SLS1含油污水分離處理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)說明

1、 . . . SLS-1含油污水分離處理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)摘要：目前，我國(guó)大部分油田采用了注水開發(fā)方式，每產(chǎn)生一噸原油需要注水2-3噸，因而水和石油生產(chǎn)的關(guān)系極其密切，隨著我國(guó)油田開發(fā)的規(guī)模越來越大含油污水的產(chǎn)出量愈來愈多。而國(guó)大部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備與其研究容都是油水分離技術(shù)，對(duì)于分離出來的污水的再處理還沒有專門的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。尤其是對(duì)水里的乳化油，用物理方法處理還沒有看到這樣的系統(tǒng)，該方面的研究還主要集中在用化學(xué)方法破乳，機(jī)械分離法，這種方法勢(shì)必造成二次污染。本文所設(shè)計(jì)的含油污水分離處理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置主要是從四個(gè)方面（氣浮分離技術(shù)，文丘里管的空化射流技術(shù)，旋流技術(shù)，噴盤空化射流技術(shù)）對(duì)含油污水進(jìn)行分離試驗(yàn)，其

2、主要目的是為了對(duì)：油田污水處理裝置設(shè)計(jì)優(yōu)化、動(dòng)態(tài)性能測(cè)試與分析研究；油田污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與開發(fā)研究；空化射流破乳技術(shù)基礎(chǔ)研究；因此，油田污水處理回注技術(shù)的研究與開發(fā)對(duì)于油田的生產(chǎn)具有極其重要的作用，從而對(duì)節(jié)約水資源，保護(hù)環(huán)境具有重大意義。 關(guān)鍵詞：污水分離；實(shí)驗(yàn)裝置；分離技術(shù)The design of experiment equipmental in separatrion treatment of oily wastewaterAbstract: At present most of our oilfield water-flooding mode adopted by the to

3、n crude requires every produce injected 2-3 tons. Thus water and oil production relation are very close. As our country oilfield development scale is more and more big, oily water disposing of it is getting more and more .Whereas most of domestic laboratory equipment and research contents are water-

4、oil separation technology. There isnt the special test bench to separate the sewage processing. Especially for water physical treatments, emulsified fuel still hasn't seen such system, this research is also mainly concentrated in the chemically broken breast, mechanical isolation. This method wo

5、uld cause secondary pollution .This paper is designed by the separation of oily wastewater treatment systems experiment device "is mainly from four aspects (floating separation technology, venturi tube of cavitation jet technology, hydrocyclone technology, spray the jet technology) to PanKong s

6、eparate oily waste-water. Its main purpose is to test for oilfield sewage treatment plant design optimization, dynamic performance testing and analysis. Oilfield sewage treatment system design optimization and development research; Cavitation jet broken breast technology basic research. Therefore, t

7、he oilfields sewage treatment back note technology research and development for oil production to have the extremely vital role. Thus to save the water resources and protects the environment are of great significance. .Keywords: sewageseparation; test set; separation technology57 / 62目 錄1 緒論11.1 研究的

8、意義和目的11.2 國(guó)外研究狀況11.2.1 國(guó)研究狀況11.2.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀31.2.3 綜上所述：41.3 本設(shè)計(jì)的主要容42 油水分離實(shí)驗(yàn)臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)63 氣浮裝置設(shè)計(jì)計(jì)算73.1 氣浮法原理73.2 氣浮法的設(shè)計(jì)參數(shù)73.3 投藥量計(jì)算83.4 藥劑量83.5 溶氣罐計(jì)算83.6 溶氣罐的直徑83.7 理論溶解空氣量93.8 理論需氣量93.9 溶氣罐實(shí)際所需的空氣量為：93.10 供氣量103.11 空壓機(jī)所需壓力103.12 壓力容器殼體厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算103.13 壓力試驗(yàn)113.14 反應(yīng)室計(jì)算113.15 氣浮分離池計(jì)算123.15.1 氣浮分離池的有效容積123.15.

9、2氣浮分離池的有效長(zhǎng)度133.16 溶氣設(shè)備133.17 氣浮池傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)143.18 減速器地選擇154 單管旋流子與設(shè)計(jì)計(jì)算174.1 液-液旋流器的工作原理174.2 液液水力旋流器的結(jié)構(gòu)特征184.3 旋流器的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)194.4 單體旋流器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)194.4.1 設(shè)計(jì)方案194.4.2 物料平衡要求的確定與計(jì)算204.5 旋流器初步設(shè)計(jì)參數(shù)214.6 下面給出流體從泵的出口到旋流器的入口壓降的計(jì)算：214.7計(jì)算旋流器公稱直徑234.8 確定旋流器的結(jié)構(gòu)尺寸234.9 旋流器材料，局部結(jié)構(gòu)的選擇與壁厚的計(jì)算244.9.1 材料的選擇244.9.2 局部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)244.9.3

10、 旋流器壁厚計(jì)算244.10 單管旋流器的強(qiáng)度校核255 文丘里管水力空化裝置設(shè)計(jì)計(jì)算285.1 文丘里管的的主要性能參數(shù)285.2 影響文丘里管性能的主要因素285.3 文丘里管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)296 箱體水力空化裝置設(shè)計(jì)計(jì)算336.1 初步計(jì)算射流箱體的容積336.2 該射流箱體的噴射裝置337 管路壁厚367.1 管路材料的選型367.2 管路直徑和長(zhǎng)度的確定367.3 管子壁厚的確定377.4 管子強(qiáng)度的校核388 管路附件設(shè)計(jì)選擇408.1 閥的介紹408.2 閥門的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)448.3 閥門的選擇448.4 法蘭連接的密封469 泵和電機(jī)的選型設(shè)計(jì)489.1 泵的選型設(shè)計(jì)489.1.1 泵

11、選型的一般程序489.1.2 泵選型原則499.1.3 泵的選型依據(jù)509.1.4 快速確定泵的種類和規(guī)格的原則方法509.2 電動(dòng)機(jī)的選型5110 流量計(jì)的選擇5511 溫度傳感器5712 壓力變送器5812.1 壓力變送器技術(shù)性能5812.2 壓力變送器物理性質(zhì)5813 總結(jié)60參考文獻(xiàn)61致621 緒論設(shè)計(jì)背景：水是人們賴于生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可替代的最寶貴的自然資源。我國(guó)是一個(gè)水資源不足的國(guó)家。水資源的不足已經(jīng)成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素。節(jié)約用水、提高水的利用率顯得特別重要，其中重要的途徑之一就是搞好水處理工作。所以，油水分離技術(shù)對(duì)日趨枯竭的水資源和環(huán)境的日益惡化有著積極意義

