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      1. 旋流器

        水力旋流器

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        常見問題

        旋流器處理量與壓降之間有什么關系

        時間:2017-07-31來源:海王科技瀏覽次數:

        水力旋流器用于分離多相液體混合物,旋流器尺寸越小,分離能力越高,但是其處理量也隨之變小,增加了旋流器設備的投資。對于難分離的固液混合物,設計旋流器往往為了保證分離效率而采用小尺寸的旋流器,這是如何提高單臺旋流器的處理量就是一個很實際的問題。

        在處理洗煤水尾礦、冶金廢水、選礦廠廢水等過程中,往往不僅處理量大,而且需要分離的顆粒也非常小,屬于處理量大、難分離的情況,這時候如果能研發出既有足夠的分離能力、又能滿足處理量要求的旋流器,就可以在這些領域應用高效、緊湊、低投資、無須維護的旋流器分離方式。
        根據傳統旋流器的型式,設計出分離能力高的小直徑、小錐角的旋流器管子,在此基礎上,通過結構形式的改進來提高旋流器的處理量,這樣使新型旋流器能適應分離能力高、處理量大的情況,本文即是對這種新型固液旋流器的流動性質進行研究,揭示其處理量與壓降之間的關系。

        傳統的固液分離用水力旋流器為單錐結構,一般在操作時流體通過旋流器的壓降控制在0.3MPa以下,比較常見的是使旋流器在0.1MPa的壓降附近操作,如果壓降太大, 一般的工業用泵就很難提供其進口壓力。

        旋流器的尺寸決定了壓降與流量之間的關系。如果旋流器尺寸降低, 壓降將隨處理量呈二次方的方式增加,因此小尺寸的旋流器必然嚴重限制旋流器的處理量。

        限制小尺寸旋流器流量的關鍵問題就是在大流量時壓降劇烈增加,為此,在傳統單錐旋流器的圓柱段和錐段(稱為小錐段)之間再增加一個錐段(稱為大錐段)。由于增加了大錐段,因此旋流器的圓柱段直徑和進口段直徑都 可以成比例地增加,由于增加了進口流體的橫截面積,降低了流動阻力,因此在相同流量下雙錐旋流器的壓降要明顯低于單錐旋流器的壓降,因此就留出了增加旋流器處理量的空間。由于雙錐旋流器中的大錐段增加了旋流器的分離空間,因此雙錐旋流器的分離能力多多少少要高于傳統單錐旋流器的分離能力,這樣,就實現了在不降低分離能力的同時增加處理量的需求。

        水力旋流器壓降的實驗顯示,流體從儲水管經泵抽出進入主管路和旁路,主管路的流體經測量其流量和壓力后進入旋流器,通過調節調節閥與旁通閥來控制進入旋流器的流量。流體經過旋流器后分別經底流口與溢流口流出并返回儲水管。在底流出口和溢流出口的管路上分別安裝閥門,用來調節分流比。通過分別測量進口與出口的壓力就可以得到旋流器的壓降。

        旋流器底流口直接接大氣的情況下,底流壓降與旋流器進口流量只之間的關系。新型雙錐旋流器的流量-壓降之間的關系大概呈二次拋物線關系,與單錐旋流器的情況類似。

        溢流和底流壓降與旋流器分流比(表示底流流量占進口總流量的百分比)的關系,其中壓降隨分流比的變化有比較明顯的上升。

        進口流量為6.0m3/h、溢流管插入深度65mm、底流口直接接大氣的情況下溢流管內徑對壓降的影響。其中壓降隨溢流管徑的增加而降低,這是因為溢流管徑的增加降低了流體通過旋流器的流動阻力,因此進口壓力會隨之下降。

        進口流量為6.0m3/h、溢流管內徑為24mm情況下壓降與溢流管插入深度之間的關系。其中隨著溢流管插入深度的增加,壓降首先呈現微小的上升趨勢,而后隨溢流管插入深度的增加而下降。
        相同壓降條件下傳統單錐旋流器與新型雙錐固液旋流器流量的對比。新型雙錐旋流器的流量普遍高于傳統單錐旋流器的流量,在實驗范圍內,雙錐旋流的流量比單錐旋流器的流量高出60?70%。

        研究表明:新型雙錐旋流器比傳統的單錐旋流器的處理量(進口流量)高 60?70%,因此新型雙錐固液旋流器可望在分離微小顆粒物的場合發揮等廣泛的作用。由 于迄今為止尚未見將雙錐旋流器用于固液分離的報道,因此本文的研究為這一新型旋流器的壓降特性進行了初步的研究,結果表明:與傳統旋流器類似,雙錐旋流器的壓降隨 流量呈二次拋物線的方式增加;隨著溢流口直徑的增加,壓降減少。另外,壓降隨分流 比的增加而增加;隨溢流管插入深度的增加,壓降首先略微上升,而后呈現下降的趨勢, 這些結果在單錐旋流器的研究結果中都沒有反映出來。

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