進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來(lái)，油田地面分離技術(shù)進(jìn)入重大技術(shù)發(fā)展時(shí)期。這類設(shè)備主要以靜態(tài)旋流油水分離器和動(dòng)態(tài)旋流油水分離器為典型代表，因其體積小、處理時(shí)間短，因而日益引起石油工程技術(shù)界的廣泛關(guān)注。一方面各石油生產(chǎn)廠商競(jìng)相在工程中采用該技術(shù)，另一方面有關(guān)科研部門也在致力于這一技術(shù)的開發(fā)研究。十多年來(lái)的科學(xué)研究及工程實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，旋流分離技術(shù)作為一種高效分離技術(shù)，由于其突出的優(yōu)勢(shì)，適用場(chǎng)合并不僅僅局限于污水除油處理方面，如同重力分離技術(shù)一樣，在原油脫氣、脫水、除砂、除顆粒以及氣體、原油、污水凈化和污泥脫水等方面都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的可行性和工程應(yīng)用的廣闊前景。旋流油水分離器廣泛適用于原油脫水，含油污水處理，亦可用于化工、機(jī)械、煉油、輪船、海洋平臺(tái)及環(huán)保行業(yè)的含有污水處理和存在比正差的液液分離場(chǎng)合，高濃度時(shí)可二級(jí)串聯(lián)使用。
新疆油田旋流油水分離器靠?jī)煞N不相溶液體的比重差，主要用于去除水中90%以上的非乳化油。旋流油水分離器的關(guān)鍵部件旋流管由分配口、旋流腔、收縮腔、尾錐、尾管、底流口、溢流口等部分組成。油水混合液由旋流腔上的分配口進(jìn)入旋流管，在一定的壓差條件下，形成螺旋流動(dòng)。經(jīng)收縮腔、尾錐兩級(jí)收縮，使流體增速并在旋流管內(nèi)形成一個(gè)穩(wěn)定的離心力場(chǎng)。根據(jù)斯托克斯(stokes)定律，油水混合液中重相水在強(qiáng)大離心力作用下被拋向旋流管內(nèi)壁呈螺旋態(tài)從底流口排出，輕相油則向旋流管的中心聚集形成油芯，從溢流口排出，實(shí)現(xiàn)油水分離。該離心場(chǎng)產(chǎn)生離心加速度為2000g，因此油水在幾秒內(nèi)可實(shí)現(xiàn)分離?？梢允謩?dòng)操作，也可以自動(dòng)控制。
新疆油田旋流油水分離器的原理及結(jié)構(gòu)介紹
新疆油田旋流油水分離器是一種應(yīng)用非常廣泛的非均相混合物分離設(shè)備。旋流油水分離器工作的基本原理是將具有一定密度差的液—液、液—固、液—氣、氣—固等兩相或多相混合物以一定的壓力(或初速度)。
含油污水沿切線方向進(jìn)入圓筒渦旋段后形成旋流，進(jìn)入縮徑段后由于截面的改變，使流速增大形成螺旋流態(tài)，由于油和水的密度差，水附著于旋流管壁而油滴向中心移動(dòng)。流體進(jìn)入細(xì)錐段后，截面不斷縮小，流速繼續(xù)增加，離心力也隨著增大，小油滴被擠入錐管中心聚合形成油心，在凈化水沿著旋流管壁呈螺旋線向前流動(dòng)的同時(shí)，低壓區(qū)的油芯向后流動(dòng)并從溢流口排出，而凈化水則由集水腔流出，從而完成了油水分離。
影響旋流油水分離器性能的因素
影響旋流油水分離器工作的因素有許多，其中主要因素有：
油滴粒徑:油滴粒徑越大，旋流器的分離效率越高；對(duì)應(yīng)于某種旋流器有一臨界油滴粒徑，小于此粒徑的油滴基本上不能被分離。本設(shè)備油滴粒徑的臨界值為10μm。
溫度：液體溫度越高，液體的粘度也越低。旋流器的分離率在低粘度時(shí)升高，因此溫度與旋流器的分離效率成正比。
密度：旋流器的分離效率與油水密度差成正比。
