CN106167284A - 一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置 - Google Patents
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Abstract
一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，包括管体，管体从左往右依次分为吸入段、收缩段、喉管段以及扩散段，吸入段中心设置有喷嘴，吸入段侧壁设置有流体进管。利用喷嘴喷入形成高速射流，通过射流的脉动湍流作用，吸入室形成负压，空气吸入后与液体混合，液体与气体发生碰撞产生微小气泡，气泡通过扩张管分散到容器中。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域。
背景技术
随着油田开发进入后期，采出液中含水率升高，致使需要处理的含油污水量大大增加，现有的污水处理***处理量无法满足要求，尤其是海上采油平台空间有限，对处理设备的占地面积要求严格。自2001年EPCON公司研发第1台紧凑型立式气浮装置（CompactFlotation Unit，CFU）在海上油田得到成功应用以来，先后有Siemens水务、Veolia水务、Cameron集团等10多家公司推出了相关产品，油田现场安装总数超过了50套）。CFU技术所取得的巨大成功也引起了国内企业的重视。
旋流气浮一体化技术的最大特点就是在预分离区充分发挥气浮分离和离心分离的协同作用，大幅度提高预分离区中微细气泡与分散相油颗粒的碰撞黏附概率，促进其形成“微气泡-油滴黏附体”，加速其分离过程。显然，CFU设备中微气泡发生装置产生的气泡大小对设备的运行效果有直接的影响。本文提出了一种与CFU设备配套的射流气泡发生装置，以推动CFU技术的发展和工业化进程。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种具有较高的产泡率和适宜的气泡粒径，提高了油田采出水处理的旋流气浮装置的效率的旋流气浮装置用的射流发生装置。
为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于包括管体，管体从左往右依次分为吸入段、收缩段、喉管段以及扩散段，吸入段中心设置有喷嘴，吸入段侧壁设置有流体进管。
作为优选，收缩段内设有螺旋形扰流件。
作为优选，扩散段前面设有滤网。
作为优选，喷嘴所产生的水相流量调节范围限定为0.5~1.5m3/h。
作为优选，吸入段所产生的气相流量调节范围限定为0.5~1.55m3/h。
作为优选，收缩段内最高压力限定位0.2MPa。
作为优选，喉管段的喉嘴与喷嘴的距离调节范围限定为15~25mm。
作为优选，收缩段为从大变小的锥形管。
作为优选，扩散段为从小变大的锥形管。
所述射流气泡发生装置，其材质为碳钢；
作为优选，本装置采用水平的水流走势；
作为优选，喷嘴处的水流量为1.28m3/h，压力为0.4MPa；
作为优选，吸入室处的水流量为0.25 m3/h，压力为0.3MPa；
作为优选，射流气泡发生器与水流采取“T”型安装。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，包括管体1，管体1从左往右依次分为吸入段1.1、收缩段1.2、喉管段1.3以及扩散段1.3，吸入段1.1中心设置有喷嘴2，吸入段1.1侧壁设置有流体进管3。收缩段1.2内设有螺旋形扰流件4。扩散段1.3前面设有滤网4。喷嘴2所产生的水相流量调节范围限定为0.5~1.5m3/h。吸入段1.1所产生的气相流量调节范围限定为0.5~1.55m3/h。收缩段1.2内最高压力限定位0.2MPa。喉管段1.3的喉嘴1.3.1与喷嘴2的距离调节范围限定为15~25mm。收缩段1.2为从大变小的锥形管，锥度为35度。扩散段1.3为从小变大的锥形管，锥度为15度。
工程实例：
实施例1：按图1所示，连接好装置的各部件，废水某石油开采集团提供的采出液，通过有机玻璃管直接观察气泡结果：发生装置 释放的气泡粒径超过1mm；气泡密集，重叠严重；气泡变形明显，类似椭球形，且出现大量气团，高速摄像仪拍摄的发生装置出口处气泡粒径大于3mm，此时的工作参数如下表1：
表1 射流气泡发生器初始工作参数
由测得的气泡粒径可知：调试工况并不是最佳工况。分析其原因：设定的气水比不合适，气流流量过大；设定的喉嘴距离20mm不是最佳值；释放的气泡在有机玻璃管管径100mm的空间不足以充分扩散，产生了聚并。
实施例2
按图1所示，连接好装置的各部件，废水某石油开采集团提供的采出液。
针对上述问题进行工况调整：降低气体流量；调整喷嘴与喉嘴距离。首先保持喉嘴距离20mm不变，降低气量，调整后的运行参数见表2。发生装置释放的气泡距出口上方200mm，气泡的尺寸随气量下降呈减小趋势。气量为0.27m3/h时，照片中大气泡个数减少，且气泡重叠减弱；当气量降至0.25m3/h（标况），气泡个数明显减少，重叠现象几乎消失。故选用工况5作为气泡检测的运行参数。
表2
在工况5条件下，调整喷嘴与喉管距离，观察发生器释放的气泡大小变化；当两者距离逐渐降低，大气泡数量减少，小气泡密度增加；喷嘴与喉管距离为15mm时效果最佳。各液位气泡比例见下表
射流气泡发生装置的最佳运行参数为入口水流量为1.28m3/h，压力为0.4MPa；入口气流量为0.25 m3/h（标况），压力为0.3MPa，喉嘴距离定为15mm。
Claims (9)
1.一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于包括管体，管体从左往右依次分为吸入段、收缩段、喉管段以及扩散段，吸入段中心设置有喷嘴，吸入段侧壁设置有流体进管。
2.根据权利要求1所述的一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于收缩段内设有螺旋形扰流件。
3.根据权利要求1所述的一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于扩散段前面设有滤网。
4.根据权利要求1所述的一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于喷嘴所产生的水相流量调节范围限定为0.5~1.5m3/h。
5.根据权利要求1所述的一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于吸入段所产生的气相流量调节范围限定为0.5~1.55m3/h。
6.根据权利要求1所述的一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于收缩段内最高压力限定位0.2MPa。
7.根据权利要求1所述的一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于喉管段的喉嘴与喷嘴的距离调节范围限定为15~25mm。
8.根据权利要求1所述的一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于收缩段为从大变小的锥形管。
9.根据权利要求1所述的一种旋流气浮装置用的射流气泡发生装置，其特征在于扩散段为从小变大的锥形管。
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