發(fā)布時間：2020-07-19 06:27

【摘要】：水力旋流器由于其特殊的分離原理及結構特征已成為一種獨具一格的分離裝置，其應用范圍逐步擴大。常規(guī)動態(tài)、靜態(tài)類型的水力旋流器在油田產(chǎn)出液的預分離和污水處理中已表現(xiàn)出一定的優(yōu)越性能，同時也暴露出一些不足。因此，研究開發(fā)高性能的新型水力旋流器，以適合于油田發(fā)展的需要是十分必要的。 鑒于動、靜態(tài)水力旋流器各自的優(yōu)點和局限性，本文提出了一種新結構型式的旋流分離裝置——復合式水力旋流器，其保持了動態(tài)水力旋流器旋流強度高、壓力損失小的優(yōu)點，旋流分離段采取固定形式，大大降低了結構產(chǎn)生的振動對旋流場穩(wěn)定的影響。 在建立單元化的復合式水力旋流器試驗裝置基礎上，通過實驗分析得出了樣機旋轉(zhuǎn)柵的葉柵片數(shù)、柵片長度、同步旋轉(zhuǎn)筒長度及溢流口的合理結構參數(shù)。試驗確定了復合式水力旋流器入口流量與壓力損失、入口流量與壓降比的關系以及分流比對分離效率的影響和電機轉(zhuǎn)速對壓力損失、分離效率的影響關系。 采用多普勒測速系統(tǒng)對靜態(tài)水力旋流器及復合式水力旋流器樣機的切向速度場和軸向速度場進行了測試和比較。給出了復合式水力旋流器切向速度和軸向速度的基本分布規(guī)律。 基于RNGK-ε模型的基本理論，通過對K-ε模型的修正，建立了復合式水力旋流器的數(shù)學模型。應用控制體積法和交錯網(wǎng)格技術實現(xiàn)對輸運方程的離散化，采用SIMPLE算法對復合式水力旋流器的內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬。并對數(shù)值模擬結果與實際測量結果的進行了比較。 結合油田現(xiàn)場工藝流程，先后進行了油田含油污水處理和油井產(chǎn)出液預分離的實驗研究，結果表明，復合式水力旋流器是完全可以勝任生產(chǎn)工藝要求。 本文針對復合式水力旋流器的結構及特性所開展的研究工作，為新型旋流器結構參數(shù)和操作參數(shù)的合理選擇提供了依據(jù)，也為改善油田水處理效果、提高污水處理的技術水平提供了新的思路。
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2003
【分類號】：X741
【圖文】：

流分離技術研究實驗基地，對于加強理論與實踐的結合起到了積極的促進作用，在結構優(yōu)化和應用研究領域也取得了一些成果，所研制的旋流分離設備‘圖1.1)在油田生產(chǎn)中得到了推廣應用[zl。圖1.1水力旋流器在油田中的應用Fig.1.1APPlicatinofhydrocyelonein011field1.1.2論文研究的意義水力旋流器由于其特殊的分離原理及結構特征已成為一種獨具一格的分離裝置，在一定的應用場合比任何其它設備更便于使用。常規(guī)類型的水力旋流器在油田水驅(qū)采出液的預分離和污水處理中已表現(xiàn)出優(yōu)越的性能，但隨著聚合物驅(qū)和三元復合驅(qū)采出液的不斷增多，常規(guī)動態(tài)、靜態(tài)類型的水力旋流器應用受到嚴重限制。因此，研究開發(fā)高性能的新型水力旋流器，以適合于油田發(fā)展的需要是十分必要的。動、靜態(tài)水力旋流器各有自己的優(yōu)點，也各有自己的局限性，能否將動、靜態(tài)水力旋流器各自的優(yōu)勢有機的結合起來呢?本著這一目的，我們提出了一種新結構型式的旋流分離裝置—復合式水力旋流器[’5〕，2002年獲國家實用新型專利

_霸;黔二黔，絕，如.冷T-別為一1泵、2泵·3的最大流量;了為試驗進行時間。一般試驗時間選取0，5小、4泵液一時各自，時間過長時可井井由1旋圖2.2為供液泵組。于室內(nèi)試驗一般只何時對個旋流器單體進行試驗，鷺架留，嘿髯擎奕擴料鱷攀單螺桿泵:一型號為E2N600一P一wl12，額定排量圖2.2供液泵組Fig.2.2Pumpcell

泵后注油。泵前注油時，油經(jīng)泵轉(zhuǎn)子或葉，同時伴有不同程度的乳化。在注水泵吸個注油口，以實現(xiàn)泵前、后注油方式的對響。勻、穩(wěn)定的混合效果，靜態(tài)棍合器裝在泵采用靜態(tài)混合器是為了更好地模擬現(xiàn)場工勻，特別是在使用螺桿泵、轉(zhuǎn)子泵等低剪。靜態(tài)混合器能使互不相溶的液滴各自分合效果。見圖2，3o進液計量是對進入試驗單對旋流器處理后底流(或溢流)端流或底流)流量的確定是通過進液量與并聯(lián)裝有LZB一80·LZB一40玻璃轉(zhuǎn)子流量計

【引證文獻】

相關期刊論文 前3條

1 龔達盛;;影響水力旋流器分離性能各參數(shù)概述[J];甘肅冶金;2008年01期

2 田松齡;劉曉敏;陳鈺婷;;基于ARIZ的復合式旋流器結構布局優(yōu)化及創(chuàng)新研究[J];工程設計學報;2013年05期

3 于曉波;孫三祥;秦玉強;;無壓流旋流除砂器速度場的數(shù)值模擬[J];洛陽理工學院學報(自然科學版);2010年03期

相關博士學位論文 前2條

1 李小兵;基于微泡浮選的多流態(tài)強化油水分離研究[D];中國礦業(yè)大學;2011年

2 李琳;渾水水力分離清水裝置水沙分離的數(shù)值分析及試驗研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學;2008年

相關碩士學位論文 前9條

1 金雪菲;液液兩相分離裝置結構研究與流場分析研究[D];浙江大學;2011年

2 李森;復合式水力旋流器振動特性及分離特性研究[D];大慶石油學院;2006年

3 劉剛;對稱入口固液分離水力旋流器的數(shù)值模擬[D];四川大學;2006年

4 李劍石;復合式旋流器旋轉(zhuǎn)頭結構優(yōu)化設計及分離特性研究[D];大慶石油學院;2007年

5 陳偉東;“渾水水力分離清水裝置”結構對清水流場影響的數(shù)值模擬[D];新疆農(nóng)業(yè)大學;2007年

6 姚常亮;渦流板式動態(tài)水力旋流器的性能研究[D];大連理工大學;2007年

7 劉杰;油水分離用復合式水力旋流器的數(shù)值模擬研究[D];南昌大學;2012年

8 胡穎;新型油水分離水力旋流器的仿真模擬與結構優(yōu)化設計及性能研究[D];華北電力大學;2012年

9 陳愛華;旋轉(zhuǎn)旋流分離機運動合成和結構研究[D];浙江工業(yè)大學;2007年

本文編號：2762049