脱水除油一体式旋流器的研究

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1、学号：12105415常州大学硕士学位论文脱水除油一体式旋流器的研究研究生缪顺吉指导教师袁惠新付双成学科、专业名称化工过程机械研究方向多相流与机械分离2015年04月ResearchonDehydrationDegreasingIntegratedCycloneADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByMiaoShun-JiChemicalProcessMachineryDissertationSupervisor:Prof.YuanHui-XinApril，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导

2、下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：

3、本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要随着油田产出原油含水率的不断增加，对于高含水原油的脱水除油显得尤为重要。高含水原油脱水除油的传统方法是采用两级串联的脱水旋流器和除油旋流器，以保证脱水旋流器的溢流出料含水率较低，适合原油的进一步处理；[1]除油旋流器的底流出料含油率低，适合水的循环使用或者达到污水排放要求。尝试将两级旋流器才能完成的分离任务集中到一个旋流器上，本课题以脱水旋流器为基础，结合除油旋流器的尺寸特点进行改进设计，最终达到了脱水除油一体化的目

4、的。课题所做的主要内容如下：1、对脱水型旋流器流场进行了数值模拟研究，发现旋流器内流体的切向速度未得到充分利用，底流口出料带走了很多可利用能量。2、以脱水型旋流器为基础，根据除油型旋流器的尺寸，设计了改进型旋流器，充分发挥了旋流器的分离性能，使分离性能提高了28%，底流口含油率降低到4.8%。3、对改进型旋流器的流场进行了分析，得知改进型旋流器距离底流口Z=0.93m截面以下部分切向速度衰减严重，整个旋流器内切向速度衰减了约80%，切向速度转化成了轴向速度，使得旋流器的下半部分不能充分发挥其应有的分离能力。4、设计了可以安装在改进型旋流器内部的导叶式再旋器，确定了安装再旋器的位置、再旋

5、器的一种基本结构形式、再旋器上导叶的螺旋角、再旋器要设有中心油柱回流管，进一步提高了旋流器的分离性能2%，底流口含油率最终降低到1%。5、再旋器导流叶片采用变螺距和定螺距结合可以达到较好的再旋效果，课题中再旋器起始螺旋角根据Z=0.93m处的三维速度计算得到，末端的螺旋角取的是30°。6、设计出脱水除油一体式旋流器，一体式旋流器是具有柱形稳流管的双锥段旋流器，入口采用渐开线式对称双入口，并在旋流器距离底流出口Z=0.93m处加装再旋器。入口含油30%，一体式旋流器底流口出料含油1%，底流口除油效率达到96.67%。I7、试验验证了模拟的正确性，并得到了脱油旋流器的部分操作性能、分离性能

6、以及加了再旋器后的部分操作性能和分离性能。关键词：脱水除油；一体式旋流器；高含水原油；再旋器IIABSTRACTWiththeincreasingwatercontentofcrudeoil,itisveryimportantforhighwatercutcrudeoiltodehydration.Traditionalmethodsofhighwatercutcrudeoildehydrationistouseatwo-stageseriesofdehydrationanddegreasingcyclonetoensurelowerdewateringcycloneoverflowd

7、ischargemoisturecontent,suitableforfurtherprocessingofcrudeoil;degreasingspinflowingmaterialandlowoilcontent,thewaterfortheuseofcirculatingunderfloworsewageeffluentrequirements.Trytwocyclonemergedintoacyclone,thesubjecttodeh