12、。1.1 研究的意義和目的隨著工業(yè)化的迅速發(fā)展，油品的使用量越來越大，但由于各種技術(shù)的限制和管理落后等原因，大量油品進(jìn)入水體，形成污染。同時(shí)隨著含油廢水的來源的增多，石油工業(yè)的采油、煉油、貯油運(yùn)輸與化工工業(yè)都會(huì)產(chǎn)生含油廢水，油輪壓艙水、洗艙水、機(jī)械工業(yè)的冷潤(rùn)滑液、軋鋼水的廢水中也都含有大量的油品。油污染作為一種常見的污染對(duì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡危害極大，并且含油廢水是一種量大面廣且危害嚴(yán)重的污染源， 隨著全球圍水資源短缺的加劇，以與人們對(duì)環(huán)保的重視和對(duì)污染治理力度的加大，含油廢水處理技術(shù)的研究與應(yīng)用已是人們的迫切追求。所以，隨著我國(guó)油田開發(fā)的規(guī)模越來越大，含油污水產(chǎn)出量越來越多，由于含油污水中含有

13、一定量的原油和其它物質(zhì)，如不與時(shí)處理，隨意排放會(huì)給人民生活和生產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害。對(duì)含油污水進(jìn)行處理，并且回注地下，變害為利，解決了油田注水的水源問題和污水排放問題，在生產(chǎn)實(shí)踐中含油污水回注是合理開發(fā)和利用水資源的正確途徑。因此在過去的幾十年里，人們?cè)诜蛛x理論，設(shè)備結(jié)構(gòu)與技術(shù)等方面已進(jìn)行了而深入而廣泛的研究，并已取得很大的進(jìn)步。然而，由于水利旋流器流體流動(dòng)過程的復(fù)雜性，目前關(guān)于水力旋流器分離數(shù)學(xué)模型的研究達(dá)到實(shí)用化程度的仍然是以經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突虬虢?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑橹?。由于?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ凸逃械娜毕?，人們將致力于研究水力旋流器的理論模型。在設(shè)備結(jié)構(gòu)與技術(shù)方面，高效多功能一體化的含污水處理設(shè)備將成為研究熱點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)有油-水，

14、可溶性有機(jī)物-水，懸浮物-誰之間的強(qiáng)化傳質(zhì)作用技術(shù)和有機(jī)物強(qiáng)化化學(xué)技術(shù)依然是今后含油水處理研究的重要方向。1.2 國(guó)外研究狀況1.2.1 國(guó)研究狀況在國(guó)80 年代發(fā)展起來的新型分離設(shè)備液-液水力旋流器是, 按其結(jié)構(gòu)的不同可分為靜態(tài)水力旋流器和動(dòng)態(tài)水力旋流器2 種。在油田采出液的預(yù)分離方面, 靜態(tài)水力旋流器具有一定的優(yōu)勢(shì),但僅僅依靠靜態(tài)水力旋流器不能達(dá)到深度水處理的要求。聚結(jié)過程處理含油污水技術(shù)在70年代已開始應(yīng)用所用的床層聚結(jié)顆粒為球狀和纖維狀 ,近來有采用直立的型板的,如采用波紋板、多棱形板 ,也有采用直立的多孔管。在研發(fā)新型聚結(jié)材料方面, 大學(xué)的鵬飛、芳連等人研制的高效復(fù)合板油水分離器中，

15、將親油性材料聚丙烯一面進(jìn)行氧化處理，賦予其親水性，一面保持材質(zhì)不變，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合聚結(jié)板式油水分離器比普通聚結(jié)板式分離器的分離效率提高了25%，處理能力提高了40%，且能有效阻止流體擾動(dòng)而產(chǎn)生的油層夾水，水層夾油與油膜，水膜的斷流。華中科技大學(xué)王敏等以鍍鋅板為基材，在其表面涂覆一層親油性涂料, 開發(fā)了一種新型聚結(jié)板材。針對(duì)我國(guó)目前油田對(duì)聚結(jié)機(jī)理的研究較少，對(duì)聚結(jié)材料除油性能了解不多的現(xiàn)狀，大學(xué)雷、王鶴立等人對(duì)聚結(jié)除油性能與機(jī)理進(jìn)行了深入研究, 他們分別對(duì)聚丙烯、粒、石英砂，無煙煤、不銹鋼與聚氯乙烯等幾種不同性質(zhì)、不同形狀的聚結(jié)材料進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，最后得出結(jié)論: 采用聚結(jié)除油時(shí)，潤(rùn)濕聚結(jié)機(jī)理和

16、碰撞聚結(jié)機(jī)理同時(shí)存在時(shí)，更有利于聚結(jié)效果的提高，且填料的空間構(gòu)形是影響聚結(jié)效率的重要因素。70年代末期 ,吸氣浮選技術(shù)被用于污水處理 ,取得了較好的效果。公司的葉輪吸氣浮選機(jī)已被廣泛應(yīng)用,除油效果較好 ,其結(jié)構(gòu)如圖3所示但葉輪浮選機(jī)制造，維修麻煩,能耗較高。為克服葉輪吸氣浮選機(jī)的缺點(diǎn) ,又出現(xiàn)了噴射浮選裝置 ,如圖4所示噴射浮選裝置用液氣射流泵代替旋轉(zhuǎn)葉輪 ,這樣可用一個(gè)水泵提供動(dòng)力 ,大大節(jié)省了能耗 ,且制造安裝，維修方便 ,操作安全,具有很大的研究和應(yīng)用前景。早在1885 年,人們發(fā)現(xiàn)管旋流運(yùn)動(dòng)可用來除去空氣中的塵埃,而水力旋流器根據(jù)這個(gè)發(fā)現(xiàn)逐漸發(fā)展起來的1 。在隨后的一百多年中,水力旋流

