动态水力旋流器内短路流流量的计算方法及影响分析

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作者 于海 栾智勇 +6 位作者 姬宜朋 安申法 陈家庆 司政 任强 孙丰旭 宋泽润 《化工进展》 北大核心 2025年第1期135-144,共10页

短路流是影响水力旋流器分离效率的重要因素,然而针对动态水力旋流器中短路流的形式和计算方法鲜有研究。本文通过数值模拟的方式对动态水力旋流器溢流管口处径向速度变化和流线分布规律,提出了一种基于数值模拟的动态水力旋流器短路流... 短路流是影响水力旋流器分离效率的重要因素,然而针对动态水力旋流器中短路流的形式和计算方法鲜有研究。本文通过数值模拟的方式对动态水力旋流器溢流管口处径向速度变化和流线分布规律,提出了一种基于数值模拟的动态水力旋流器短路流流量计算方法。将量纲为1的动态水力旋流器高灵敏度结构参数作为输入指标,以数值模拟所得的短路流率作为响应目标,通过响应曲面法建立了量纲为1的结构参数与短路流率间的计算模型。基于所建立的模型,使单管处理量为120m^(3)/h的动态水力旋流器进行结构改进,改进后短路流流量减少了59.6%,分离效率提高了10.4%,基于该方法改进的单管120m^(3)/h处理量动态水力旋流器中试样机通过了海上石油平台上的试验验证,且试验分离性能与模拟预测分离效率间的平均误差仅有4.9%。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 短路流 计算模型 数值模拟 现场试验

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动态水力旋流器结构参数的优选设计 被引量：19

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作者 王尊策 陈维勤 +2 位作者 蒋明虎 刘晓敏 赵立新 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期104-107,共4页

简要描述了动态水力旋流器的结构组成及工作原理。在深入开展动态水力旋流器的分离机理和性能试验研究的基础上 ,进一步证实了只要合理地优化选取其结构参数 ,即可获得良好的分离效果。重点介绍了动态水力旋流器主要结构参数的优选设计... 简要描述了动态水力旋流器的结构组成及工作原理。在深入开展动态水力旋流器的分离机理和性能试验研究的基础上 ,进一步证实了只要合理地优化选取其结构参数 ,即可获得良好的分离效果。重点介绍了动态水力旋流器主要结构参数的优选设计过程 ,通过对油水分离用动、静态水力旋流器进行对比分析 ,进一步证实了动态水力旋流器在油水分离方面存在的优势。其成功研制为今后深入进行分离机理、流场测试及分离性能的研究奠定了基础 。 展开更多

关键词 油田 含油污水处理 动态水力旋流器 结构参数 分离效率 优选设计 参数化造型

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动态水力旋流器圆管螺旋流场特性研究 被引量：15

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作者 刘晓敏 蒋明虎 +2 位作者 王尊策 赵立新 李枫 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期89-93,共5页

对动态水力旋流器圆管螺旋流场结构及形成原理作了简要描述。在深入研究动态水力旋流器分离机理及分离性能的基础上 ,运用圆管螺旋流动方程式进行了动态水力旋流器内部螺旋流动分布理论研究 ,得到旋流器内部流场按强制涡、自由涡、组合... 对动态水力旋流器圆管螺旋流场结构及形成原理作了简要描述。在深入研究动态水力旋流器分离机理及分离性能的基础上 ,运用圆管螺旋流动方程式进行了动态水力旋流器内部螺旋流动分布理论研究 ,得到旋流器内部流场按强制涡、自由涡、组合涡及螺旋涡的分布特性。同时利用直圆管柱模型 ,模拟计算出了圆管螺旋流的理论分布结果。研究和掌握动态水力旋流器内部流体螺旋流的运动及分布规律 ,为今后深入进行其分离机理、流场测试及分离性能研究打下了一定的基础。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 螺旋流 强制涡 自由涡 组合涡 流场分布 非牛顿流体

