水力離心旋流器的工作原理及在固控中的應(yīng)用

　　一、水力離心旋流器的工作原理：

　　離心沉降原理是水力離心旋流器的基本工作原理，即懸浮的顆粒受到離心加速度的作用而從液體中分離出來(lái)。當(dāng)分離的兩相混合液以一定壓力從旋流器周邊切向進(jìn)入旋流器內(nèi)后，產(chǎn)生強(qiáng)烈的三維橢圓型強(qiáng)旋轉(zhuǎn)剪切湍流運(yùn)動(dòng)。由于粗顆粒與細(xì)顆粒之間存在著粒度差，其受到的離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同，受離心沉降作用，大部分粗顆粒經(jīng)旋流器底流口排出，而大部分細(xì)顆粒由溢流管排出，從而達(dá)到分離分級(jí)的目的。

　　在徑向加速度(離心力)的作用下，迫使固相顆粒向錐筒壁運(yùn)移。同時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)下行的固相顆粒慣性力很大，將推著它向底部快速運(yùn)動(dòng)，因此當(dāng)液體反向旋轉(zhuǎn)，向上由溢流口排出時(shí)，這些已分離出來(lái)的固相顆粒不可能隨溢流返回，而是由底流口(排砂口)排出。由此可見(jiàn)，這些固相顆粒實(shí)際上是由于慣性除掉的，而不是靠沉降作用。由于細(xì)小的顆粒受到的離心力較小，在到達(dá)錐底之前未能到達(dá)錐壁，因而被反向運(yùn)動(dòng)的鉆井泥漿帶至錐筒中心經(jīng)溢流口返回。

　　二、水力離心旋流器的在固相控制(固控)中的應(yīng)用

　　水力離心旋流器是根據(jù)離心沉降分離原理設(shè)計(jì)的液-液，液-固，液-氣分離設(shè)備，它分離固相的能力與本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)、進(jìn)漿壓力和鉆井泥漿特性有關(guān)。旋流器內(nèi)徑越小，能分離出的固相顆粒越細(xì)。旋流除砂器、泥漿除泥器的核心部件是水力離心旋流器。它們的區(qū)別也就表現(xiàn)在旋流器內(nèi)徑的大小以及處理量上。