旋流除砂器的工作的核心原理是離心沉降和密度差。
切向進入與旋流產(chǎn)生:當含有砂粒的流體在一定壓力下,從設備側(cè)面的進水管以切向方向進入圓筒形的分離腔后,流體不再直線前進,而是沿著腔壁開始作猛烈的旋轉(zhuǎn)運動,形成一股高速旋轉(zhuǎn)的渦流 。
離心力分離:在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大離心力作用下,密度較大的砂粒和水被分離開來。密度大的砂粒受到更大的離心力,被甩向腔體的內(nèi)壁 。
沉降與排出:這些砂粒在撞擊壁面后,失去動能,在自身重力作用下沿著錐形的腔壁向下沉降,最終匯集到底部的集砂斗中 。
凈化與溢流:與此同時,失去了大部分固體顆粒、相對潔凈的流體(水或鉆井液)則在渦流中心形成一股向上的液流,通過頂部的溢流管排出設備,完成凈化過程 。
簡而言之,除砂器就像一個“離心分離機”,利用旋轉(zhuǎn)的力量將“重”的雜質(zhì)和“輕”的介質(zhì)分開。
主要類型與技術參數(shù)
除砂器主要可以根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作方式進行分類:
旋流除砂器:這是應用最廣泛的類型,完全依賴上述的離心沉降原理,結(jié)構(gòu)緊湊,處理能力大 。
平流式沉砂池與曝氣沉砂池:這兩種類型更多應用于大型污水處理廠,主要依靠重力沉降原理,讓雜質(zhì)在緩慢流動或曝氣擾動的水中自然沉淀 。
常見技術參數(shù) :
除砂直徑:可有效去除粒徑大于 0.1毫米的砂粒。
進水壓力:通常要求不高于 0.25-0.4兆帕。
工作溫度:一般為常溫環(huán)境。
分離粒度:在鉆井液處理中,可分離 47-76微米的固相顆粒 。