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含油废水处理用动态水力旋流器构件设计研究 被引量：18

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作者 王尊策 刘晓敏 +2 位作者 李枫 蒋明虎 赵立新 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第2期11-13,共3页

为适应油田含油废水处理设备的小型化、可移动的需要,从提高动态水力旋流器设计及制造精度入手,运用数学、流体力学、三维CAD造型技术等知识,对其主要构件,如转筒、旋转栅、溢流口等进行了优选设计和试验对比分析.为制造分离性能优良的... 为适应油田含油废水处理设备的小型化、可移动的需要,从提高动态水力旋流器设计及制造精度入手,运用数学、流体力学、三维CAD造型技术等知识,对其主要构件,如转筒、旋转栅、溢流口等进行了优选设计和试验对比分析.为制造分离性能优良的样机提供了理论指导,也为其深入研究奠定基础. 展开更多

关键词 含油废水处理 动态水力旋流器 结构设计 转筒 旋转栅 溢流嘴 分离效率

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用于油水分离的动态水力旋流器的研制 被引量：12

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作者 王尊策 刘晓敏 +2 位作者 蒋明虎 赵立新 李枫 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2003年第1期62-65,共4页

介绍了用于油水分离的动态水力旋流器的主要结构及其工作原理 ,论述了其结构性能设计及制造工艺方法 .对所研制的动态水力旋流器进行了室内与现场试验 ,结果表明 ,样机能将油水混合液中的含油浓度从 1.0 0～ 1.80g/L降至 0 .0 2g/L左右 ... 介绍了用于油水分离的动态水力旋流器的主要结构及其工作原理 ,论述了其结构性能设计及制造工艺方法 .对所研制的动态水力旋流器进行了室内与现场试验 ,结果表明 ,样机能将油水混合液中的含油浓度从 1.0 0～ 1.80g/L降至 0 .0 2g/L左右 ,油水分离效率达 95 % ;与静态水力旋流器比较 ,可分离油滴的粒径更小 ,能低压运行 ,且压力损失小 ,一般只有 0 .0 1～ 0 .15MPa .分析了现场试验过程 ,提出了应用该装置处理聚驱采出液的改进工艺设施 ;给出了提高该设备精度的具体方案 . 展开更多

关键词 油水分离 动态水力旋流器 研制 制造工艺 结构性能

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脱油型动态水力旋流器分离特性 被引量：7

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作者 刘晓敏 李枫 +2 位作者 赵立新 蒋明虎 王尊策 《石油化工设备》 CAS 2002年第6期13-15,共3页

介绍了动态水力旋流器主要构件结构形式及参数对其分离特性的影响。通过对动态水力旋流器主要构件的结构设计及试验研究 ,合理确定了其主要构件的结构参数 ,并对实验现象进行了观察与简要分析。

关键词 脱油型 动态水力旋流器 分离特性 转筒 旋转栅 溢流嘴

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脱油型动态水力旋流器操作参数的试验研究——压力、压差及压降比的试验测定与分析 被引量：8

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作者 蒋明虎 刘晓敏 +2 位作者 赵立新 王尊策 李枫 《石油矿场机械》 北大核心 2002年第4期18-21,共4页

研究了油水分离用动态水力旋流器流量、转速及分流比等与压力的关系,同时对压力、压差、压降比进行了试验测定与分析。通过旋转的有机玻璃壳体观察,发现底流必须有一定的背压,底流压力与溢流压力有适当的压差关系时才会获得较好的分离... 研究了油水分离用动态水力旋流器流量、转速及分流比等与压力的关系,同时对压力、压差、压降比进行了试验测定与分析。通过旋转的有机玻璃壳体观察,发现底流必须有一定的背压,底流压力与溢流压力有适当的压差关系时才会获得较好的分离效果。试验表明,旋流器正常运行时,必须使入口压力、底流压力与溢流压力之间获得较好的分配关系。 展开更多

关键词 脱型 动态水力旋流器 操作参数 试验研究 压力 压差 压降比 试验 测定 油水分离设备

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动态水力旋流器分离性能的试验研究——分流比及转数对分离性能的影响 被引量：5

