[实用新型]一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器

说明书

本实用新型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。

技术领域

本实用新型涉及油水分离用水力旋流器技术领域，尤其涉及一种具有正弦曲线溢流结构的水力旋流器。

背景技术

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。

发明内容

本实用新型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，本实用新型采用下述技术方案：

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。

本实用新型的技术方案还包括，重相出口设置于所述尾管段的一端。

本实用新型的技术方案还包括，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。

本实用新型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。

本实用新型的有益效果是，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