本實用新型涉及一種旋流器,尤其涉及一種新型高效旋流器。
背景技術(shù):
含油污水除油的主要方法有:重力沉降法、物理化學(xué)法、化學(xué)混凝法、粗?;ā⑦^濾法、浮選法、活性炭吸附法、生物法、電磁法。由于水質(zhì)不同及要求處理的深度不同,單靠一種除油方法很難達到預(yù)期的目的,所以在現(xiàn)場使用時,都是幾種方法聯(lián)合使用。
原有的旋流器的進水口置于旋流器上端,位置固定,安裝時受周圍條件限制比較多,安裝不易;此外,現(xiàn)有旋流器極易產(chǎn)生短路流和循環(huán)流,造成旋流器效率下降,影響分離效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處,本實用新型提供了一種新型高效旋流器。
為了解決以上技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種新型高效旋流器,它包括外殼、旋流腔體;外殼分為相互連接的第一殼體和第二殼體;第一殼體為圓柱體、第二殼體為截圓錐體;第二殼體的內(nèi)徑從與第一殼體連接的一端沿著軸線逐漸減??;第二殼體遠離第一殼體一端的底部設(shè)置有開孔,第二殼體靠近第一殼體的四周設(shè)置有多個進水孔;旋流腔體設(shè)置在第二殼體內(nèi),旋流腔體為截圓錐體,靠近第一殼體的一端為前端、遠離第一殼體的一端為后端;旋流腔體前端的直徑大于后端的直徑;
旋流腔體上設(shè)置有腔體進水槽;腔體進水槽設(shè)置在旋流腔體的前端,對應(yīng)設(shè)置在進水孔的下方;旋流腔體的后端底部中心處設(shè)置有貫穿第二殼體底部開孔的底流口,旋流腔體的前端中心處設(shè)置有貫穿第一殼體的溢流口;第一殼體和第二殼體的連接處為弧形連接。
旋流腔體的外壁與第二殼體的內(nèi)壁之間具有腔體間隙。
多個進水孔沿著第二殼體的軸線呈圓周均勻分布。
腔體進水槽為多個大小不一的弧形槽,靠近第一殼體一端的開口內(nèi)徑大于另一端的內(nèi)徑。
腔體間隙為1~5cm。
本實用新型提供的新型高效旋流器,改進了進水結(jié)構(gòu)和方式,安裝簡單,并且由單一進水孔改為多孔進水,配合腔體進水槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計,解決了旋流過程中出現(xiàn)的短路流和循環(huán)流,大大提高了旋流分離效率。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的運動原理示意圖。
圖3是圖1中A部分的局部放大示意圖。
圖中:1、第一殼體;2、第二殼體;3、旋流腔體;4、進水孔;5、腔體進水槽;6、底流口;7、溢流口;8、內(nèi)旋流;9、外旋流。
具體實施方式
如圖1~圖3所示,本實用新型包括外殼、旋流腔體3;外殼分為相互連接的第一殼體1和第二殼體2;第一殼體1為圓柱體、第二殼體2為截圓錐體;第二殼體2的內(nèi)徑從與第一殼體1連接的一端沿著軸線逐漸減小;第二殼體2遠離第一殼體1一端的底部設(shè)置有開孔,第二殼體2靠近第一殼體1的四周設(shè)置有多個進水孔4;旋流腔體3設(shè)置在第二殼體2內(nèi),旋流腔體3為截圓錐體,靠近第一殼體的一端為前端、遠離第一殼體1的一端為后端;旋流腔體3前端的直徑大于后端的直徑;
旋流腔體3上設(shè)置有腔體進水槽5;腔體進水槽5設(shè)置在旋流腔體3的前端,對應(yīng)設(shè)置在進水孔4的下方;旋流腔體3的后端底部中心處設(shè)置有貫穿第二殼體2底部開孔的底流口6,旋流腔體3的前端中心處設(shè)置有貫穿第一殼體1的溢流口7;此外,為了減少第一殼體1和第二殼體2之間(連接處)的紊流,本實用新型在第一殼體1和第二殼體2的連接處采用弧形連接過渡。
本實用新型的旋流腔體3的外壁與第二殼體2的內(nèi)壁之間具有腔體間隙,腔體間隙為1~5cm。多個進水孔4沿著第二殼體2的軸線呈圓周均勻分布,如圖1所示,可設(shè)置為多排。腔體進水槽5為多個大小不一的弧形槽,且腔體進水槽5靠近第一殼體1一端的開口內(nèi)徑大于另一端的內(nèi)徑。
本實用新型的工作過程為:原水由旋流器第二殼體2的周邊進水孔4進入,沿著腔體進水槽流入開始旋流分離。旋流在流向底部的過程中,由于第二殼體2和旋流腔體3截圓錐體段的內(nèi)徑逐步減小,旋流的流速會越來越大,鑒于油水二者的密度差的存在,如圖2所示,逐步形成以水為主要的外旋流9和以較輕質(zhì)的油為主的內(nèi)旋流8。水通過外旋流9由底部的底流口6流出,油則通過內(nèi)旋流8由溢流口7流出,從而實現(xiàn)油水分離。在一般情況下,油、水分別做不同旋流運動時,會產(chǎn)生短路流和循環(huán)流;但是,由于本實用新型改進了進水方式,大大減小了短路流和循環(huán)流的發(fā)生,提高了分離效率。
本實用新型的設(shè)計原理:
設(shè)想液體以等角速度ω作回旋運動,在距離回轉(zhuǎn)中心的徑向距離也就是半徑r處,有離心加速度ωr 2,方向為由圓心指向圓周,則在該處,單位體積物質(zhì)受到的離心力為Fc=ρωr 2;
式中Fc——單位體積物質(zhì)受到的離心力,N/m3
ρ——物體的密度,kg/m3
ω——回轉(zhuǎn)角速度,rad/s
r——回轉(zhuǎn)半徑,m
非均勻相的液-液系統(tǒng),符合斯托克公式:
即密度大的被分離到離軸心遠的位置(即靠近旋流器外壁),密度小的靠近軸心,從而實現(xiàn)二者的分離。
一般油水分離用水力旋流器應(yīng)避免軸心處壓力過低吸入空氣形成軸心空氣柱而影響分離效率,故溢流口和底流口要有一定背壓;加之水力旋流器內(nèi)液流流速大使得壓降增加,所以進料壓力通常在0.2-0.6MPa之間。
因為水力旋流器單管結(jié)構(gòu)參數(shù)的差異,用于油水分離的水力旋流器單管處理量變動范圍為0.3×10-4-1.5×10-4m3/s;當(dāng)然,對于每一型號的水力旋流器,有其最佳的處理范圍,即在合理的進料壓力下,分離效率最高。
本實用新型多用于處理含油污水,可用于能夠產(chǎn)生含油污水的各個行業(yè)(包括非水溶性有機溶劑),在以下行業(yè)應(yīng)用廣泛:
a.油田、石化、油庫、油田洗井車含油污水;
b.港口、碼頭、船舶壓艙含油污水;
c.冶金、機械廠、部分化工廠含油污水;
d.頁巖行業(yè)含油污水及其它能夠產(chǎn)生含油污水的場合。
上述實施方式并非是對本實用新型的限制,本實用新型也并不僅限于上述舉例,本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換,也均屬于本實用新型的保護范圍。