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作者 赵立新 李枫 +3 位作者 王尊策 蒋明虎 刘晓敏 张守坤 《石油机械》 北大核心 2001年第4期10-12,3,共3页

利用改造后的试验装置试验研究了分流比和电动机转数等主要操作参数对动态水力旋流器分离性能的影响。试验用样机旋转外壳采用透明的有机玻璃制成 ,可以在取样分析的同时 ,观察到旋流器内油水混合液的流动状况和油水分离状况。试验研究... 利用改造后的试验装置试验研究了分流比和电动机转数等主要操作参数对动态水力旋流器分离性能的影响。试验用样机旋转外壳采用透明的有机玻璃制成 ,可以在取样分析的同时 ,观察到旋流器内油水混合液的流动状况和油水分离状况。试验研究表明 ,加大分流比有利于提高分离效率 ,但必须将分流比控制在一个合理的范围内 ,以保证获得足够高的综合分离效率 ;电动机转数的提高加快了油核的形成 ,除共振区外 ,有利于油水的分离 ,但考虑到共振的影响 ,应当在转数加大后适当提高分流比 ,以改善分离效果。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 实验室试验 油水分离 性能 分流比 转数

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动态水力旋流器及其试验装置 被引量：4

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作者 李枫 赵立新 +3 位作者 王尊策 蒋明虎 张东旭 陈东辉 《石油机械》 北大核心 2000年第5期15-17,2,共3页

由动力源、单旋体及进 /出液口等组成的动态水力旋流器 ,作为油水混合液的处理装置 ,在电动机的带动下高速旋转 ,内部液流迫旋切向速度高 ,能够提高油水分离效率。同静态水力旋流器比较 ,动态水力旋流器切向速度的最大值在主直径方向半... 由动力源、单旋体及进 /出液口等组成的动态水力旋流器 ,作为油水混合液的处理装置 ,在电动机的带动下高速旋转 ,内部液流迫旋切向速度高 ,能够提高油水分离效率。同静态水力旋流器比较 ,动态水力旋流器切向速度的最大值在主直径方向半径的三分之一处 ,并且以最大值为界 ,形成两个涡 ,即外部为自由涡 ,内部为强制涡 ,是一种组合涡的结构。轴向速度的特点是液体在器壁附近和核心处各有一个高速的轴向速度区 ,而在二分之一半径附近却存在一个很低的轴向速度区。为了深入研究动态水力旋流器的性能和机理 ,设计了一种能够模拟现场工况的。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 试验台 分离 旋流场 注入水处理

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基于均匀设计的动态水力旋流器性能影响因素试验研究 被引量：2

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作者 徐艳 王尊策 +2 位作者 张井龙 李森 吕凤霞 《流体机械》 CSCD 北大核心 2010年第5期5-7,共3页

运用均匀设计方法研究了原油含水浓度、入口流量、转筒转速、分流比等参数对动态水力旋流器脱水性能的影响,借助均匀设计软件采用回归分析法拟合试验数据,使用优选的回归方程定量描述性能与各参数间的关系,在试验范围内预测了动态水力... 运用均匀设计方法研究了原油含水浓度、入口流量、转筒转速、分流比等参数对动态水力旋流器脱水性能的影响,借助均匀设计软件采用回归分析法拟合试验数据,使用优选的回归方程定量描述性能与各参数间的关系,在试验范围内预测了动态水力旋流器性能并作了验证,模型计算值与试验值吻合良好。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 脱水性能 均匀设计 回归分析

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动态水力旋流器脱油动力结构布置改进研究 被引量：2

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作者 刘晓敏 檀润华 +1 位作者 刘银梅 蒋明虎 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期671-674,共4页

动态水力旋流器是一种旋转式油水高效离心分离的新型设备。介绍了通过改进其脱油动力结构布置形式,增加了流场旋流强度,提高了分离效率。试验证明了改进后的布置方案有更好的脱油性能。

