山东旋流器是一种基于离心分离原理的油水分离设备,通过高速旋转产生的离心力场,实现油滴与水相的快速分离,其工作过程可分为以下关键环节:
1. 结构设计与流体入口
山东旋流器主体呈圆锥台形,顶部为圆柱段,底部为圆锥段。混合液(含油污水)通过切向入口高速注入圆柱段,形成强烈的螺旋流动。切向进料设计使流体在进入山东旋流器瞬间获得切向速度,为后续离心分离提供初始动力。
2. 离心场形成与油滴迁移
流体进入圆柱段后,在惯性作用下沿器壁做高速旋转运动,形成外旋流(向下流动)。由于油滴密度(约800-900kg/m³)小于水(1000kg/m³),在离心力作用下,油滴向中轴线方向迁移,而水相则被甩向器壁。这一过程遵循斯托克斯定律,离心力与油滴半径平方成正比,因此大粒径油滴分离效率更高。
3. 两相分离与出口设计
油相收集:迁移至中间区域的油滴汇聚形成低密油芯,通过顶部溢流口排出。溢流口通常设计为细长管,以维持内部压力稳定,防止油相被重新卷入水相。
水相排出:外旋流到达圆锥段后,因流通面积缩小而加速旋转,同时部分油滴因二次分离作用进一步向中间聚集。剩余水相通过底部底流口排出,底流口直径较大以降低流速,减少已分离油滴的夹带。
4. 参数优化与分离效果
山东旋流器性能受入口压力、流量、油滴粒径及温度等因素影响。通常入口压力需控制在0.2-0.6MPa,以产生足够离心力(可达500-2000g);流量过大易导致湍流,降低分离效率;温度升高可降低油水粘度差,但需平衡设备耐温性。通过调整圆锥段角度(通常10°-20°)可优化两相分离路径,实现90%以上的油水分离效率。