Experimental study of the relationship between separation performance and lengths of vortex finder of a novel de-foulant hydrocyclone with continuous underflow and reflux function

To solve the blockage and defer the fouling of sewage heat exchanger, a novel de-foulant hydrocyclone with continuous underflow and reflux function was proposed. Experimental results demonstrated that the novel hydrocyclone had a remarkable behavior on separating the sand (75–250 μm) and foulant (<4 mm). The continuous underflow and reflux function could significantly improve the separation efficiency by relieving the particle re-entrainment and eliminating the air core without increasing energy consumption (<17 kPa) and split ratio (<10%) considerably. Besides, the range of optimum vortex finder length was proportional to the particle density.     

The downhole hydrocyclone separator for purifying natural gas hydrate:structure design,optimization, and performance

ABSTRACT

The exploitation efficiency of natural gas hydrate is highly affected by sand production. In this paper, hydrocyclone purification separator was designed. A combination of single factor with computational fluid dynamics (CFD) was used to optimize the structure parameters. The performance of optimized hydrocyclone was also investigated. It shows that the sand separation efficiency increases from 90.4% to 98.7%, and the natural gas hydrate separation efficiency increases from 89.5% to 97.8%. Furthermore, the cut size of sand and natural gas hydrate are as low as 3 and 2 µm, respectively, and separation efficiency remains above 80% under inlet parameters. It can provide some reference for the design and manufacture of the in situ purification separator for gas hydrate mixture slurry.     

新型旋流器在磨矿分级回路中的应用

新型旋流器依靠调控进料颗粒空间预排列和调整分级空间大小两项新技术,使颗粒在进料腔体内实现了从外到内、由粗至细的排列,增大了粗、细颗粒分别进入底流和溢流的几率,有效提高了分级效率,并在分级区内减小了紊流程度,降低了能量消耗。在江西铜业集团两个选矿厂的工业应用表明,同等工况条件下,相比进口旋流器,获得分级溢流产品-74μm含量提高2%～3%、分级质效率提高5%的生产指标。在湖北三鑫金铜选矿厂的工业应用中验证了其优良的分级性能。     

油气复合体径向受力分析

微孔注气式旋流器是旋流分离技术与气浮选技术的巧妙结合,利用气泡携带油滴,形成油气复合体,能有效去除粘度大、乳化程度严重等难分离的油.油气复合体具有比油滴更大的直径、更小的密度.通过对油气复合体的径向进行受力分析,得出其径向主要受离心力、浮力、斯托克斯阻力,进而得出了油气复合体的运动方程.并通过试验验证了微孔注气方式有利...     

污水除油旋流器内流场的CFD模拟

简要地介绍了液-液旋流分离器的工作原理、优点和应用.对旋流器进行几何建模,并对模型进行网格划分和定义边界条件.用计算流体力学CFD数值方法,并采用RSM模型对污水除油旋流器的流场进行了数值模拟.对液-液两相流场进行了研究,得出分离器内部的速度场、压力场、粒子轨迹分布和各相体积分数分布图.初步揭示了液-液两相分离的现象....     

锥角对水力旋流器压力场和速度场的影响

针对所建立的静态水力旋流器结构模型进行了简要的分析,采用CFD软件中基于各相异性的雷诺应力湍流模型,应用PC-SIMPLEC算法,对双锥水力旋流器内部流场进行了的三维数值模拟,得到了旋流器内部流场的压力分布特性和速度分布特性.结合流体力学及旋流器理论分析验证模拟结果的正确性.研究发现:在一定范围内,水力旋流器内部压力降...     

旋流器串联分级在选矿流程中的应用

介绍了两种形式的旋流器串联分级分别在两个选矿工艺流程中的应用实例,考查了一次分级和串联分级的产品粒度,并利用水力旋流器分级特性曲线研究其分离效果,证明在不同的条件下采用不同形式的串联分级工艺,可以分别达到其独特的分级效果。对沉砂进行再分级的串联分级用于精矿过滤前的脱泥时,保证了分级沉砂较低的含泥量;对溢流进行再分级的串联分级用于浮选前的脱泥时,既降低含泥量又可以减少可选粒级的有用颗粒在分级溢流中的损失。采用串联分级对于选矿厂强化分级效果具有实践意义。     

具有溢流帽结构的旋流器流场特征及分离性能研究

针对普通旋流器运行过程中存在短路流导致溢流跑粗的问题,提出一种溢流帽式旋流器,并对其进行了数值模拟和试验研究。模拟结果表明,相比于普通旋流器,溢流帽式旋流器内空气柱直径减小,能耗降低,离心力场强度更大,流体切向速度增大,轴向速度降低,颗粒参与分离时间长,分离更充分,有利于改善溢流跑粗,提高分离效率。试验结果显示,溢流帽式旋流器-20μm颗粒分级质效率从36.97%增加到42.17%,分级量效率从39.68%增加到45.90%。并且随着溢流帽直径的增大,底流固相产率增大,溢流中粗颗粒含量减少,有效抑制了溢流跑粗现象。     

三相分离旋流器内流场及分离性能的研究

三相分离旋流器可实现三相混合物的同时分离,如冷焦水去粉除油。为探究三相分离旋流器流场特征及分离性能,采用CFD软件Fluent对其进行数值模拟研究并通过操作性能试验间接验证。结果表明,三相分离旋流器中心溢流管的设计在保留了一般旋流器流场结构的同时,向上旋流形成两个溢出流,可实现第三相的输出。切向速度在环形溢流管和中心溢流管内均沿半径方向增加,在靠近内壁处达到最大值,且中心溢流管内切向速度最大值比环形溢流管内小。模拟结果表明:冷焦水中油相和固相分离效率分别可达到80%和90%。