轴入导锥式水力旋流器分离性能研究

—86—石油机械CHINAPETROLEUMMACHINERY2017年第45卷第10期◄油气田开发工程►轴入导锥式水力旋流器分离性能研究蒋明虎1>2王和静1邢雷1张勇1(1.东北石油大学机械科学与工程学院2.黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室）摘要：入口是预分离介质进入旋流器的首要通道，入口结构对水力旋流器的分离性能至关重要。在创建轴入导锥式水力旋流器数值模型的基础上，分析了分流比和入口速度对旋流分离器分离性能的影响，并借助试验对模拟所得结果进行了验证。分析结果表明：随着分流比的增加，分离器的分离效率呈现出先逐渐升高后降低的趋势，当分流比为20%时分离效果最好，现场试验的分离效率可达91.5%;轴入式水力旋流器在一定的范围内，随入口速度的增加分离效率升高，当入口速度达到2.4m/s时，试验分离效率达到92.0%。所得结论可为轴入导锥式水力旋流器的现场应用提供参考。关键词：水力旋流器；油水分离；分流比；入口速度；数值模拟；分离效率中图分类号：TE937文献标识码：Adoi:10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2017.10.017StudyonSeparationPerformanceofAxialGuideConeHydrocycloneJiangMinghu1,2WangHejing1XingLei1ZhangYongi(1.MachineryScienceandEngineeringCollege,NortheastPetroleumUniversity,2.HeilongjiangProvincialKeyLaboratoryofPe­troleumandPetrochemicalMultiphaseTreatmentandPollutionPrevention)Abstract:Theinletistheprimarychannelforthepre-separationmediumtoenterthehydrocyclone,whosestructureisveryimportantfortheseparationperformanceofthehydrocyclone.Basedontheestablishmentofthenu­mericalmodeloftheaxialguideconehydrocyclone,theinfluencesofthesplitratioandtheinletvelocityontheseparationperformanceofthehydrocycloneseparatorhavebeenanalyzed•Thesimulationresultswerethenverifiedbyexperiments.Theresultsshowthattheseparationefficiencyoftheseparatorincreasesandthendecreaseswiththeincreaseofthesplitratio,andreachesthebestwhenthesplitratiois20%.Theseparationefficiencyofthefieldtestis91.5%.Inacertaininletvelocityrange,theseparationefficiencyoftheaxialguideconehydrocyclonein­creaseswiththeinletvelocity,andcouldreachto92.0%whentheinletspeedreaches2.4m/s.Theconclusioncouldprovidereferencesforthefieldapplicationofaxialguideconehydrocyclone.Keywords：hydrocyclone；oil-waterseparation;splitratio；inletvelocity；numericalsimulation；separationefficiency力作用重质相从底流口排出，轻质相从溢流口排〇引言出[1]。水力旋流器在完成旋流分离时，必须有一定的压力损耗，即水力旋流器根据压力的消耗换取液-液分离水力旋流器是一种高效的离心分离分离所需的能量[2]。在旋流分离时，人口是预分设备，混合介质沿切向人口进人旋流腔，由于离心离介质进人旋流器的首要通道，且入口处的压力损**基金项目：国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助课题“气液固三相耦合作用机理及一体化分离特性研究”(20132322110002);东北石油大学培育基金项目“旋流场内离散相粒子运移规律及分离动力学研究”（NEPUPY-1-15);东北