尾管过滤式水力旋流器滤出效率实验研究

水利旋流器的众多优点使其在矿山单位的应用十分广泛,但随着矿山生产规模的扩大它又成为制约生产的首要因素。山东某金矿选矿车间通过流程改造,有针对性的采用非常规浮选流程在原有设备不变的情况下成功解决了由于处理量提高带来的各种生产问题,提高了水利旋流器的分级效率,减少了金属流失,为该矿山单位每年增加1307.124万元的经济效益,社会效益十分显著。

旋流器的定位不合理导致二段闭路磨矿细度控制始终不能达到理想效果，浮选回收率受到影响，旋流器的工作压力控制不稳，进而影响到重选回收率。

根据作者提出的水力旋流器分离过程中工作流体呈组合螺线涡或由其简化的组合涡中的最大切线速度轨迹特征,导出生产能力、分离粒度和基本直径3个基本公式,编制出水力旋流器选型计算新程序,并用生产实例印证了该程序的适应性和可靠性,供读者在实际工作中参考或应用。

文章在分析影响水力旋流器分级效率因数的基础上,提出通过降低底流中细粒级含量来增大旋流器的分级效率的方法,并对旋流器做了一些改进。新型旋流器采用加冲洗水的方式对矿浆进行二次分级,利用独特的底流口旋转筛分分级技术对底流进行三次分级,减少底流中细粒含量,以满足高效分级的要求。

利用空气压缩机、nikuni气液混合泵对旋流器单体进行注气试验.通过注入的微气泡捕获微小油滴形成的油-气复合体,在离心力的作用下,气泡将携带油滴运移至核心处,完成气浮选和旋流分离的协同效应,从而实现油水高效分离.试验结果表明:采用注气方法可改善水力旋流器的分离效果,但空气压缩机单点注气破坏流场的稳定,旋流器分离效率的提高并不明显;空气压缩机入口注气、微孔管旋流腔注气与采用nikuni气液混合泵注气3种条件下,水力旋流器的分离效率均可达到95%以上,是较为理想的注气形式.

采用计算流体力学软件fluent6.3对三相旋流器结构参数和分离效率的关系进行了数值模拟研究,通过研究发现,调整结构参数,包括:溢流管径、溢流管插入深度、进料管结构、圆筒段结构和集砂桶的结构等,可以极大地提高水力旋流器的分离性能。为今后三相分离水力旋流器的设计、制造提供参考。

针对固液分离水力旋流器,研究了结构参数及操作参数对压力特性的影响,得到了含气条件下水力旋流器的压力特性研究结果,并进行了能耗分析。实验结果表明,在含气条件下水力旋流器的溢流和底流压差都显著增加;在不含气条件下压降比随着流量的增加而降低,但在含气时则基本保持不变;随着旋数的增加,压差增大,而压降比减小;随着气液比的加大,压差基本呈增加趋势,而压降比则无明显变化。最后指出,减少水力旋流器能量消耗的方法主要有降低流量、旋数或气液比,其中最可行的方法是降低水力旋流器入口处的气液比,即提高游离水脱除器等前端处理设备的除气效率,尽可能降低混合介质中气体的含量

介绍了液-液分离水力旋流器的理论研究进展,分析了各种数学模型的研究状况及存在的问题,对人工神经网络在液-液分离水力旋流器的应用及其发展进行了展望。

水力旋流器是一种应用于非均匀相混合物分离的设备,通常应用于污水处理系统的一级除油设备,利用油水密度差在离心力的作用下将油水进行分离.由于其理论处理效率高、占地空间小的优点在海上采油平台中广泛使用.但目前在渤海地区内无成功使用的案例,在实际应用当中发现其处理效果不明显,而且含油污水的排量较大对平台的排放系统产生巨大的压力,增加现场工作量,大多数基本处于停用状态.锦州25-1南油气田通过对水力旋流器现场调试和数据分析找出影响水力旋流器处理效果的因素,对水力旋流器系统进行了优化改造,通过现场调试,大幅提高了水力旋流器的处理效率.

