复合式水力旋流器

本实用新型涉及油水分离技术，具体地说属于旋流油水分离设备 的设计与制造技术。

目前用于由于油水分离的旋流分离设备主要有静态水力旋流器 和动态水力旋流器两种。静态水力旋流器如大庆油田采油一厂使用的 预分离用静态水力旋流器(专利号ZL96210084.6)，它的分离原理是 利用两种互不相溶液体的密度差，使液体产生离心分离，其旋流分离 场的形成是靠一定的来液压力提供的，来液必须经过截面积很小的切 向入口才能使液体在旋流器锥体中旋转，可见静态水力旋流器压力损 失较大，对外界的工况条件要求较高，实践中往往难以达到理想的分 离效果，分离效率相对较低。动态水力旋流器(专利号ZL98244285.8) 与静态水力旋流器相比，它的旋流腔是借助外部动力产生高速旋转 的，转速比静态型高出许多，一定程度上提高了分离效率，但是它 的不足之处在于动力源产生的振动旋流场的稳定性会带来一定的影 响，从而影响分离效果，同时由于转动部分较长，对旋转腔同轴度的 要求很高，给加工制造带来了较大的难度和较高的成本。

本实用新型的目的就是为克服上述两种旋流器的不足，提供一种 复合式水力旋流器，它既能保证较高的分离效率，又能消除动力源振 动对旋流场的影响，并避免高加工精度要求带来的成本提高问题。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：该复合式水力旋 流器由入口腔、溢流腔、静态旋流分离体、空心轴、旋转栅、电机等 部分组成。其中入口腔为一水平放置的圆柱体，一段与剖面为圆锥形 并收至底流口的静态旋流分离器相连，另一端与溢流腔相连，外侧固 定有旋转栅的空心轴被安装在溢流腔和入口腔内，入口腔和溢流腔之 间通过密封装置隔开。旋转栅可以是立板式或螺旋式结构，空心轴通 过传动轴与固定于地面的电极相连。在溢流腔内一端端口的径向开有 溢流孔，另一端沿轴线开有溢流嘴。

该复合式水力旋流器也可以设计为分体式，即将溢流腔独立开 来，电机以带传动方式驱动空心轴旋转。

本实用新型复合式水力旋流器由于采用了电机驱动，流体旋转的 切向速度高，使油滴在静态旋流分离体内能够充分分离，极大地提高 了旋流器的分离效率；同时由于整个旋流分离体是不参与旋转的，因 而对制造工艺要求不高，可以大大降低制造成本，而且可以避免电机 振动造成的对旋流场的影响。该设备也可以应用于化工、冶金、印染、 食品等行业，具有广阔的应用前景，并将带来巨大的经济和社会效益。

下面结合附图对本实用新型的结构作进一步详细的描述。

图1是复合式水力旋流器的结构示意图；

如图1所示，该复合式水力旋流器由入口腔3、溢流腔1、静态 旋流分离体6、空心轴2、旋转栅4、电机9等部分组成。其中入口 腔3为一水平放置的圆柱体，一端与剖面为圆锥形的静态旋流分离体 6相连，另一端与溢流腔1相连，外侧固定有旋转栅4的空心轴2被 安装在溢流腔1和入口腔3内，入口腔3和溢流腔1之间通过密封装 置8相互隔开。旋转栅4可以是立板式或螺旋式结构，空心轴2通过 传动轴与固定于地面的电机9相连，在溢流腔1内的一端端口的径向 开有溢流孔7，另一端沿轴线开有溢流嘴5。工作时，混合液经来液 管线进入复合式水力旋流器的入口腔3，由于空心轴2及旋转栅4在 电机9的驱动下产生高速旋转，液流在流经旋转栅4时被强制旋转， 形成高速旋转的涡流。涡流在沿轴向运移到锥形收缩的静态旋流分离 体6时，高速旋转的涡流被加速，轻质相在离心力的作用下运移到旋 流体的中心形成油核，经溢流嘴5及空心轴2的中心孔从溢流孔7到 达溢流腔1后被排出。同时重质相被旋至静态旋流分离体6的内壁且 继续运移至尾部排出。