17、器一直被認(rèn)為是分離兩種具有不同密度的介質(zhì)(互不相溶)的首選設(shè)備。并且,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣,如:選礦、化工、石油、食品、紡織、醫(yī)藥等許多工業(yè)部門。水力旋流器是一種新型、高效、經(jīng)濟(jì)的分離設(shè)備,它在油田油水分離系統(tǒng)中所發(fā)揮的作用將越來越大。1.2.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀目前，國(guó)外油田含油污水處理工藝與我國(guó)大體一樣，主要也是除油和過濾兩個(gè)階段，多以氣浮選、水力旋流器、高效聚結(jié)除油裝置為主。比較典型的是Bakers油田含油污水處理站，該站采用氣浮選和兩級(jí)過濾工藝。另外，還有美國(guó)帕若根工程服務(wù)公司研制出的三合一含油污水處理系統(tǒng)（TCC），該系統(tǒng)把聚結(jié)、沉降、旋流和氣浮方法組合成一體，除油效率高達(dá)95以上。80

18、 年代初, 英國(guó)南安普頓實(shí)例中也證明了進(jìn)行柱塞優(yōu)化選配的合理性。動(dòng)態(tài)水力旋流器最初是為了適應(yīng)海洋平臺(tái)上處理含油的油田產(chǎn)出水而開發(fā)的。 在此之前,海上石油生產(chǎn)用的水處理設(shè)備與陸上使用的設(shè)備類似,質(zhì)量重、 占地面積大、 費(fèi)用高, 不能滿足海上平臺(tái)的要求。1989年中國(guó)海洋石油公司與美國(guó)石油公司在南海聯(lián)合開發(fā)的流花11-1油田，開始在海上石油開采平臺(tái)上使用旋流分離器處理含油污水。國(guó)油田也引進(jìn)了旋流脫油設(shè)備。國(guó)自南海油田進(jìn)口油水分離旋流分離器以來，一些科研院所開始在仿制的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，但是，由于旋流分離器流場(chǎng)（三維不對(duì)稱湍流流場(chǎng)）的復(fù)雜性，加之國(guó)研究起步晚、起點(diǎn)低，缺乏系統(tǒng)性的研究，旋流脫油技術(shù)在國(guó)

19、還沒有全面推廣。在70年代末期重力分離技術(shù)有了很大的發(fā)展,多層板隔油池有平板、斜板 、波紋板與“人”字形、蜂窩形、管狀結(jié)構(gòu)等各種形式 ,應(yīng)用最為廣泛的是斜板管#隔油池。圖 1 所示是斜板隔油池的主要結(jié)構(gòu)自從斜板隔油池問世以來,于操作費(fèi)用低,無二次廢料的處理和污染問題,因而人們對(duì)這類板式油水分離設(shè)備一直給予了很大關(guān)注。不但出現(xiàn)了不少專利,且陸續(xù)有多種新型油水分離設(shè)備商品化。如美國(guó)公司的隔油設(shè)備和美國(guó)公司的產(chǎn)品，以減少板距來提高其除油效率,但固定支撐比較困難,且裝置 空間有效利用率低。又如美國(guó)公司的產(chǎn)品，采用六角形錐體成型板構(gòu)成板組,以強(qiáng)化油水分離過程,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高。 英國(guó)石油公司發(fā)明了

20、一種分離器,用于水面上浮油的分離。這種分離器 由若干回轉(zhuǎn)圓盤組成,動(dòng)力設(shè)備可采用 電動(dòng)機(jī),風(fēng)動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)。分離器還裝有刮料裝置,用于刮除回轉(zhuǎn)盤上收集到的浮油。分離出的油被送入油槽。發(fā)明了一種氣流凈化工藝,所采用的是一種吸附式過濾器。當(dāng)該過濾器吸附的雜質(zhì)達(dá)到某種程度,便會(huì)用某種輸入的惰性氣體所解吸 ,使過濾器恢復(fù)原有的吸附性能。這種工藝過程十分簡(jiǎn)單,而且控制方便在建立的三相分離模擬實(shí)驗(yàn)裝置上, 對(duì)美國(guó)C2E N atco 公司的Perfo rmax 分離器、石油勘探局的HN S2 Ê 型分離器和近年研究開發(fā)的重力式油水分離結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)備進(jìn)行了研究。結(jié)果表明, 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)備的分離特性

21、優(yōu)于HN S2 Ê 型分離器和美國(guó)C2E N atco 公司的Perfo rmax 分離器, 是新型高效重力式油水分離設(shè)備更加理想、實(shí)用的結(jié)構(gòu)模式。美國(guó)Nu- Corp國(guó)際技術(shù)公司開發(fā)一種油水分離系統(tǒng)XpaK 系統(tǒng),分離效率達(dá)97%。該系統(tǒng)利用不互溶液體的不同比重方法, 可適用于不同浮力的不互溶液體的任何混合物。在分離過程(流程)中,固體物首先被隔離出來, 并在一個(gè)感應(yīng)渦旋式固體懸浮罐中回收這些固體物。1.2.3 綜上所述：（1）各種含油污水處理技術(shù)各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)和適用圍 ,欲開發(fā)一種普遍適用的技術(shù)是很難的 ,因此單獨(dú)使用某種分離方法效果往往不佳。在實(shí)際應(yīng)用中，必須把若干種方法聯(lián)合

22、使用,組成完整的處理工藝。如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的處理工藝是隔油 、氣浮和過濾。（2）選擇合適的污水處理技術(shù) ,不但要考慮技術(shù)本身的特點(diǎn),還要考慮含油污水的性質(zhì) ,包括：水溫 ,水中含油量,水溶解的無機(jī)鹽和其他化學(xué)藥品,水中油滴的粒度分布 ,油的凝點(diǎn) ,水中固體顆粒含量與其粒度分布。（3）一般說來 ,如果油的密度較小 ,乳化不很嚴(yán)重 ,可采用浮升一 聚結(jié)技術(shù)， 因其可以在較短的時(shí)間達(dá)到較高的脫油效率。對(duì)于油密度較大 ,固體懸浮物較多的含油污水 ,可采用吸氣浮選。如果對(duì)處理水質(zhì)要求較高,則采用多級(jí)串聯(lián)處理工藝 ,如浮升聚結(jié) 一 吸氣浮選 一過濾。（4）化學(xué)藥劑的使用非常重要。在處理含油污水中,加人適宜的

