涡流探测管结构对液-液旋流器分离性能的影响

　　除油水力旋流器结构研究包括旋流器结构的理论分析和试验研究两大部分。旋流器结构的试验研究就是利用具有一定密度差和粒度分布的油水混合物，在试验台架上测试旋流器的流道结构和面积、锥管的锥角、直管的长度、尾端结构以及溢流结构等几何结构和尺寸对旋流器分离性能的影响，从中筛选出最优结构和最佳尺寸。

　　1 除油水力旋流器的溢流口结构

　　除油水力旋流器的溢流口结构可以有三种形式，即直孔式、涡流探测管式和涡流屏蔽罩式，其示意图见图1。

　　1.1 直孔式溢流口

　　直孔式溢流口结构最简单，加工也最方便。对这种结构的溢流口设计，主要是确定溢流口直径d0。溢流口直径d0的大小取决于旋流器的设计分流比大小，一般为0.03d～0.1d。选择d0时除应考虑分流比的大小外，还应考虑旋流器的应用地点有无机杂等会堵塞溢流口的物质存在。如果被处理液较为纯净，可以选择上述范围的下限，否则选择上限。

　　1.2 涡流探测管式溢流口

　　涡流探测管在液固、气固旋流器中应用较多。其主要结构参数为溢流口直径d0、涡流探测管直径以及涡流探测管的长度L0。采用涡流探测管的

目的主要是为了减少旋流器入口液流和旋流器中反向溢流的碰撞和掺混，因此涡流探测管的长度应大于液体旋转螺旋线的螺距。涡流探测管的直径除了应考虑探测管的机械强度和加工工艺外，还应考虑其对入口液流的阻力影响。溢流口直径可以采用和直孔式溢流口的大小相同。

　　1.3 涡流屏蔽罩式溢流口

　　涡流屏蔽罩式溢流口是最新发展起来的一种新型溢流结构，其主要结构参数为溢流口直径、屏蔽罩内径和屏蔽罩长度。

　　溢流口直径的大小和屏蔽罩的长度可以按涡流探测管溢流口考虑，屏蔽罩的内径大小必须考虑分流比的大小、油芯的直径以及罩的直径对旋流器入口阻力的影响。

　　采用溢流屏蔽罩的主要作用是为避免中心油芯在一定条件下的紊动所造成的二次回流。

　　2 试验方法与试验设备

　　2.1 室内模拟试验方法

　　对于一给定结构和尺寸的旋流管，影响其分离效率的因素有：入口流量、入口含油浓度、分流比、混合液中油滴平均直径和粒度分布曲线的宽度、三口压力(入口、溢流口、底流口)，室内试验的目的就是通过大量试验，寻求最佳工作点。由于影响因素多，每种影响因素的可调范围宽，若将各因素的可调范围人为划分为几个水平，然后对各因素、各水平进行排列组合试验的话，试验工作量非常大。为减少试验次数，同时又能获得较满意的结果，应通过正交试验方法来实现。但经过一段时间的试验，发现在本试验装置上，尚无法完全实现正交试验所需的试验工况(如：大流量、高浓度、小分流比工况)，而且根据以前的试验结果，发现在各因素的试验范围内，它们之间的交互作用甚小，几乎可以认为无交互作用。据此，我们采用的试验方法为：改变某一因素，维持其它因素不变，寻求该因素的最佳点。依此类推，逐一寻求其它各因素的最佳点。最后，综合各因素的最佳点，即为该旋流管的最佳工作点。从理论上来讲，我们所得到的工作点，可能不是最佳点，但应该在最佳点附近。考虑到该方法方便易行，试验时应采用该方法。