旋流除油器

一：旋流除油器概述

      旋流除油器進入20世紀80年代以來，油田地面分離技術(shù)進入重大技術(shù)發(fā)展時期。這類設(shè)備主要以靜態(tài)旋流油水分離器和動態(tài)旋流油水分離器為典型代表，因其體積小、處理時間短，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。十多年來的科學(xué)研究及工程實際應(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，適用場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、機械、煉油、輪船、海洋平臺及環(huán)保行業(yè)的含有污水處理和存在比正差的液液分離場合，高濃度時可二級串聯(lián)使用。

二：工作原理

      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)有切向進料口進入旋流油水分離器內(nèi)部，流體的壓力能轉(zhuǎn)為流體的動能在旋流器內(nèi)部做高速的旋轉(zhuǎn)運動，流體在運動過程中產(chǎn)生很強的離心力場，使混合物中密度(或直徑)較的組分(粗相)在離心力的作用下，在旋轉(zhuǎn)運動的同時向下、向外運動，zui終形成外旋流以底流的形式從底流口排出;而密度(或直徑)較小的組分(輕相)在旋轉(zhuǎn)運動的同時向內(nèi)、向上運移，zui終形成內(nèi)旋流以溢流的形式經(jīng)溢流口排出，從而完成分離任務(wù)。

      含油污水沿切線方向進入圓筒渦旋段后形成旋流，進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。流體進入細錐段后，截面不斷縮小，流速繼續(xù)增加，離心力也隨著增，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的同時，低壓區(qū)的油芯向后流動并從溢流口排出，而凈化水則由集水腔流出，從而完成了油水分離。

       靠兩種不相溶液體的比重差，主要用于去除水中80%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入旋流管，在一定的壓差條件下，形成螺旋流動。經(jīng)收縮腔、尾錐兩級收縮，使流體增速并在旋流管內(nèi)形成一個穩(wěn)定的離心力場。根據(jù)斯托克斯(stokes)定律，油水混合液中重相水在強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，實現(xiàn)油水分離。該離心場產(chǎn)生離心加速度為2000g，因此油水在幾秒內(nèi)可實現(xiàn)分離?？梢允謩硬僮鳎部梢宰詣涌刂?。

    除油效果在原來的基礎(chǔ)上進一步提高，進水的壓力能夠盡可能轉(zhuǎn)化成離心力，提高油水分離效果。含油污水通過水入口進入旋流式油水分離器，分配到容器內(nèi)的每個旋流子上，形成旋流，在離心力的作用下，實現(xiàn)油水分離，分離后的水從水口排出，油從油出口排出。

 三、優(yōu)點

與其他現(xiàn)有凈化技術(shù)相比，旋流式油水分離器具有以下特點：

a、占地面積小。

重量輕 。不到常規(guī)設(shè)備重量的1/5。

c、分離效率高。一般達到85%，zui高95~99%

d、可靠性高。無運動部件；維護簡便。

e、流量調(diào)節(jié)范圍寬。

f、安裝方向不受限制。

g、工藝流程簡單?？扇∠罅康墓芫€和昂貴的沉降裝置。

四、技術(shù)參數(shù)

1、處理介質(zhì)：     含油污水（油品一般為柴油、汽油、噴氣燃料）

2、設(shè)計壓力：     1.0MPa

3、工作壓力：     ≤0.6MPa

    4、工作溫度：     4℃～40℃

5、進水/出水壓降： ～0.35MPa

6、進水/排油壓降： ～0.45MPa

五、設(shè)備的安裝、調(diào)試、操作

5.1設(shè)備的安裝

設(shè)備在安裝的全過程中，應(yīng)防止贓物、灰塵和其他物體（金屬屑、螺栓等）落

入設(shè)備。

外部接口與設(shè)備接口連接時，應(yīng)注意設(shè)備上的各接口的用途。

5.1.1設(shè)備的安裝要求

·設(shè)備安裝前，應(yīng)檢查各部件、設(shè)備及儀表、閥門等有無損壞，檢查各密封面情況有無臟物以便能及時處理。

  ·基座放置牢固平穩(wěn)，安裝必須牢固可靠。

  ·蘭緊固前應(yīng)調(diào)整好同心度。

  ·安裝時應(yīng)做到輕拿輕放避免不必要的損壞及影響美觀。

  ·接線應(yīng)牢固可靠。

·設(shè)備的進水腔與排油腔之間設(shè)置反沖洗管線，供油孔阻塞時反沖洗。       

5.2.設(shè)備的調(diào)試

5.2.1.準備

·檢查外部接口與設(shè)備接口是否連接正確。

·檢查各閥門開啟/關(guān)閉是否靈活，有無卡阻現(xiàn)象。

5.2.2.調(diào)試

a.旋流器在安裝完畢（或停止使用很長時間）開始使用時，應(yīng)先導(dǎo)通橇外各流程進出口閥門。　　　

b.打開排油腔反沖洗閥，慢慢打開進水閥、出水閥、排氣閥，關(guān)閉其他所有閥門。

c.具有一定壓力的含油污水進入旋流器，調(diào)整進水閥和出水閥的開啟度，確保排除容器和管匯中空氣，使容器整個腔內(nèi)充滿水。

  不能在出水閥門關(guān)閉狀態(tài)下進水，以防損壞容器內(nèi)部的旋流管。

d.當(dāng)排氣管中有液體溢出時，關(guān)閉排氣閥，再關(guān)閉排油腔反沖洗閥。保證設(shè)備在關(guān)閉排油閥的情況下運行3～5分鐘，以沖凈容器和管道內(nèi)雜物，防止旋流管溢流口的阻塞。

