水力旋流器作為一種重要的分離分級設備,在石油、化工、環(huán)保、食品等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。隨著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)對分離技術(shù)要求的不斷提高,該產(chǎn)品的多相分離機制,對于優(yōu)化設備設計、提高分離效率、拓展應用范圍具有重要意義。
水力旋流器結構簡(jiǎn)單,主要由入口、筒體、溢流和底流四部分組成。入口通常設計為切向,以便混合液以一定壓力進(jìn)入時(shí)能產(chǎn)生強烈的旋轉運動(dòng)。筒體包括上部的圓柱段與下部的圓錐段,圓柱段是混合液產(chǎn)生高速旋轉流動(dòng)的主要區域,圓錐段則促使流體在旋轉過(guò)程中逐漸分離。溢流口位于頂部,用于排出較輕的組分;底流口位于底部,用于排出較重的組分。
水力旋流器的工作原理基于離心沉降。當待分離的兩相混合液以一定壓力從旋流器周邊切向進(jìn)入旋流器內后,會(huì )產(chǎn)生強烈的三維橢圓形強旋轉剪切渦流運動(dòng)。由于粗顆粒與細顆粒之間存在著(zhù)粒度差,其受到的離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同。
離心力場(chǎng)強度比重力場(chǎng)大得多,這使得水力旋流器具有比重力分離更高的效率。在旋轉流場(chǎng)中,密度大的組分在旋流場(chǎng)的作用下同時(shí)沿軸向向下運動(dòng),沿徑向向外運動(dòng),在到達錐體段沿器壁向下運動(dòng),并由底流口排出,形成外旋渦流場(chǎng);密度小的組分向中心軸線(xiàn)方向運動(dòng),并在軸線(xiàn)中心形成一向上運動(dòng)的內渦旋,然后由溢流口排出,達到兩相分離的目的。
水力旋流器作為一種有效的多相分離設備,具有廣泛的應用前景。在實(shí)際應用中,需要根據不同的分離目標和物料性質(zhì),合理選擇旋流器的類(lèi)型和結構參數,并優(yōu)化操作條件。