重力沉降油水分離研究

????重力沉降罐是分離器的主要裝置。油水兩相介質因密度不同所受的重力也不同，在重力沉降罐中將出現油水兩相的分層流動，密度較小的原油由沉降罐上部溢流板處呈堰流進入出油管;密度較大的污水由沉降罐底部進入出水管。利用重力沉降罐實現油水分離的主要優點是:

????(1}結構簡單，沒有運動部件;

????(2)流動阻力小，系統的壓力損失主要出現在進料口和液流出口部位，分離過程的流動阻力可以忽略;

????(3)初期投資較小、使用維護費用低:

????(4)重力沉降罐內壁的磨損小，因為液流速度低，流體與罐壁之間不存在較大的沖刷現象;

????(5)可以處理大流量的油水混合物。

????該裝置的主要缺點有;

????(1)占地面積大;

(2)一般需要輔之以加熱或化學藥劑，進行破乳及降粘.

?2重力沉降罐油水分離特點分析

????以上進行的油水兩相介質在重力沉降室中的運動分析，作了自由沉降和自由懸浮的假設，而且沒有考慮湍流脈動的影響，因而所得到的結果不能完全反映實際流體的復雜運動過程。高效分離器的設計特點使得流體流動及其兩相分離具有其特有的分離效果。

????首先，采用了迷宮整流板的入口形式，使流體的湍流度大大降低，且使管內主流流動更趨向于水平，流線趨于平緩，有利于兩相流體的分離。

????其次，改進了加溫區域，將加熱盤管上提至沉降罐的中上部，即靠近了原油聚集區。這樣可使原油升溫快，有利于快速降低原油粘度，減小了原油對水滴的沉降阻力。

????在污水的出口管上設置了流量調節裝置，這有利于保持油水界面的相對穩定，減少了液流沖擊對油水分離過程的影響。

????油水兩相介質的沉降分離過程是一個復雜的物理現象，湍流及液滴之間的碰撞、聚集，只有通過非常細致的基礎實驗，才能獲得某些規律性的結論。湍流流動一方面使油水分離過程復雜化，影響分離效果，’另一方面又使液滴之間產生更多的碰撞機會，聚集的大液滴，又使分離成為可能。因此在高效分離器的性能測試中，需要獲得分離器的外特性參數，視具體情況確定分離器的油水分離能力。

????3.水力旋流器油水分離研究

????水力旋流器用于高油水分離，它與傳統的游離水脫除器、重力沉降、氣浮選電脫水等設備相比，它具有結構簡單、體積小、重量輕、沒有運動部件、分離效率高和處理時間短(僅為幾秒鐘)等特點，是一種新型、高效、節能的分離設備，故在油田的油水分離系統越來越引起人們的注意。

????水力旋流器的基本工作原理和基礎設計的提出有一百多年了，但是直到第二次世界大戰以后才被有效地應用于工業生產中。首先在選礦和采礦工業中獲得應用，后來又逐漸應用于化學工業、石油工業、輕工、環保、食品、醫藥、紡織等許多工業部門之中。

水力旋流器的應用包括固液分離、液氣分離、固固分離、液液分離、液氣固三相同時分離以及其他應用。水力旋流器作為分離分級設備的基本工作原理是基于離心沉降作用。當待分離的兩相混合液以一定的壓力從水力旋流器上部周邊切向進入器內后，產生強烈的旋轉運動，由于輕相和重相存在密度差，所受的離心力、向心浮力和流體曳力的大小不同，受離心沉降作用，大部分重相經旋流器底流口排出，而大部分輕相則由溢流口排出，從而達到分離目的。單個水力旋流器的直徑一般可以從10mm到2.5m，多數固體顆粒的分離粒度可以從2~250μm，單個水力旋流器處理能力的范圍一般為0.1~7200m3/h，其操作壓力一般在0.034~06MPa范圍內，較小直徑的旋流器通常以較高壓力操作。

????在長期大量的應用實踐中，水力旋流器顯示出一些突出的優點:

????(1)結構簡單，成本低廉，易于安裝和操作，幾乎不需要維護和附屬設備;

????(2)體積小，處理能力大，可以節省現場空間;

????(3)旋流中存在著較高的剪切力，可以破壞顆粒間的凝聚，有利于固相顆粒分級與洗滌;

????(4}用途廣泛，可完成液體澄清、料漿濃縮、固體顆粒分級、分類與洗滌、液體除氣與除砂以及非互溶液體的分離等.

????在工業技術日新月異的今天，水力旋流器也正在逐步發展為具有中高技術意義上的分離裝備。

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