化學(xué)藥劑：一般說(shuō)來(lái)化學(xué)藥劑對(duì)旋流器的分離沒(méi)有直接的關(guān)系，但可以采用在旋流器的上游添加破乳化藥劑來(lái)增大油滴粒徑或消除乳化，提高旋流器的分離效率。
顆粒：小顆?？墒谷榛€(wěn)固從而降低旋流器的分離效率，砂粒在分離過(guò)程中隨出水被洗出。
新疆油田旋流油水分離器由入口段、收縮段、分離段、出口直管段四個(gè)回轉(zhuǎn)體按照順利連接。這四段又被稱為：渦旋腔室段、大錐端、小錐段、尾直管段。除油效果在原來(lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高，進(jìn)水的壓力能夠盡可能轉(zhuǎn)化成離心力，提高油水分離效果。含油污水通過(guò)水入口進(jìn)入旋流式油水分離器，分配到容器內(nèi)的每個(gè)旋流子上，形成旋流，在離心力的作用下，實(shí)現(xiàn)油水分離，分離后的水從水口排出，油從油出口排出。
新疆油田旋流油水分離器增壓方式選型：
1)在相同操作參數(shù)情況下，采用離心泵增壓時(shí)，旋流管單管的分離效率明顯低于采用螺桿泵增壓時(shí)的分離效率，離心泵在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)油滴有嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象是造成這一結(jié)果的主要原因。
2)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的過(guò)程中，建議選擇單螺桿泵或低速離心泵等低剪切泵作為理想的增壓方式。
新疆油田旋流油水分離器裝置操作說(shuō)明
a、設(shè)備進(jìn)水端或供液泵前應(yīng)安裝20目管道過(guò)濾器；
b、設(shè)備的進(jìn)水管道中應(yīng)盡量避免使用節(jié)流閥，可考慮選用蝶閥或閘閥；
c、設(shè)備的出水和出油管道上應(yīng)考慮安裝節(jié)流閥，以保證靈敏的壓力、流量調(diào)整；
d、設(shè)備的排油管線通入常壓（或低壓）撇油罐，以保證低壓的油芯能有效地從水
中分離出來(lái)；
e、在設(shè)備的進(jìn)水端或進(jìn)水腔上應(yīng)設(shè)置法蘭連接型安全閥，安全閥的出口端應(yīng)與相應(yīng)的排泄管相連；
f、設(shè)備的進(jìn)、出水腔和出油腔所設(shè)計(jì)的排氣口應(yīng)與排污管連接，排放到的地方；
g、設(shè)備的進(jìn)水腔與出油腔之間設(shè)置反沖洗管線，作為備用管線，以便油孔阻塞時(shí)反沖。
h、因設(shè)備的處理量是個(gè)變量，當(dāng)調(diào)整出水端節(jié)流閥達(dá)不到出水水質(zhì)要求時(shí)，應(yīng)對(duì)泵的供給量作相應(yīng)調(diào)整，盡量保證排量穩(wěn)定；
i、在設(shè)備的進(jìn)、出水端管線上應(yīng)設(shè)置采樣口，以便于隨時(shí)對(duì)其處理前后的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)
控。
j、設(shè)備投入使用前，應(yīng)首先打開旋流器進(jìn)水蝶閥N1、排氣閥N4，待排污口N5出水3分鐘后，關(guān)閉排氣閥N4（說(shuō)明設(shè)備已充滿水）。然后打開出水閥N2，再打開出油閥N3，并調(diào)節(jié)閥門N1和N2，使設(shè)備在滿足上述的進(jìn)水流量2m3/h、溢流率F=5%、壓差比C=1.5-2.0以及工作壓降0.2~0.4 Mpa的要求，設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)行。
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