利用水力旋流器油水分離的過(guò)程是：含油污水，從入口高速進(jìn)入旋流腔，受到器壁的約束而旋轉(zhuǎn)向下作螺旋運(yùn)動(dòng)。進(jìn)入 大錐體后，隨著截面直徑逐漸減小而加速旋轉(zhuǎn)，并迅速向小錐體運(yùn)動(dòng)。大錐體段,起著減小壓頭損失防 止液體攪動(dòng)的作用。小錐體段，是兩液相介質(zhì)的主要分離段。在此段內(nèi)，由于直徑逐漸縮小，污水旋轉(zhuǎn)速度越來(lái)越高，由于密度的不同所受徑向離心力差 越來(lái)越大，從而產(chǎn)生分離。尾管段，主要作用是延長(zhǎng)液體在旋流器中停留時(shí)間，使被分離出的輕質(zhì)分散相不與凈化后的液相一起從底流口排出。

與單錐結(jié)構(gòu)相比，雙錐結(jié)構(gòu)減小了分離出的油與污水的再次混合的可能性，提高了分離效率。但在雙錐結(jié)構(gòu)中，污水從大錐段向小錐段過(guò)渡的過(guò)程中，油滴的碎化率提高了，又增加了分離的難度。

溢流口的影響

溢流口的主要作用是排出分離后的輕分散相， 以及穩(wěn)定旋流器內(nèi)的油核。常見(jiàn)的溢流口，有直孔 式結(jié)構(gòu)、渦探測(cè)管式和渦流屏蔽罩式。好的溢流口結(jié)構(gòu)，可以減輕短路流，提高分離效率。 :

直孔式溢流口，結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，加工也很方便，這 種結(jié)構(gòu)的短路流流量很大。渦流探測(cè)管，在液一固、 氣一固旋流器中應(yīng)用較多。采用渦流探測(cè)管的目 的,是為了減少旋流器入口液流和旋流器中反向溢 流的碰撞和摻混。因此，渦流探測(cè)管的長(zhǎng)度應(yīng)大于 液體旋轉(zhuǎn)螺線(xiàn)的螺距。渦流屏蔽罩式溢流口，是很 新發(fā)展起來(lái)的一種新型溢流口結(jié)構(gòu)。采用渦流屏蔽 罩的目的，主要是為避免中心油核在條件下的 紊動(dòng)造成二次回流。比較而言，這種結(jié)構(gòu)的短路流 很小，即對(duì)分離效率的影響很小。

溢流口直徑的大小，取決于旋流器的設(shè)計(jì)分流 比的大小，而它對(duì)油水分離效率有很大的影響?，F(xiàn) 在已逐漸重視了溢流口直徑與污水入口含油濃 度的匹配，并對(duì)此做了大量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著 溢流直徑的減小，溢流口排出油濃度越來(lái)越高⑺。 這是由于溢流口直徑越小就越接近于旋流器中心油 核的直徑，越濃縮溢流含油濃度越高。

可見(jiàn)，溢流口直徑的變化對(duì)分離效率很有影響。 另外，入口污水濃度對(duì)分離效率也有很大的影響。

入口的影響

目前使用的旋流器有雙入口與單入口之分，處 理污水量大時(shí)用雙入口，通常使用的單入口。入口 直徑對(duì)分離效率的影響較復(fù)雜。一般來(lái)講，在的進(jìn)料流量下，進(jìn)料口直徑越小入口速度越高,離心力越大，分離效率應(yīng)該越高。但是入口直徑小，則入 口速度大。入口速度大到程度時(shí)，入口處和旋流腔產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍流，由此產(chǎn)生的強(qiáng)剪切力嚴(yán)重破 壞油滴的完整性，使得油滴粒度減小，從而使分離效 率降低。這里涉及到離心力場(chǎng)和剪切應(yīng)力梯度對(duì)分 離性能的綜合影響問(wèn)題。另外，入口流速的提高加 大了短路流的流量，使得分離效率降低。所以，選用適當(dāng)?shù)娜肟谥睆皆诓僮髦锌刂萍羟辛哟箅x心力， 很終獲得很好的分離效率，是值得考慮的問(wèn)題。