23、化學(xué)藥劑,可達(dá)到較好的處理效果。適宜的化學(xué)藥劑不但與水質(zhì)有關(guān),而且與藥劑的種類和濃度有關(guān),必須通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行選擇 ,以達(dá)到最佳處理效果。（5）現(xiàn)有污水處理設(shè)備的改進(jìn)主要是其部構(gòu)件的改進(jìn)和采用新技術(shù)1.3 本設(shè)計(jì)的主要容（1）查閱收集有關(guān)油污分離技術(shù)的資料，理解分離原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)步驟, 了解國(guó)外分離技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，搞清本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所要設(shè)計(jì)的容，在此基礎(chǔ)上完成開題報(bào)告。（2）查閱有關(guān)油水分離的外文資料并選定一篇進(jìn)行翻譯。（3）分析常規(guī)分離技術(shù)的特點(diǎn)與其所存在的缺陷，提出SLS-1含油污水分離裝置系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。（4）畫出結(jié)構(gòu)草圖，并根據(jù)任務(wù)書所給數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和校核，

24、并對(duì)初步方案和草圖進(jìn)行修改。（5）根據(jù)系統(tǒng)的要求，進(jìn)行系統(tǒng)硬件、軟件的應(yīng)用、研究了數(shù)據(jù)采集與處理、串口通信的實(shí)現(xiàn)中重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，進(jìn)行了各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)；（6）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。2 油水分離實(shí)驗(yàn)臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)一般而言，含有污水中油在水中的存在狀態(tài)是不同的，對(duì)于一些油污在水中處于不溶狀態(tài)，也就是說油和水沒有融為一體。這種油水混合物可以選用旋流分離技術(shù)進(jìn)行分離，主要原是有油和水的密度是不同的，由于密度大的其向心力就大，促使其往管路的邊上移動(dòng)，繼而順著管壁移動(dòng)，從底流口流出。而密度小的其向心力小，始終處于旋流器的中心位置，繼而向上移動(dòng)從上溢流口流出，從而達(dá)到了油水分離的目的。但是對(duì)于乳化油，分散油

25、和部分溶解油，對(duì)于這種流體，其油和水成為一的，無法根據(jù)其密度差進(jìn)行分離，所以，就必須使這種油水混合物通過某種方法來使油和水成為非溶解，非乳化狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的含油污水的分離原則選用的是先破乳，再旋流分離，而破乳的方法是：氣浮法，其原理是要是將氣體通入含油水，使水體成為水-氣-油滴三相混合體系，由于大量微小氣泡從水中析出粘附在油滴上，使油滴的整體密度明顯小于水而易與水發(fā)生分離，從而達(dá)到油水分離的目的。而空化射流技術(shù)，其原理主要是用高壓柱塞泵將含油混合物打入文丘里管，在噴嘴處產(chǎn)生低壓，速度極具增加，繼而通向擴(kuò)散管（其壓力增大，速度減?。┦沟糜退旌习屏?，再經(jīng)旋流分離，就可以達(dá)到最佳的效果。根據(jù)以上

26、的分離技術(shù)要求和基本原理，我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是用離心泵把油水混合物抽入重力沉降箱（必須在進(jìn)入各個(gè)分離裝置之前）在用高壓柱塞泵把油水混合物分別通入各個(gè)分離裝置后，再進(jìn)入旋流器進(jìn)行分離。其實(shí)驗(yàn)方案流程如下圖所示：圖2-1 油水分離實(shí)驗(yàn)臺(tái)方案圖3 氣浮裝置設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 氣浮法原理氣浮法亦稱浮選法，其工作原理是設(shè)法在水入或者產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，形成水，汽與去除的物質(zhì)三相非均一體，在界面力，氣泡上浮里和靜水壓力差的作用下，使氣泡和被去除物質(zhì)結(jié)合體上浮至水面，實(shí)現(xiàn)油水分離。3.2 氣浮法的設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的的流程圖可知：該氣浮方式為全溶氣氣浮法。（1）流程如下圖所示：圖3-1 氣浮流程示意圖（2）進(jìn)

27、水水質(zhì): PH=6.58.5 含油量<100mg/L1. 投加藥劑劑（品種和數(shù)量根據(jù)實(shí)際水質(zhì)篩選決定）：硫酸鋁2535mg/L;或或有機(jī)分子凝聚劑110 mg/L;2. 混凝反應(yīng)：管道和水泵混合無反應(yīng)室：3. 溶氣罐：宜采用一間氣浮池配一個(gè)溶氣罐，溶氣壓力0.30.55Mpa（表壓），溶氣時(shí)間13min，直徑=24，壓縮空氣的壓力為20.5Mpa。4. 氣泡顆粒：取301005. 氣浮分離：停留時(shí)間6090min，水平流速46mm/s，有效水深 1.52,5m，池寬可以選2m，長(zhǎng)寬比=3左右。池頂也可以加蓋。6. 刮渣機(jī)：鏈條鏈板式或者行車式，刮板行進(jìn)速度50100mm/s，推薦逆刮，也

28、可以順刮。3.3 投藥量計(jì)算（3-1）式中：G每小時(shí)藥劑消耗量，Kg/h；M投藥量，mg/l；Q處理廢水量，m3/h。根據(jù)原始數(shù)據(jù)：廢水的處理量為3m3/h，投藥量為20mg/L。計(jì)算得到藥劑的消耗量為： =60Kg/l。3.4 藥劑量 （3-2）式中：藥劑量，即每小時(shí)投加藥劑溶劑液量，kg/h；每小時(shí)的藥劑消耗量；C藥液重量百分濃度；(假設(shè)溶液溶液濃度為0.1)。=60/0.1=600kg/h3.5 溶氣罐計(jì)算 （3-3）式中：W溶氣罐的有效容積，m3； q單個(gè)溶氣罐的進(jìn)水量； t溶氣罐的停留時(shí)間，一般為13分鐘。代入數(shù)據(jù)得到：=0,1m33.6 溶氣罐的直徑 （3-4）式中：D溶氣罐的直徑

29、； W溶氣罐的有效容積；=圓周率；H溶氣罐圓柱部分的高度；設(shè)計(jì)溶氣罐高H=0.6m.代入數(shù)據(jù)得到：=0.46m查表得到該容器的公稱直徑是500mm。3.7 理論溶解空氣量 （3-5）式中：C理論溶解空氣量；ml/L； P溶氣罐的絕對(duì)壓力；溶解系數(shù)。見表239。代入數(shù)據(jù)得到：已知廢水的溫度為20，查下表得到736=17.88.溶氣罐的工作壓力為0.5Mpa,相當(dāng)于5個(gè)大氣壓，故容氣量為：C1=17.885=89.4ml空氣/L水。3.8 理論需氣量C1=17.88（5-1）=71.52.表4-1 不同溫度下的KT值和736KT值溫度 KT值736KT00.037727.75100.029521.

