曲面溢流管结构,设备结构新颖,属国内外首创,具有完全自主知识产权,整体技术达到国际先进水平;基于旋流管流场分析和研究建立的除油型旋流管的压降、压降比的计算模型和计算公式,可供工程设计使用。     

井下旋流油气分离器流场数值模拟

鉴于现有油气分离器效率较低,为改善高含气井中井下多相混抽泵或电潜泵机组效率低下的问题,选择雷诺应力模型作为湍流模型,代数滑移混合模型作为多相流模型,对井下水力旋流油气分离器内的两相流场进行了数值模拟。通过数值计算得到了两相介质等浓度分布图和轴向速度矢量图,并将数值计算结果与同结构的水力旋流油气分离器样机的室内模拟试验结果进行了对比。研究结果表明,数值计算得到的各种图完全符合已知的旋流器流场分布规律。水力旋流器经过结构优化设计不仅可以进行井下油气分离,且分离效果较好,适用于较大流量和高含气率的油井条件。     

渐变截面型入料口夹角对旋流器流场及压降的影响

利用RSM雷诺应力模型和VOF多相流模型,通过数值试验方法考察了渐变截面型入料口夹角对Φ50 mm水力旋流器流场及压降的影响.结果表明,增大入料口夹角,切向速度增加,致使分离效率提高;与此同时,轴向速度和溢流管底端的最大径向速度也随之相应增加,导致沉砂分流比略有降低、短路流量增加,但对湍流结构影响不明显;空气柱直径同样随着夹角的增加而增大,从而有效分选空间减小.旋流器内部的压力损失主要包括主分离区域的损失和入料口区域的损失;增大入料口夹角,总压降增加,导流能力增强,当夹角为20°时,导流性能最优,但能量利用率降低.     

新型旋流分离一体机的分离性能分析

针对旋流器无法对粒径在10 μm左右的固相颗粒进行有效分离的问题,提出了一种过滤分离与旋流分离相结合的新型结构,并对内部流体速度场、压力场的变化和空气柱的稳定性进行了数值分析,对过滤介质的过滤通量和分离效率进行了实验研究.发现在相同操作参数和结构参数下新型旋流分离一体机具有更稳定的内部流场,内部速度、压力降更大,当粒径大于5 μm后旋流分离一体机的分离效率迅速提高,在10 μm 左右的固相颗粒的分离效率能够达到65%~85%,而实验所用普通旋流器的分离效率在60%以下.     

旋流分离技术在黄河泥沙分离中的应用

针对农业滴灌中黄河泥沙分离问题,介绍了黄河泥沙的基本特征和应用旋流分离技术分离黄河泥沙的原理,分析了分离实验中影响分离效果的主要因素.实验分析表明旋流分离器结构参数、操作条件和泥沙浓度对分离效果有较大的影响.     

统计测试中操作剖面的一种优化设计方法

为了提高软件统计测试的效率,使用较少的测试资源达到测试目的,对测试剖面进行优化成为必需.采用客户需求和测试需求作为约束,模型静态参数或其他统计质量标准作为优化目标,提出了一种基于约束优化的测试剖面最优化计算框架.通过扩展蚁群算法研究了一种求解优化测试剖面的方法.实验表明,相对于传统的函数最优化方法,使用启发式的蚁群算法具有更好的优化效果,并且更具通用性.在统计测试中使用经过优化的测试剖面可以生成统计意义上符合测试需要的用例集合,提高测试效率.     

水力旋流器内油水分离过程的三维数值模拟

由于计算模型的局限性,目前对水力旋流器内两相湍流的模拟计算仅限于来流分散相浓度低于10%(体积分数,下同)的情况.文中利用Fluent软件,将多相流欧拉分析方法与各向异性的雷诺应力湍流模型相结合,实现了水力旋流器内油水分离过程的三维数值模拟并预测了分离效率.该模拟可用于来流分散相浓度超过10%、湍流具有各向异性的一般广义情形,展示了油水两相由开始的均相来流逐渐在旋流器内分离、聚合、迁移的过程.实测结果验证了文中对旋流器分离性能预测的正确性.     

基于相关性分析和响应面法的复合旋流器结构参数优化

为了提高旋流器优化参数的准确性,得到其在结构优化中的最优解,以一种新型复合旋流器为研究对象,基于相关性的单因素分析寻优法,以相关性分析的结果来指导优化范围的选取,提高其结构参数优化范围的准确性。结合响应面优化方法,以分离效率为优化目标,确定旋流器的最优结构参数,建立了分离效率和结构参数之间的回归模型。结果表明:不同的结构参数和各性能指标之间的显著关系并不相同,根据相关性分析的结果确定各结构的优化范围为:上锥角为0°~4°,下锥角为8°~12°,底流口直径为12~16 mm;响应面优化得到旋流器最优结构为:上锥角为2.565°,下锥角为11.719°,底流口直径为12.889 mm,在本组参数下旋流器固体分离效率达到了99.945%,气体分离效率达到了93.807%。为旋流器的结构优化提供了一种新方法。     

水力旋流技术处理含油污水的室内研究

本文利用自制的水力旋流器研究了入口流量、入口浓度、分流比、密度差和温度对分离效率的影响,并对炼油污水进行了处理。表明适宜的操作条件有利于提高水力旋流器的分离效率。     

油脱水型水力旋流器压力特性和分离性能

建立了旋流脱水装置系统,对旋流芯管的压力特性和分离性能进行了试验研究。在进口流量为2.9 m3/h、压降为0.21 M Pa条件下,该装置可将原油含水量(φ)从0.05~0.08降低到平均0.004 5以下,平均脱水率达90%。用磁感应强度为160 mT的磁水处理器对分散相进行破乳,强化旋流脱水过程,效果不明显。