旋流腔與大錐段角度的影響

旋流器中旋流腔的主要作用，是把從入口進(jìn)入 的液體導(dǎo)入大錐段，并提供一個(gè)穩(wěn)定的中心區(qū)域 (油核)以防止分離出的油與污水的再次混合。旋流腔的直徑，決定著旋流器的徑向大小，它取 決于污水的處理量和含油濃度。理論上，直徑越大， 中心油核區(qū)就越穩(wěn)定。但直徑過(guò)大,液體的向心加 速度就越小，可能足以使油從污水中分離出來(lái)。直徑過(guò)小，則過(guò)大的向心力會(huì)使油滴碎化，同時(shí)油核與 污水的混合度加大，也會(huì)使得短路流的流量增大，同 樣使分離的效率降低。所以，旋流腔的直徑要與污水的處理量及污水濃度相匹配。

大錐段對(duì)液體起著加速的作用，部分粒徑大的 油滴可以在大錐段分離出。大錐段也起著穩(wěn)定油核 區(qū)的作用。大錐段的角度決定著大錐段的長(zhǎng)度。理 論上，大錐段角度是越小越好，但太小的角度使得旋 流器的尺寸加大，增加流體能耗，過(guò)小的錐角使大錐 長(zhǎng)度過(guò)短，使得循環(huán)流有可能貫穿大錐段而進(jìn)入小 錐段，加大油與污水的再次混合的成度，而且過(guò)小的 角度使得流體的流速變化過(guò)大，會(huì)使油核區(qū)產(chǎn)生湍 動(dòng)。在向小錐段過(guò)渡時(shí)，過(guò)大的流速會(huì)碎化油滴，不 利于分離。

小錐段角度的影響

小錐段是分離的主要區(qū)域，小錐角的大小對(duì)分 離效果的好壞影響極大。對(duì)液一液分離水力旋流器 來(lái)說(shuō)，錐角減小，外渦流增大，使輕質(zhì)介質(zhì)有更多的 機(jī)會(huì)向內(nèi)渦流區(qū)移動(dòng)，這對(duì)分離是有利的。但并不 是說(shuō)錐角越小越好。在旋流器內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)油水分離， 油滴必須運(yùn)移到中心油核處，并隨油核一起從溢流 口排出。其中，油滴向中心油核的運(yùn)移是分離的關(guān) 鍵。油滴能否運(yùn)移到中心油核，取決于油滴和徑向 速度及油滴在旋流器內(nèi)的停留時(shí)間。徑向速度、停 留時(shí)間的增加，會(huì)提高旋流器的分離效率。

尾管的影響

尾管的主要作用是延長(zhǎng)流體在旋流器內(nèi)的停留 時(shí)間，使得油滴可以從污水中充分分離出來(lái)。理論 上,尾管越長(zhǎng)越好，但也有極限。當(dāng)接近這個(gè)極限 后，再增長(zhǎng)，分離效率沒(méi)有明顯提高。這是因?yàn)樵谝?定的長(zhǎng)度內(nèi)可分離的油滴已從污水中分離出來(lái)。

綜上所述，有以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）液一液分離用水力旋流器的各部分結(jié)構(gòu)尺 寸，對(duì)分離效率都有或大或小的影響。對(duì)的流體，旋流器各部分尺寸都有良好的取值范圍。

（2）對(duì)分離效率影響較大的有:溢流口直徑、小 錐段的角度、尾管的長(zhǎng)度。

（3）短路流和循環(huán)流的存在是由旋流器的結(jié)構(gòu) 所決定的，是不可避免的，只能設(shè)法減小流量。