旋液过滤式泥沙分离器的应用

2022-09-12

一、工作机理

浑浊水中, 泥沙与水混合且独立存在, 泥沙固体颗粒大小、比重均大于水分子, 旋液分离器利用离心力使水与泥沙固体颗粒分离使浑浊水净化, 它具有结构简单造价低廉、体积小、重量轻、产量大、分离范围比较广 (颗粒当量直径在1~200μm) 等优点。

设备主体由圆筒与圆锥两部分组成, 浑浊水由进料管切向进入圆筒, 向下作螺旋运动产生离心力, 固体颗粒受到惯性离心力的作用被甩向器壁, 随外层旋流下降到锥底排出, 称为底部产品或底流。清液或含较小颗粒的液体形成螺旋的内旋流, 上升至顶部经溢流管排出, 称为溢流。沿旋液分离器快速下降的颗粒会造成器壁的严重磨损, 故应采用耐磨材料。

二、旋液分离效果影响因素

旋液分离效果影响因素很多, 如分离结构型式、浑浊液特性及流速等。

1. 旋液分离器壳体直径D0

按离心力计算公式:离心力

F:离心力, Nr0:分离器旋液半径, m

v0:液体进口速度, m/sR:壳体半径, mD0=2R

分离器筒体直径越小, 则离心力越大, 但筒体直径不宜过小, 一般筒体直径D0≥100mm。

2. 旋液分离器高度H

高度H越长, 使进入筒体的固体颗粒停留时间越长, 有利于泥沙颗粒从水中分离出来。

3. 筒体圆锥角度

圆锥角度不宜过大, 过大时, 旋液半径很快由大变小, 容器内造成上升管液体与器壁撞击, 使沿壁旋转而下的固体颗粒被内旋液体带走影响分离纯度。

4.

进口一般在上端, 采用切向进口, 使进入容器内的液体形成旋流。

5. 上排水管 (溢流口)

排水管直径越小, 效率越高, 但过小则增大水流阻力。

6. 排水管插入深度h

插入深度过长, 缩短了排水管与锥体底部距离, 摩擦力增大提高了压力损失。插入深度过小, 造成净化不稳定, 甚至造成净化液和非净化液短路。

三、旋液过滤式泥沙分离器设计

1. 直径的确定

旋液分离器自身的直径Dc与处理量Q有关, 由下式决定:

D0:旋液分离器直径, mmQ:悬浮液流量, L/s

2. 其他部分尺寸的确定:

(1) 溢流管直径 (mm)

(2) 进料管直径 (mm)

若用方形进料管只需保证方形进料管截面积与圆形进料管截面积相等即可。

(3) 底流管直径 (mm)

(4) 圆筒部分长度 (mm)

(1) ~ (H4F) =各 (12式~一8) D般c取下限为宜。

(5) 溢流管插入深度 (mm)

(6) 圆锥角度:大型为20°, 小型为10~15°。

底流与溢流量之比会影响设备的分离和增稠性能, 最好设计成出口位置在半径方向上可调的底流管。

结论

对于水、泥沙浑浊液在原沉降法的基础上, 利用泥沙颗粒重度与水不同的特点, 增加旋液分离法对水净化, 净化速率效果明显提高, 旋流过滤式泥沙分离器结构简单加工容易, 对其他固体颗粒悬浮于液体中形成的非均-悬浮液, 固液分离亦可使用。

摘要：天然江河湖泊中的水总含有一定的泥沙杂物, 这些固体颗粒是悬浮于水液体中形成非均-悬浮液, 当水中泥沙含量达到一定数量时就形成浑浊液。人们生活用水、工业及供热用水, 假如提供的水源为泥沙浑浊液, 必须首先对该液体净化处理。含泥沙浑浊液一般采用重力沉降法, 但浑浊液中泥沙颗粒较小 (10μm) , 单纯重力沉降就不太理想。我公司在处理供热用水泥沙过程中, 在重力沉降的基础上, 增加旋液过滤式泥沙分离器, 使重力沉降和离心过滤两种方法并用, 取得了很好的泥沙净化效果。

关键词：旋液过滤式泥沙分离器,重力沉降,分离