关键词 动态水力旋流器 脱油性能 分离 结构布置

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动态水力旋流器速度场特性 被引量：2

12

作者 李枫 刘彩玉 +1 位作者 王尊策 陈东辉 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2002年第3期71-73,共3页

研究了动态水力旋流器中流场的特性 ,采用实验测定与理论分析相结合的方法 ,分析了对分离效率有重要影响的切向速度分布规律 ,指出了切向速度的最大值位于从中心到边壁的径向主半径的 1 3处 ,并且以最大值为界 ,形成两个涡 ,外部为自由... 研究了动态水力旋流器中流场的特性 ,采用实验测定与理论分析相结合的方法 ,分析了对分离效率有重要影响的切向速度分布规律 ,指出了切向速度的最大值位于从中心到边壁的径向主半径的 1 3处 ,并且以最大值为界 ,形成两个涡 ,外部为自由涡 ,内部为强制涡 ,同时 ,指出轴向速度的特点是液体在器壁附近和核心处各有一个高速的轴向速度区 ,而在 1 2半径附近却存在一个很低的轴向速度区 ;径向速度的特点是随微粒半径减小 。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 速度场 特性 油水分离 自由涡 强制涡

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影响动态水力旋流器脱油性能的综合因素 被引量：5

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作者 刘晓敏 刘银梅 蒋明虎 《化工机械》 CAS 2006年第2期122-126,共5页

介绍了动态水力旋流器结构组成及工作原理,总结了影响其脱油性能的若干因素,包括内在因素、配套工艺及外在条件,结构形式及参数,制造精度及加工工艺,主要运行参数等。由大量实验结果得到该装置构件的结构形式及操作参数的适用范围。

关键词 动态水力旋流器 油水分离 脱油性能 分离效率 影响因素

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不同操作参数下动态水力旋流器内部油水两相流动的数值模拟 被引量：5

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作者 王尊策 张井龙 +1 位作者 徐艳 计彦斌 《化工机械》 CAS 2012年第2期194-197,254,共5页

根据计算流体动力学(CFD)的方法,应用Fluent软件对动态水力旋流器内部油水两相流场进行数值模拟,考察了不同入口流量及转筒转速下旋流器内速度场与油水两相的分布情况。结果表明:动态水力旋流器内切向速度呈双涡结构(准自由涡与准强制... 根据计算流体动力学(CFD)的方法,应用Fluent软件对动态水力旋流器内部油水两相流场进行数值模拟,考察了不同入口流量及转筒转速下旋流器内速度场与油水两相的分布情况。结果表明:动态水力旋流器内切向速度呈双涡结构(准自由涡与准强制涡);轴向速度明显小于切向速度且不存在零速度包络面,油相集中于旋流器轴心形成油核,随着流量及转速的增加,各相速度及中心油核浓度均增加。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 油水两相 速度场 数值模拟

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含油水处理用动态水力旋流器溢流结构设计研究 被引量：4

15

作者 刘晓敏 蒋明虎 王尊策 《化工机械》 CAS 2003年第5期255-258,共4页

从改进动态水力旋流器主要构件中溢流嘴的结构形状及参数入手 ,利用工程数学、流体动力学及三维CAD造型技术等相关知识 ,对其进行了结构优选设计与对比分析。这为提高其设计精度。

关键词 动态水力旋流器 溢流嘴 结构形式 分离性能 造型设计

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脱水型动态水力旋流器结构改进研究 被引量：3

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作者 王尊策 张井龙 +1 位作者 吕凤霞 李森 《科学技术与工程》 2010年第4期985-988,共4页

分析了影响动态水力旋流器性能的结构问题,针对其振动、机械密封泄漏、轴承润滑不良等问题进行结构设计;对改进后样机试验研究的结果表明,改进设计解决了结构问题,改善了动态水力旋流器性能。

关键词 动态水力旋流器 改进设计 试验研究 分离性能

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复合型动态水力旋流器的结构设计研究 被引量：7

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作者 陈家庆 桑义敏 《北京石油化工学院学报》 2005年第1期27-33,共7页

