李家丞（東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163000）

1 三相旋流分離器分離原理

三相旋流分離器在應(yīng)用過程中，要想深度分析其運(yùn)行原理，就要對其構(gòu)造進(jìn)行初步分析和判斷。三相旋流分離器主要是將固-液分離器和氣-液分離器進(jìn)行串聯(lián)，融合相關(guān)結(jié)構(gòu)特征。分離器整體外形是圓筒結(jié)構(gòu)，上半部分有切入導(dǎo)口，能和錐形筒體有效連接，下部分主要是側(cè)向出砂口，內(nèi)部有錐形空心體結(jié)構(gòu)，由于壁腔的均勻性，其內(nèi)部存在較多的排液孔結(jié)構(gòu)，能在保證連接底部流管的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)錐腔的有效運(yùn)作。

在三相旋流分離器實(shí)際分離過程中，能借助有效的操作實(shí)現(xiàn)氣液固三相的全面分離處理，主要是受到渦流的影響，確保相應(yīng)的相結(jié)構(gòu)能呈現(xiàn)出螺旋形向下運(yùn)動(dòng)趨勢。其中，液體在形成渦流后，會沿著徑向區(qū)間進(jìn)行流動(dòng)，而由于壓力本身存在分布不均的問題，就會出現(xiàn)邊界壓力較高且核心區(qū)域較低的情況，這就使得不互溶的混合相出現(xiàn)剝離，具體情況為：1）密度較大的相會直接向邊壁運(yùn)動(dòng)，主要是固相，會在流動(dòng)和分離后直接借助砂口實(shí)現(xiàn)排出處理。2）密度較小的氣相會在移動(dòng)過程中，處于分離器的軸心結(jié)構(gòu)，整體運(yùn)行趨勢和處理結(jié)構(gòu)也有所改變。能在三相旋流分離器的椎體結(jié)構(gòu)中，形成反向的舉升作用，借助相應(yīng)的作用從下向上移動(dòng)，滿足分離效果。3）密度較為居中的液相會借助三相旋流分離器內(nèi)的排液孔直接進(jìn)入到錐腔結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)整體分離目標(biāo)[1]。

因此，內(nèi)錐式三相旋流分離器作為有效的分離設(shè)備，能在完善分離效果的同時(shí)，滿足不同相的具體應(yīng)用需求，從而有效解決三相的實(shí)際排出和處理問題。

2 三相旋流分離器分離性能分析

在研究機(jī)制建立的過程中，要結(jié)合實(shí)際問題進(jìn)行整合，并且集中分析其分離性能，從根本上提高分離效果。目前，主要是借助動(dòng)力學(xué)軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從而有效模擬三相旋流分離器網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)，且為模擬材料的簡化以及控制提供保障。本文借助三相旋流分離器、泵結(jié)構(gòu)、壓力表以及流量計(jì)等設(shè)備對三相旋流分離器分離性能進(jìn)行分析和測定，計(jì)量相關(guān)參數(shù)的同時(shí)，能有效得出具體的量化標(biāo)準(zhǔn)。含砂水箱利用螺桿泵進(jìn)行處理，能將空氣壓縮機(jī)和氣液緩沖罐對壓力流量表計(jì)量單位作用的數(shù)值作為參考，從而形成靜態(tài)混合參數(shù)，借助三相旋流分離器能實(shí)現(xiàn)三相有效分離，頂部在溢流緩沖罐內(nèi)釋放氣相，底部底流緩沖罐釋放固相，結(jié)合壓力流量計(jì)量單元對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析后，對三相進(jìn)行綜合處理。

2.1 分離實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作

在分離實(shí)驗(yàn)工作中，主要是利用清水、家住細(xì)砂以及壓縮空氣作為實(shí)驗(yàn)介質(zhì)，能在三相旋流分離器入口測算含砂的濃度，約為0.5%到1.2%，多數(shù)數(shù)據(jù)都會集中小于1.0%的范圍內(nèi)。另外，要對試驗(yàn)用三相旋流分離器樣機(jī)進(jìn)行檢查和參數(shù)調(diào)節(jié)，本文的樣機(jī)主要選取的是有機(jī)玻璃，參數(shù)的設(shè)定和數(shù)據(jù)模擬結(jié)果都是符合設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的。從根本上確保實(shí)驗(yàn)過程的完整程度，也能保證實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果真實(shí)有效。

2.2 分離實(shí)驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)

在判斷其評價(jià)指標(biāo)參數(shù)的過程中，要對分離效率進(jìn)行分析和測定，從而結(jié)合相關(guān)參數(shù)的具體數(shù)值判定分離性能的有效性。目前，主要的評價(jià)公式就是：和，在公式中，Ezg表示的是氣體的分離效率，常常被稱為三相分離的脫氣效率；Ezs表示的是固相分離效率，常常被稱為三相分離的除砂效率。另外，公式中的Q表示實(shí)際流量，而M則表示相關(guān)相的具體質(zhì)量[2]。

2.3 分離實(shí)驗(yàn)化驗(yàn)結(jié)果

除了要對入口和側(cè)向出砂口相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析和取樣處理外，也要對其進(jìn)行相應(yīng)的化驗(yàn)操作，利用過濾、蒸干以及質(zhì)量稱重的一系列操作，確?；?yàn)分析的實(shí)效性和完整程度貼合實(shí)際需求，也能有效計(jì)算分離效率，確保細(xì)目濾布處理水平和處理效果的最優(yōu)化，截留相關(guān)固體顆粒雜質(zhì)，有效提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為分析效果和處理機(jī)制的完善提供保障。

2.4 分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程對相關(guān)測定結(jié)果進(jìn)行分析，對分離效率產(chǎn)生的影響因素主要分為以下幾點(diǎn)：第一，入口的液體流量，在流量較大時(shí)，三相旋流分離器的運(yùn)行穩(wěn)定性會受到不同程度的影響，分離效果不如預(yù)期，若是要有效提高分離水平，就要將流量區(qū)間確定在1.7m3/h到2.2m3/h之間，從而保證流量的有效性，避免脫氣效率受到影響。第二，氣液比例，在入口氣液比例增加后，整體三相旋流分離器的脫氣效率就會隨之下降，在參數(shù)一定的條件下，入口的氣液比例會逐漸增加，這就需要對其進(jìn)行有效處理，從而確保三相旋流分離器分離效果的有效優(yōu)化。第三，溢流比例，溢流比增大，壓力逐漸降低，能提高脫氣效率[3]。

3 結(jié)語

總而言之，在對三相旋流分離器進(jìn)行分離效果分析的過程中，要結(jié)合相關(guān)參數(shù)和具體情況，著重處理研究過程中存在的問題，確保分離效果符合預(yù)期。

[1]劉宇程,程齊暄,田豐等.集砂孔尺寸對三相旋流分離器內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)影響分析[J].石油和化工設(shè)備,2014,14(09)：5-7.

[2]張力,魏雷,常寶華等.高含沙量黃河水滴灌泥沙分離系統(tǒng)研究[J].中國農(nóng)村水利水電,2014(08)：9-11,14.

[3]蔣明虎,李永山,徐保蕊等.軸流式脫氣除砂三相旋流分離器操作參數(shù)優(yōu)選[J].化工機(jī)械,2015(01)：68-71,153.