30、71200.024317.88300.020615.16400.017913.17500.014511.703.9 溶氣罐實(shí)際所需的空氣量為：q1= （3-6）式中：q1溶氣罐所需的空氣量，m3/h；C1理論需要的溶氣量，ml/L；溶氣效率，一般選0.60.9；q溶氣罐進(jìn)水量,m3/h。代入數(shù)據(jù)得到： q1=m3/min。3.10 供氣量q2=2Nq1 （3-7）式中：q2供給的空氣量, m3/h； N溶氣罐的個(gè)數(shù)；q1每個(gè)溶氣罐所需的溶氣量；2富裕系數(shù)。代入數(shù)據(jù)得到：Q2=2N q1=210.24=0.48 m3/min可選用風(fēng)量為0.5m3/min的空壓機(jī)。3.11 空壓機(jī)所需壓力因?yàn)槿軞?/p>

31、罐的工作壓力為0.5mpa，空氣管道的沿程阻力和局部阻力可逐項(xiàng)計(jì)算，一般空氣管道總阻力不會(huì)超過0.1Mpa。故空壓機(jī)所需的壓力為：P2=p+p阻 (3-8)式中：p2供風(fēng)風(fēng)壓，Mapp溶氣罐表壓，一般為0.350.55，Map；p阻空氣管道阻力，Map。代入數(shù)據(jù)得到：P2=0.5+0.1=0.6 Map故可以選擇名牌壓力為0.7 Mpa或者0.8 Mpa。3.12 壓力容器殼體厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算1.該容器的工作介質(zhì)為易腐蝕，不易爆的流體，所以殼體的材料選用20#。2.設(shè)計(jì)壓力 p=（1.051.10）0.5=0.5250.55（Mpa），取p=0.53 Mpa。3.計(jì)算壓力pc。由于溶氣是液體介質(zhì)

32、，考慮液位靜壓力，故取pc=p+,初步估計(jì)液體的高度為0.4m，為液體的重度。則pc=0.53+0.49093.5=0.5336Mpa。4.設(shè)計(jì)溫度t和許用應(yīng)力。根據(jù)介質(zhì)溫度，設(shè)定t=20，則=130 Mpa。5.焊接系數(shù)。筒體全溶透雙面焊對(duì)接接頭，20%局部探傷，取=0.85；封頭采用全溶透雙面焊對(duì)接接頭，100%全部探傷，取=0.85。腐蝕裕量C2，由于空氣介質(zhì)對(duì)碳鋼的腐蝕程度較小，故去C2=2.0mm。6.計(jì)算厚度= （3-9）代入數(shù)據(jù)得到=1.23mm設(shè)計(jì)厚度為=+ C2=1.23+2=2.23mm考慮到鋼板厚度負(fù)偏差C1和圓整量，取=8mm（C1=0.8mm），則有效厚度 =（C1-

33、 C2）=8-（0.8+2）=5.2mm。按照GB1501998的規(guī)定，=3mm<，故滿足要求。3.13 壓力試驗(yàn)首先計(jì)算試驗(yàn)壓力，因本設(shè)計(jì)條件無特殊要求，可以選用水壓試驗(yàn)。常溫下=113Mpa，水壓試驗(yàn)的最低壓力為：PT=1.25p=1.250.5336=0.579 Mpa在進(jìn)行壓力試驗(yàn)前的應(yīng)力校核。查表得到=245 Mpa，試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力為：=29Mpa<0,9=0.90.85245=187.4Mpa故該壓力溶氣滿足強(qiáng)度要求。3.14 反應(yīng)室計(jì)算（1） 擬定該氣浮分離池采用三級(jí)機(jī)械攪拌反應(yīng)室，反應(yīng)時(shí)間（T1）為6min，每段反應(yīng)時(shí)間t=2min，取反應(yīng)室進(jìn)口流速=1.33

34、m/s，反應(yīng)室出口流速V4=0.2 m/s。（2） 反應(yīng)室總?cè)莘e W=0.3m3。（3） 反應(yīng)室面積，取有效水深H1=0.35m，故 F=0.857 m2因?yàn)榉磻?yīng)室分為三格，每格面與F1=0.29 m2，取長(zhǎng)寬相等，每格池寬為B=0.538m,可取每格反應(yīng)室長(zhǎng)寬為0.60.6。（4）攪拌器的線速度已知V1=1.33 m/s，V4=0.2 m/sV2= V1-( V1-V4) ()=1.33-(1.33-0.2)()0.6=0.669 m/sV3= V1-( V1-V4)()0.6=1.33-(133-0.2)()0.6=0.44 m/s可以選用石化總公司石化工程公司設(shè)計(jì)的定型攪拌機(jī) IJ88,

35、 IJ89，IJ90，V1=1.56 m/s，V2=0.650.78 m/s，V3=0.330.4 m/s，V4=0.2 m/s：其中：一級(jí)攪拌機(jī)（IJ88），IJ88轉(zhuǎn)速 n=12.4r/min，電機(jī)功率2.2KW； 二級(jí)攪拌機(jī)（IJ89），IJ89轉(zhuǎn)速 n=5.18 r/min，電機(jī)功率1.5KW; 三級(jí)攪拌機(jī)（IJ90）, IJ90轉(zhuǎn)速 n=3.16 r/min，電機(jī)功率1.5KW;表5-1 機(jī)械反應(yīng)常用攪拌機(jī)型號(hào)規(guī)格IJ88 攪拌機(jī)葉輪外徑1200/2400，功率2.2KW，轉(zhuǎn)速12.4r/min,速比i=121IJ89 攪拌機(jī)葉輪外徑2400/1200, 功率1.5KW，轉(zhuǎn)速 n=5