为了进一步满足油田采出液深度水处理的要求,有必要研制开发动态旋流分离技术。动态水力旋流器的发展历程经历了Total型、预旋流型、复合型三个阶段,其中复合型水力旋流器把 Total型动态水力旋流器和常规静态水力旋流的优点有机结合在一... 为了进一步满足油田采出液深度水处理的要求,有必要研制开发动态旋流分离技术。动态水力旋流器的发展历程经历了Total型、预旋流型、复合型三个阶段,其中复合型水力旋流器把 Total型动态水力旋流器和常规静态水力旋流的优点有机结合在一起,为相对扩大单根静态水力旋流器的处理量和提高分离效率奠定了基础,代表着动态水力旋流器的研制发展方向。笔者基于对复合型动态水力旋流器旋流供液与分离形式配置、油滴分离过程的分析研究,完成了动力部分主要零部件的结构设计工作,并用 Solid Edge软件进行了三维实体模拟。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 采出液 油田 供液 旋流分离技术 复合型 流型 并用 分离过程 研制开发

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动态水力旋流器流场数值模拟研究 被引量：3

18

作者 刘华炜 张广文 《中国矿业》 北大核心 2011年第10期109-112,共4页

动态水力旋流器具有分离效率高、压力损失小、处理量及处理量变化范围大等优点,是近年来研究比较多的除尘和油水分离设备。本文基于计算流体力学原理,利用流体力学FLUENT对中心进料式动态水力旋流器内部流场进行了研究和分析。通过模拟... 动态水力旋流器具有分离效率高、压力损失小、处理量及处理量变化范围大等优点,是近年来研究比较多的除尘和油水分离设备。本文基于计算流体力学原理,利用流体力学FLUENT对中心进料式动态水力旋流器内部流场进行了研究和分析。通过模拟,可以准确地反映流场内部情况,从而对动态水力旋流器的分离效果及其性能进行预测并指导设计旋流器结构,为动态水力旋流器的优化设计提供依据。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 中心进料 CFD流场模拟

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脱水型动态水力旋流器影响因素试验研究 被引量：2

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作者 王尊策 张双 +2 位作者 吕凤霞 逯向阳 张赦 《石油矿场机械》 2009年第4期44-47,共4页

针对脱水型动态水力旋流器设计了正交试验方案,分析了原油含水率、介质温度、入口流量、转筒转速、分流比对脱水型动态水力旋流器分离性能影响的主次关系及各影响因素的适用范围。试验分析表明,原油含水率、入口流量、转筒转速对分离效... 针对脱水型动态水力旋流器设计了正交试验方案,分析了原油含水率、介质温度、入口流量、转筒转速、分流比对脱水型动态水力旋流器分离性能影响的主次关系及各影响因素的适用范围。试验分析表明,原油含水率、入口流量、转筒转速对分离效率影响更为显著。 展开更多

关键词 动态水力旋流器 正交试验 脱水 影响因素

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油水分离用动态水力旋流器分离特性研究——内在因素、外在条件、结构工艺及装配的影响 被引量：1

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作者 刘晓敏 蒋明虎 +2 位作者 李枫 王尊策 赵立新 《化工装备技术》 CAS 2002年第3期15-18,共4页

介绍了除操作参数、结构参数之外影响脱油型动态水力旋流器分离特性的几个重要因素 ,包括内在因素、外在条件、结构工艺及装配等方面 ,这些因素对提高动态旋流器分离性能起很重要的作用。通过改进各种实验工况及操作环境 ,合理确定运行... 介绍了除操作参数、结构参数之外影响脱油型动态水力旋流器分离特性的几个重要因素 ,包括内在因素、外在条件、结构工艺及装配等方面 ,这些因素对提高动态旋流器分离性能起很重要的作用。通过改进各种实验工况及操作环境 ,合理确定运行条件 ,分析并描述旋流分离现象 。 展开更多

关键词 油水分离 动态水力旋流器 分离特性 研究 结构工艺 装配 分离效率

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