研究入口流道带倾角的水力旋流器模型,用gambit软件建模并划分网格,运用fluent软件对其油水分离情况进行数值模拟,分析了传统直入口流道与带倾角入口流道的区别。发现倾斜入口模型压力降明显降低,有助于降低旋流管能耗。倾斜入口模型模拟中,底流处油的浓度较低,分离效果较好。

运用gambit建立250mm水力旋流器模型,通过cfd软件对其传统和改进后进口形式及整机进行磨损模拟仿真,通过对比分析,确定了改进后的进口形式符合矿浆流的运动规律,具有较高的耐磨度,为水力旋流器的优化仿真和技术发展提供理论依据。

轻质分散相水力旋流器在食用油的提炼、奶品脱脂、果汁浓缩等农副产品加工以及废水回用于农田水利的过程中有着广泛的应用前景。该文根据旋流器的分离效率模型计算并关联了轻质分散相水力旋流器的分割尺寸d50,可作为衡量旋流器分离能力的标志。得到的结果可适用于不同的流体流量、不同的分流比、不同的流体物性参数以及不同尺寸关系的旋流器。根据计算结果,分流比对分割尺寸的影响比较小,半锥角、溢流口尺寸与底流口尺寸对分割尺寸的影响比较大。旋流器大小、流体的流量以及物性参数对旋流器分割尺寸的影响比较直接,当旋流器尺寸r0、流量以及物性参数变化时,分割尺寸的改变遵循旋流器数不变的规律。由于分割尺寸与r0的平方根成正比,所以旋流器尺寸越小,分割尺寸也越小,因此旋流器的分离能力也就越大。

油田聚合物驱采出水的处理,采用沉降、过滤的处理工艺,经该工艺处理后的水即可进行回注。为了优选占地面积小、处理效率高的含油污水处理设备,开展了水力旋流器处理聚合物驱采出水的研究。通过对旋流器两个运行操作参数的比较,确定了水力旋流器在进口压力0.56mpa,出口压力0.21mpa,排油口压力0.17mpa,排泄比为10%时的处理效果最好。在进口流量为208m3/h,出口流量为198m3/h的条件下进行了的现场试验。试验结果表明,经过两级过滤后出水的悬浮固体含量达到低渗透注水水质指标。

依据计算流体动力学(cfd)的计算方法,利用fluent软件对水力旋流器内清水流场进行了三维数值模拟研究,并将模拟所得的流场与实测结果作对比,证明该软件模拟效果良好,从而为进一步研究旋流器固—液分离现象提供了一定的指导。

在入口采用空气压缩机注气的条件下,进行水力旋流器分离性能的试验。对流量、分流比、气液比等参数进行了试验。试验发现,当入口含油浓度在600mg/l时,水力旋流器在流量4.10m3/h、分流比15%、气液比9%左右时有最佳的处理效果,可由不注气时的87%左右的分离效率提高到95%以上。

对番茄渣皮、籽在水力旋流器内的运动进行了理论分析,以rietema澄清器结构为基础,依据番茄籽的物理特性研究并初步确定了实现番茄渣皮、籽分离的旋流器的结构形式和主要技术参数,并通过试验进一步研究了操作参数与分离性能之间的关系。

本文采用内流场模型,计算了轻质分散相液—液旋流器内的流线分布与速度分量。结果表明:轻质分散相旋流器内的流线分布状况明显不同于固—液旋流器。理论预测的轴向速度分布能够与实测数据很好地吻合;切向流速分布随轴向位置有微量的变化,与径向坐标之间的关系可按半自由涡形式拟合,但拟合出的指数约在0.35～0.39之间,明显低于固—液旋流器中相同的指数;径向速度分量明显随轴线位置变化,与径向位置之间成线形关系。径向速度分量与轴向速度和切向速度相比大约小两个数量级。

为了获得充气水力旋流器在用以控制大密度有用矿物过磨的进一步研究中其结构及操作参数优化的理论基础，本文采用改进型充气水力旋流器处理了含铜多金属硫化矿物。研究了其结构九和操作参数对其分级与富集特性的影响。

利用rsm模型模拟计算三维水力旋流器模型,分析了计算结果,并且与相关文献比较后认为:三维模型模拟水力旋流器具有一定的可行性,而二维轴对称模型与实际有一定的差距。

水力旋流器是应用离心分离原理进行油水分离的重要部件之一,在我国石油行业中已得到广泛应用。该文利用rngk-ε模型和ansys软件及理论,建立了水力旋流器的结构模型,经分析得出在操作参数变化时水力旋流器分离效率的变化规律,从而确定各影响因素的关系及适用范围,为实际操作提供理论依据。

介绍了水力族流器沉砂筑坝新工艺的工业试验和旋流器参数的选择．

利用直径250mm的水力旋流器开展了泥、沙分级的工业性试验,研究了入料压力对旋流器分级效率和浓缩效果的影响规律。结果表明:水力旋流器的最佳分级效率与最佳浓缩效率处于不同的压力操作区间,旋流器的底流浓度入料压力增大而持续提高,但分级效率则呈先缓慢上升到临界点,然后急剧下降的趋势。实际操作时,应当合理控制旋流器入料压力,避免因过度浓缩而牺牲分级效率。