36、.18 r/min，i=289IJ90 攪拌機(jī)葉輪外徑1200/2400，轉(zhuǎn)速3.16 r/min，速比i=473，功率1.5kw3.15 氣浮分離池計(jì)算3.15.1 氣浮分離池的有效容積W= （3-10）式中：Q2進(jìn)入分離池的廢水流量，m3/h 全溶氣流程 Q2=Q； Q處理水量，m3/h； Q1回流溶氣的廢水量，m3/h 一般Q1=（0.30.5）Q； T2分離池的停留時(shí)間，min；一般全溶氣流程：T2=10min，部分全流溶氣流程T2=40min。代入數(shù)據(jù)得到：W=1.5m33.15.2 氣浮分離池的有效長(zhǎng)度L= （3-11）式中：W分離池的有效容積，m3； n分離池間數(shù)，n2； B分離

37、池單間池寬，m，一般取4.5m；H分離池的有效水深，m，H=1.52.5m，常取2m。代入數(shù)據(jù)得到：L=0.22m3.16 溶氣設(shè)備該壓力溶氣的入口流量是3m3/h，入口壓力（由前面得計(jì)算所得）為0.40.6Mpa。查石油化工廢水處理設(shè)計(jì)手冊(cè)可知（1）廢水加壓泵一般選揚(yáng)程為4060m水柱的sh型離心泵。（2）空氣壓縮機(jī)一般選取壓力為0.50.8Mpa，風(fēng)量為溶氣水量1520%的水冷式空壓機(jī)。據(jù)此我們選取名稱為Z-0.6/10DY空氣壓縮機(jī)（奧星壓縮機(jī)制造廠），該空氣壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于建筑，機(jī)械，化工，食品，輕紡，等電子行業(yè)和科研部門，供給各種所需要的裝置。選擇壓縮機(jī)型號(hào)：Z-0.17/8. 排氣

38、量為：0.17m3/min排氣壓力：0.8Mpa。 進(jìn)氣壓力為：大氣壓轉(zhuǎn)速：830r/min 冷卻方式：風(fēng)冷驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率：1.5K（3）溶氣罐有中空式，套筒翻流式和噴淋填料式三種，本氣浮裝置選擇中空式，其結(jié)構(gòu)示意圖如下所示：圖7-1 中空式壓力容器灌3.17 氣浮池傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)該氣浮裝置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的承受載荷是非常小的，其目的是使得刮板可以刮去水面上浮起的油污，并不受鏈輪設(shè)計(jì)過大的載荷作用，所以為了方便起見我們選用鏈輪鏈條傳動(dòng)?；緟?shù)： 鏈輪節(jié)距： p與配用鏈條一樣取20mm； 鏈輪齒數(shù)： z 取20；配用鏈條的滾子外徑：d1 =12mm； 排距：pt=16mm;主要尺寸： 分度圓直徑d=pk

39、=206.393=128mm 齒頂圓直徑 ：damax=d+a.1.25p-d1=128+25-12=141mm=128+（1-0.08）-12=97mm分度圓直徑： =7.03mm=0.5(20-12)=4mm.齒根圓直徑：df=d-df=128-12=116mm；尺側(cè)凸緣直徑：=206.3-1.0418.08-7.06=105.5mm；計(jì)算軸向齒廓：選擇B型：尺寬：選用單排鏈，=0.9520=19mm；倒角寬：=（0.10.15）p 取 =0.1320=2.6mm；倒角半徑：=20mm；倒角深：h=0.5p(僅適用于B型)；尺側(cè)凸緣圓角半徑：=0.0420=0.8mm；以上就是鏈輪的結(jié)構(gòu)尺

40、寸計(jì)算，同時(shí)鏈條的設(shè)計(jì)和鏈輪應(yīng)相互匹配。氣浮池上細(xì)軸（刮油軸）的設(shè)計(jì)：該軸的的主要尺寸就是直徑的選取，當(dāng)軸焊接在鏈條上時(shí)。同時(shí)跟隨鏈條一起運(yùn)動(dòng)，使得該細(xì)軸的最大直徑處始終和液面相接處，使得油污被運(yùn)動(dòng)的細(xì)軸一起被移動(dòng)。選擇軸的直徑為6mm。材料為20#鋼。由于該軸沒有受力，所以認(rèn)為6mm直徑的軸的強(qiáng)度是符合要求的。傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)和軸承的選擇：為了節(jié)省空間，而且還能滿足強(qiáng)度要求，我們選取軸的最大直徑為20mm，軸肩高度是4mm，目的在于阻止軸的軸向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也阻止了軸承的軸向運(yùn)動(dòng)，和軸承相配合處的軸的直徑為15mm，由于貴軸沒有承受徑向載荷，所以我們選取深溝球軸承。軸承代號(hào)：6202 ，軸承的基本尺

41、寸和安裝尺寸見(機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)) 。 軸承端蓋的設(shè)計(jì)： （查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)）我們選擇鍵入式軸承端蓋。其結(jié)構(gòu)尺寸地計(jì)算如下所示：軸承端蓋上螺釘?shù)闹睆?6mm，D為軸承的外徑。e=1.2d=7.2mm。 D2=D+(55.5)d3+2s2=65mmD0=0.5(D2+D)=50mm 一般取m10mm，s3取68mm。由于該機(jī)構(gòu)僅僅用于傳動(dòng)刮油干，所以所受的力式很小的，所以在此就不用對(duì)其進(jìn)行校核。3.18 減速器地選擇本氣浮池刮油軸地運(yùn)動(dòng)速度要求不高，而且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。我們選擇(銳進(jìn)公司)生產(chǎn)的G系列全封閉齒輪減速機(jī)。（1）該減速機(jī)地技術(shù)參數(shù)為：功率：0.12kw 齒輪箱型號(hào)：22減速比：80