e.打開排油閥、儀表管線上的閥門，設(shè)備進入正常運行狀態(tài)。

5.3.設(shè)備的操作

設(shè)備的操作為手動控制方式。

5.3.1.開機程序

a. 導(dǎo)通橇外各流程進出口閥門。

b. 打開排油腔反沖洗閥、打開排氣閥、再慢慢打開進水閥、出水閥，關(guān)閉其他所有閥門。

c.啟動提升泵，具有一定壓力的含油污水進入旋流器，調(diào)整進水閥和出水閥的開啟度，確保排除容器和管匯中空氣，使容器整個腔內(nèi)充滿水。

d.當(dāng)排氣管中有液體溢出時，關(guān)閉排氣閥。

e.慢慢打開排油閥，設(shè)備進入正常運行狀態(tài)。

調(diào)節(jié)旋流器出水口、排油口截止閥，使得進水/出水壓降約為0.35MPa左右，進水/排油壓降約為0.45MPa左右。

5.3.2.設(shè)備停機

a.關(guān)閉與設(shè)備相連的泵。

b.關(guān)閉旋流器進水閥、排油閥、出水閥。

5.4.故障診斷與維修、維護

當(dāng)旋流器使用一定時間后，如發(fā)現(xiàn)其出水水質(zhì)惡化或除油效率降低或設(shè)備腔體內(nèi)部發(fā)出怪聲，所致原因及修理辦如下：

·供給旋流器的流量不合適，應(yīng)對其作相應(yīng)調(diào)整。

·檢查設(shè)備是否超工作范圍運轉(zhuǎn)，是否在正常工作壓力、壓差下運行，如不是，應(yīng)對設(shè)備重新調(diào)試使其正常。

·打開旋流器腔體，檢查旋流腔、尾錐等有無磨損或損壞，如有應(yīng)立即更換，同時檢查O型橡膠密封圈是否損壞，必要時需更換。

旋流器的維護：                                                                                                                                

打開旋流器前需要嚴格執(zhí)行以下步驟：

·拆卸程序

拆卸前應(yīng)確認設(shè)備各流程的進出口閥門已關(guān)閉，容器和管匯已泄壓，且容器內(nèi)液體已排放干凈。                                                 

拆去排油腔與筒體連接的容器的雙頭螺栓，打開排油腔。

將旋流管總成抽出，并放在事先準備好的工裝上。

  旋流管總成須專業(yè)人員拆卸，否則由此造成的旋流管損壞本公司概不負責(zé)!

·部件檢查                                                       

建議每年對部件進行一次檢修，程序如下；

·旋流管檢修

檢查進液分配口的漸開線表面是否有銹蝕、入口處是否有異物堆積。

檢查旋流管內(nèi)壁是否有銹蝕。

    如果進液分配口的漸開線表面、旋流管內(nèi)壁有明顯銹蝕，請與本公司。

檢查旋流管焊接處有無可視裂縫，如需要焊接請雇傭合格焊工。

檢查O型橡膠密封圈是否老化、損壞，必要時更換。

·容器隔板檢修

檢查隔板上通孔和裝配密封面及O型槽是否有損壞，必要時更換。

六：在原油處理中的意義及使用價值

　　盡管旋流油水分離器有一定的缺點，其應(yīng)用也受到某些條件的限制，但它仍不失為一種非常理想的分離設(shè)備。由于旋流油水分離器所具有的明顯優(yōu)勢，其應(yīng)用領(lǐng)域已從采礦工業(yè)發(fā)展到海上及陸上石油工業(yè)。中國石油天然氣總公司(現(xiàn)中國石油天然氣股份有限公司)曾將旋流分離技術(shù)的研究列為“九五”重點攻關(guān)項目，相應(yīng)地也取得了一些可喜的研究成果。

　　目前，采用水力旋流技術(shù)分離油井產(chǎn)出液中細顆粒被認為是一種有效的方。國內(nèi)外學(xué)者目前所完成的工作，都是對旋流油水分離器分離理論及分離特性研究的有益探索，對本課題開展有很高的參考價值。

近年來，我國許多油田也在積極進行旋流油水分離器的應(yīng)用試驗研究，并已顯示出良好的前景，油水分離用旋流油水分離器已應(yīng)用于生產(chǎn)實際，并取得了良好的效果。旋流油水分離器功能多、結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、安裝方便、運行費用低、使用方便靈活、工藝比較簡單，特別是分離過程實現(xiàn)閉路循環(huán)，不產(chǎn)生二次污染。尤其是旋流油水分離器中高速離心力產(chǎn)生的加速度為重力加速度g的幾百倍甚*千倍，對于固-液旋流油水分離器來說可*地改善處理效果，減少進入后續(xù)工藝中的細顆粒雜質(zhì)含量，降低后續(xù)工藝的處理難度。開展細顆粒分離用固-液旋流油水分離器的研究，其目的就是要快速有效地完成污水中固體顆粒(尤其是細小顆粒)的處理，減少設(shè)備投資，減小占地面積，簡化工藝流程，降低運行成本。因此細顆粒分離用固-液旋流油水分離器的研制將會促進產(chǎn)出液分離技術(shù)水平的進一步提高，對降低原油采出成本有著極其重要的意義。

本公司愿竭誠為您服務(wù)，如有需要，隨時！

：黃金增  

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