自循环式动态水力旋流器压力性能和分离性能实验研究

高飞 周志海 刘杰

本文研究將离心机与水利旋流器特点结合，采用合理的中心进料方式，加工实验样机后，通过结构参数对比实验优化压力性能，确定结构参数合理的工业机。利用流体力学软件对工业机单相流场数值模拟，对旋流发生部件进行数值优化，以供参考。

自循环式;动态水力旋流器;压力性能;分离性能

随着油田开发深入，石油采出液含沙量不断增加。水力旋流器表现出优越的性能，某些地层胶结疏松，含沙量增加导致管阀设备磨损严重，减少管道流通面积造成管道堵塞。水力旋流器将非均匀相混合物分离，90年代初国际开始采用选分流分离技术进行原油除砂。水力旋流器可用于非均相混合物分离，如固液气三相分离等，处理细颗粒杂质表现良好分离性能，石油工业采用旋流分离技术，可取代庞大低效重力分层流程。旋流分离器结构简单，分离中受压力波动等操作参数影响大，分离性能有限。开发受操作参数影响小，卸料方便的新型除砂设备非常必要。

水力旋流器基于离心沉降作用，由静态水力旋流器由溢流管、进料管等部件组成，分离两相混合液从进料管沿切向进入旋流器，轻重两相密度差使所受离心力与流体阻力不同，大部分重相经旋流器底流口排出，单个水力旋流器直径10～2500mm，较小的水力旋流器以高压操作。旋流器具有结构简单、使用方便等优点。离心机主要靠转鼓高速旋转产生离心力场使混合物分离，目前广泛使用的有螺旋卸料沉降离心机等。……