42、減速機(jī)的地輸出轉(zhuǎn)矩：90N .m輸出轉(zhuǎn)速：17.3r/min 與該減速器相適配的電機(jī):電機(jī)功率為：0.12kw 型號(hào)：YSJ6314轉(zhuǎn)速為：1380r/min 效率為：0.48該電機(jī)的安裝尺寸如下所示：（2）V帶和帶輪設(shè)計(jì)：由于帶輪和帶所承受的載荷式非常小的（使得水面上的油污能隨著帶輪運(yùn)動(dòng)起來），所以選V帶地個(gè)數(shù)為三根A型帶，根據(jù)V帶輪的結(jié)構(gòu)形式和和經(jīng)驗(yàn)公式，和機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)中的V帶剖面與輪緣尺寸表可知：輪槽地寬度：b=13mm 深度：h=8mm輪槽的剖面積F=0。81cm2 槽間距：e=15mm輪轂的地寬度為：B=（Z-1）e+2f=50mm 齒定高：ha=3.5mmBp=11mm =

43、6mm槽角=340 分度圓直徑：D=94mmDe=D+2ha=94+23.5=101mm 4 單管旋流子與設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 液-液旋流器的工作原理液-液水力旋流器的分離原理，與固-液分離十分相似。它是利用兩種混合在一起單不互溶的液體之間的密度差，在水力旋流器進(jìn)行離心分離。單液-液分離要比固-液分離困難的多。因此兩種液體混合的介質(zhì)在水力旋流器中分離時(shí)，既要求液流在水力旋流器部形成高速旋轉(zhuǎn)的渦流，以保證液滴有足夠的力沿徑向方向移動(dòng)，又要保證液滴在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，受到過大的切向剪應(yīng)力至使液滴破碎，分裂成更細(xì)小的液滴，導(dǎo)致分離更加困難。兩種液體介質(zhì)的混合物由入口切向進(jìn)入旋流腔后，在部產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦流，然后由旋

44、流腔經(jīng)過很短的大錐段后，迅速過渡到錐角很小而較大的小錐角段，其后進(jìn)入一個(gè)長(zhǎng)度較大直徑較小的圓柱狀尾管。如下圖所示，這種結(jié)構(gòu)使進(jìn)入旋流腔后高速選裝的液體很快收縮到細(xì)長(zhǎng)的小錐角段這一段直徑變化緩慢，旋流加速度的變化趨于緩和。同時(shí)，旋流渦流在細(xì)長(zhǎng)的小錐角段與尾管中存留時(shí)間稍有增加，而液滴在小直徑孔中沿徑向向軸線移動(dòng)的路徑就短，液滴受到的切向力也減少。因此分散相液滴在連續(xù)相介質(zhì)中的分離更平穩(wěn)，分離的幾率大大增加。在保證液滴分離的同時(shí)，減少了其破碎的幾率，即使部分液滴破碎成更小的尺寸，也會(huì)在長(zhǎng)的小錐角段甚至在尾管中進(jìn)一步分離出。根據(jù)結(jié)構(gòu)上的這些要求，決定了液液水力旋流器比同直徑的固液水力旋流器的長(zhǎng)徑比大

45、很多，因而總長(zhǎng)度也大好幾倍。圖8-1 液-液旋流器在液液分離過程中。連續(xù)相介質(zhì)可能比分散相介質(zhì)重，也可能比分散相的介質(zhì)輕。以上兩種不同情況的分離，原理相似，但水力旋流器的結(jié)構(gòu)會(huì)略有不同。分散相介質(zhì)比連續(xù)相介質(zhì)輕時(shí)，兩種介質(zhì)混合物在水力旋流器體分離時(shí)輕質(zhì)分散相沿軸線附近移動(dòng)，形成輕質(zhì)分散相的核心，并向上從溢流口排除。而分散相介質(zhì)較重時(shí)，它在水力旋流器體旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)向器壁移動(dòng)，并向下從底流口排出。因此溢流口和底流口直徑與水力旋流器的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)會(huì)根據(jù)分散相介質(zhì)的濃度與性質(zhì)而做相應(yīng)的改變。與固液分離一樣，用水力旋流器進(jìn)行液液分離也是不完全分離。從溢流中排出的液體并不完全是輕質(zhì)相介質(zhì)，會(huì)同時(shí)排除少量重

46、質(zhì)介質(zhì)，而從底流中排出的液體，不可避免的會(huì)含有少量的輕質(zhì)介質(zhì)。但只要操作變量控制恰當(dāng)，分離效率完全可達(dá)到90%95%以上，有的液液分離水力旋流器的分離效率高達(dá)98%，能滿足一般分離要求。4.2 液液水力旋流器的結(jié)構(gòu)特征液液水力旋流器一般由三段組成：圓柱段的旋流腔，其直徑為,是水力旋流器的處理能力; 錐角為大錐體段；錐角的小錐角段。大錐角段小段直徑 D 是旋流器的主直徑。旋流腔的軸向長(zhǎng)度用L1表示。和的大小是極為重要的兩個(gè)參數(shù)，它的改變將極大的影響液液分離的性能。第二部分是水力旋流器的入口，入口直徑Dd也是入口的當(dāng)量直徑。入口橫截面形狀也有圓形和方形之分。液液分離水力旋流器的入口分為單入口和雙入

47、口與三個(gè)以上多入口，本試驗(yàn)臺(tái)選用的是單入口。第三部分是溢流口，直徑用DU表示，DU的大小視水力旋流器的用途而定。在從連續(xù)相介質(zhì)中分離輕質(zhì)分散相介質(zhì)的情況下，一般輕質(zhì)分散相介質(zhì)的含量較低，因而溢流口直徑DU尺寸與D相比較小，有時(shí)DU只有12mm，反之，如果是從輕質(zhì)連續(xù)相介質(zhì)中分離輕重分散相介質(zhì)的情況下，而輕質(zhì)連續(xù)相介質(zhì)要從溢流口排除，DU的尺寸就比較大。至于溢流管伸入腔的長(zhǎng)度L0長(zhǎng)短對(duì)分離效果的影響有待試驗(yàn)研究。第四部分是尾管，尾管是一個(gè)長(zhǎng)圓柱形管，徑用Dd表示。它的頂端與水力旋流器體小錐角圓錐段得徑相連，其長(zhǎng)度用L3表示，尾管的長(zhǎng)度L3一般較長(zhǎng)，是主直徑的幾倍，因而液液水力旋流器的長(zhǎng)度較大。（

