一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器制造技术

技术编号:19717661 阅读:32 留言:0更新日期:2018-12-11 23:47
本实用新型专利技术涉及一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器,包括大锥段、小锥段、尾管段和正弦曲线溢流结构,正弦曲线溢流结构包括正弦曲线段和三次曲线段,与叶轮壳相连处的大锥段一端为正弦曲线段,与小锥段相连处的大锥段一端为三次曲线段;正弦曲线溢流结构还包括相连的叶轮和溢流管,叶轮上设置若干螺旋状的导叶片,且溢流管的外部设置为正弦曲线段,轻相出口与溢流口相连通。有益效果是,采用正弦曲线和三次曲线结合的溢流结构,减小紊流状态,减小了油滴破碎的可能性;混合流体在流道扩张时,预分离后的流体产生了较大的切向速度,加速分离,得到了很好的分离效果。

【技术实现步骤摘要】
一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器
本技术涉及油水分离用水力旋流器
,尤其涉及一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器。
技术介绍
水力旋流器是一种油水分离器,用于石油天然气处理中的水处理工艺段,水力旋流器适用于入口含油<3000ppm的工况。水力旋流器是利用液体产生旋流对油水进行分离的设备,旋流分离被认为是一种高效节能型分离技术,具有的优点:1.结构简单,成本低,占用空间小,质量轻,维护费用低,能耗低;2.安装灵活方便,效率高,生产调节范围宽等。现有的水力旋流器溢流结构大多是直管,通过溢流口结构变化改变轻相出口方式,分离效果差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是,提供一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器,采用正弦曲线和三次曲线结合的溢流结构,减小紊流状态,减小了油滴破碎的可能性;混合流体在流道扩张时,预分离后的流体产生了较大的切向速度,加速分离,得到了很好的分离效果。为实现上述目的,本技术采用下述技术方案:一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器,包括依次顺序连接的大锥段、小锥段、尾管段和正弦曲线溢流结构,所述大锥段还与一叶轮壳相连,所述叶轮壳的外圆周上开设多个入口,正弦曲线溢流结构包括正弦曲线段和三次曲线段,与所述叶轮壳相连处的所述大锥段一端为正弦曲线段,与所述小锥段相连处的所述大锥段一端为三次曲线段;溢流口设置于所述大锥段和所述叶轮壳构成的腔室中,正弦曲线溢流结构还包括相连的叶轮和溢流管,所述叶轮上设置若干螺旋状的导叶片,且溢流管的外部设置为正弦曲线段,轻相出口与所述溢流口相连通。本技术的技术方案还包括,重相出口设置于所述尾管段的一端。本技术的技术方案还包括,所述入口均为直径相同的圆孔。在使用过程中,轻重相的混合流体从入口进入,在经过叶轮上的螺旋形导叶片时产生旋流,再进入曲线流道的大锥段,在一定向心加速度作用下轻相向中心聚集,经过小锥段使未聚集的细微油滴进行聚集,聚集的轻相进入溢流口,最终轻相经轻相出口排出,而重相则沿小锥段至尾管段,最终从重相出口排出,从而达到分离效果。本技术中的溢流口结构使得经导叶片产生旋流后,轻重两相混合流体在一段时间内在平行流道(为正弦曲线y=f(sin(x))平行流道)内流动,至M点后,外曲线转为三次曲线(y=ax3+bx2+cx2+d),流道扩张,压力释放,形成更强的旋流,至节点N处与小锥管衔接,整个过程中各个节点处导数相同,保证了流体流动状态比较流畅,流场稳定。本技术的有益效果是,大锥段的前段采用曲率相同的流道,后段采用三次曲线流道,使得流体在流动变化过程中,流场稳定光滑,减小了紊流状态,从而减小了油滴破碎的可能性;同时,混合流体首先得到了较长距离的预分离,在流道扩张时,预分离后的流体又产生了较大的切向速度,加速分离,从而得到了很好的分离效果。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术结构示意图;图2为本技术中正弦曲线溢流结构示意图;其中,1-重相出口;2-尾管段;3-小锥段;4-大锥段;5-入口;6-轻相出口;7-溢流口;8-导叶片;9-正弦曲线段;10-三次曲线段;11-叶轮壳;12-叶轮。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。如图1、图2所示,一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器,包括依次顺序连接的大锥段4、小锥段3、尾管段2和正弦曲线溢流结构,所述大锥段4还与一叶轮壳11相连,所述叶轮壳11的外圆周上开设多个入口5,正弦曲线溢流结构包括正弦曲线段9和三次曲线段10,与所述叶轮壳11相连处的所述大锥段4一端为正弦曲线段9,与所述小锥段3相连处的所述大锥段4一端为三次曲线段10;溢流口7设置于所述大锥段4和所述叶轮壳11构成的腔室中,正弦曲线溢流结构还包括相连的叶轮12和溢流管,所述叶轮12上设置若干螺旋状的导叶片8,且溢流管的外部设置为正弦曲线段9,轻相出口6与所述溢流口7相连通。特别的,重相出口1设置于所述尾管段2的一端。特别的,所述入口5均为直径相同的圆孔。在使用过程中,轻重相的混合流体从入口5进入,在经过叶轮12上的螺旋形导叶片8时产生旋流,再进入曲线流道的大锥段,在一定向心加速度作用下轻相向中心聚集,经过小锥段3使未聚集的细微油滴进行聚集,聚集的轻相进入溢流口7,最终轻相经轻相出口6排出,而重相则沿小锥段3至尾管段2,最终从重相出口1排出,从而达到分离效果。本技术中的溢流口结构使得经导叶片8产生旋流后,轻重两相混合流体在一段时间内在平行流道(为正弦曲线y=f(sin(x))平行流道)内流动,至M点后,外曲线转为三次曲线(y=ax3+bx2+cx2+d),流道扩张,压力释放,形成更强的旋流,至节点N处与小锥管衔接,整个过程中各个节点处导数相同,保证了流体流动状态比较流畅,流场稳定。本技术未经描述的技术特征可以通过现有技术实现,在此不再赘述。当然,上述说明并非是对本技术的限制,本技术也不仅限于上述举例,本
普通技术人员在本技术的实质范围内所作出的变化、改型、添加或更换,也应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器,其特征在于,包括依次顺序连接的大锥段、小锥段、尾管段和正弦曲线溢流结构,所述大锥段还与一叶轮壳相连,所述叶轮壳的外圆周上开设多个入口,正弦曲线溢流结构包括正弦曲线段和三次曲线段,与所述叶轮壳相连处的所述大锥段一端为正弦曲线段,与所述小锥段相连处的所述大锥段一端为三次曲线段;溢流口设置于所述大锥段和所述叶轮壳构成的腔室中,正弦曲线溢流结构还包括相连的叶轮和溢流管,所述叶轮上设置若干螺旋状的导叶片,且溢流管的外部设置为正弦曲线段,轻相出口与所述溢流口相连通。

【技术特征摘要】
1.一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器,其特征在于,包括依次顺序连接的大锥段、小锥段、尾管段和正弦曲线溢流结构,所述大锥段还与一叶轮壳相连,所述叶轮壳的外圆周上开设多个入口,正弦曲线溢流结构包括正弦曲线段和三次曲线段,与所述叶轮壳相连处的所述大锥段一端为正弦曲线段,与所述小锥段相连处的所述大锥段一端为三次曲线段;溢流口设置于所述大锥段和所述叶轮壳构...

【专利技术属性】
技术研发人员:戎杰
申请(专利权)人:青岛一三一油气科技有限责任公司
类型:新型
国别省市:山东,37

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