48、如直徑為40mm的液液水力旋流器總長(zhǎng)度往往為2m左右）。其結(jié)構(gòu)示意圖如下所示：圖8-2 旋流器結(jié)構(gòu)示意圖4.3 旋流器的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)可分為幾部分來進(jìn)行說明。（1）進(jìn)口部分 包括進(jìn)口截面的形狀，進(jìn)口流動(dòng)通道的形狀，進(jìn)口管的個(gè)數(shù)，進(jìn)口截面的尺寸等。（2）圓柱段部分 包括圓柱段直徑，圓柱段長(zhǎng)度，與圓柱段相連接的溢流管的直徑與插入旋流器的長(zhǎng)度，溢流管旋流器部分的壁厚等。近年來，褚良銀等曾經(jīng)對(duì)不同的溢流管結(jié)構(gòu)進(jìn)行過對(duì)比研究，在旋流器的處理能力和分離效率，分割尺寸與分級(jí)指數(shù)，分離比等方面獲得了不同的結(jié)果。（3）錐段 錐段的個(gè)數(shù)，鑄段的錐角，底流口直徑，如果是雙錐段，還是確定兩錐段之間的

49、直徑。（4）尾管段 主要是尾管段的長(zhǎng)度。尾管段的直徑一般與底流口直徑相等。這些參數(shù)決定了流場(chǎng)得形式以與對(duì)旋流器的操作性能的影響，所以確定旋流器的優(yōu)化組合尺寸是旋流器技術(shù)中非常重要的一項(xiàng)容。4.4 單體旋流器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖8-3 雙錐雙入口水力旋流器進(jìn)口溢流口圓柱段大錐段平行尾管段小錐段底流出口4.4.1 設(shè)計(jì)方案參考石油礦場(chǎng)機(jī)械2003年第32卷第5期第30-34頁(yè)，朱宏松、進(jìn)、薛敦松等人發(fā)表的文章液-液分離旋流器結(jié)構(gòu)選型計(jì)算。當(dāng)進(jìn)行旋流器的相似設(shè)計(jì)時(shí)，首先要選擇好模型旋流器，然后按照初定設(shè)計(jì)參數(shù)(處理量、壓降和粒徑或)的要求，根據(jù)式 （4-1）式中：進(jìn)口流量；旋流器公稱尺寸；旋流器的工作壓降；

50、連續(xù)相的動(dòng)力粘性；連續(xù)相的密度；00.375間的指數(shù)；常數(shù)。確定旋流器公稱直徑，根據(jù)式 （4-2）式中：分割尺寸；斯托克準(zhǔn)數(shù)（對(duì)應(yīng)于分割尺寸）；歐拉準(zhǔn)數(shù)，是基于水力旋流器靜壓降的壓力損失因素；兩相的密度差。計(jì)算，若計(jì)算達(dá)不到設(shè)計(jì)參數(shù)的要求或超過設(shè)計(jì)參數(shù)太大，可調(diào)整設(shè)計(jì)處理量或壓力降，重復(fù)進(jìn)行計(jì)算，直到滿足要求為止，最終確定設(shè)計(jì)參數(shù)。根據(jù)確定的設(shè)計(jì)參數(shù)，由單管處理流量確定旋流管數(shù)量。最后，依據(jù)模型旋流器的幾何尺寸比例關(guān)系，確定設(shè)計(jì)旋流器的各部分幾何尺寸，進(jìn)行旋流器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4.4.2 物料平衡要求的確定與計(jì)算如果將旋流器入口、溢流口、底流口分別標(biāo)識(shí)為i、o、u.將油、水分別標(biāo)識(shí)為p、w.根據(jù)M

51、artin的污水除油用Thew型旋流器的實(shí)驗(yàn)選擇分流比F=3%忽略體積的變化，則有下列關(guān)系式：總流量不變： 由分流比F=5%，=3m3/h可知， =0.15m3/h=2.85m3/h油的質(zhì)量平衡：由進(jìn)口含油量1000mg/L,底流出口含油量40mg/L可知：1000mg/L ， =40mg/L其中：5000g/h190g/h4810g/h上式中為含油污水的體積流量，為質(zhì)量流量，為含油污水中油的濃度。4.5 旋流器初步設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)單管處理量=3 m3/h， 進(jìn)口壓力0.8MPa，平均粒徑>30水的密度,油的密度水的動(dòng)力粘性進(jìn)口含油量約1000mg/L，底流出口含油量40mg/L根據(jù)王軍、胡紀(jì)

52、軍、太平等人在2002年5月第16卷第3期石油中發(fā)表的論文雙錐型液-液旋流分離器分離特性試驗(yàn)研究中提到，通過試驗(yàn)表明，當(dāng)旋流器結(jié)構(gòu)一定時(shí)，壓降僅與進(jìn)口流量有關(guān)，不受溢流量的影響。壓降與沿程阻力損失和局部阻力損失有關(guān)。4.6 下面給出流體從泵的出口到旋流器的入口壓降的計(jì)算：管路壓力的降低原因有多種，但是其主要原因是局部壓力損失和沿程壓力損失兩者的共同作用導(dǎo)致的。（1） 計(jì)算沿程水頭損失的公式是達(dá)西公式 （4-3）式中：為沿程阻力系數(shù)； d為管路直徑； v為管路流體的速度； g為重力加速度。流體的流量為3m3/h，管路的公稱直徑為50mm。由公式計(jì)算得到流體的速度為0.44m/s，初步估計(jì)管路的有

53、效長(zhǎng)度為7m。計(jì)算該管路流體的雷諾數(shù)Re= （4-4）式中：v-為管路流體的速度； d-為管路直徑；-為管路油水混合物的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)（查水力學(xué)和水利機(jī)械教材）的到=。代入數(shù)據(jù)得到雷諾數(shù)Re=425.3<2320 即該流動(dòng)區(qū)域?yàn)閷恿鲄^(qū)，則=0.15 （4-5）把以上數(shù)據(jù)代入沿程阻力的計(jì)算公式得到：=0.12m。(2) 計(jì)算局部阻力損失：式中：為局部阻力系數(shù)（查水力學(xué)和水力機(jī)械教材表54局部阻力系數(shù)）的到彎頭處得局部阻力系數(shù)為：（4-6）式中：R為管路中心線處得半徑；為彎管的角度為900。此處的R=53.5mm。代入數(shù)據(jù)得到：彎管處得局部阻力系數(shù) 1=0.13126，彎頭的個(gè)數(shù)為六個(gè)。查（水力學(xué)和水力機(jī)械教材表54局部阻力系