利用水力旋流器油水分離的過程是：含油污水，從入口高速進入旋流腔，受到器壁的約束而旋轉(zhuǎn)向下作螺旋運動。進入 大錐體后，隨著截面直徑逐漸減小而加速旋轉(zhuǎn)，并迅速向小錐體運動。大錐體段,起著減小壓頭損失防 止液體攪動的作用。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)速度越來越高，由于密度的不同所受徑向離心力差 越來越大，從而產(chǎn)生分離。尾管段，主要作用是延長液體在旋流器中停留時間，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渡的過程中，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。常見的溢流口，有直孔 式結(jié)構(gòu)、渦探測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。渦流探測管，在液一固、 氣一固旋流器中應(yīng)用較多。采用渦流探測管的目 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，渦流探測管的長度應(yīng)大于 液體旋轉(zhuǎn)螺線的螺距。渦流屏蔽罩式溢流口，是很 新發(fā)展起來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 紊動造成二次回流。比較而言，這種結(jié)構(gòu)的短路流 很小，即對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)計分流 比的大小，而它對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，并對此做了大量的實驗。實驗發(fā)現(xiàn)，隨著 溢流直徑的減小，溢流口排出油濃度越來越高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，溢流口直徑的變化對分離效率很有影響。 另外，入口污水濃度對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 理污水量大時用雙入口，通常使用的單入口。入口 直徑對分離效率的影響較復(fù)雜。一般來講，在的進料流量下，進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，入口處和旋流腔產(chǎn)生強烈的湍流，由此產(chǎn)生的強剪切力嚴重破 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和剪切應(yīng)力梯度對分 離性能的綜合影響問題。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?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，是把從入口進入 的液體導入大錐段，并提供一個穩(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。直徑過小，則過大的向心力會使油滴碎化，同時油核與 污水的混合度加大，也會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，過小的錐角使大錐 長度過短，使得循環(huán)流有可能貫穿大錐段而進入小 錐段，加大油與污水的再次混合的成度，而且過小的 角度使得流體的流速變化過大，會使油核區(qū)產(chǎn)生湍 動。在向小錐段過渡時，過大的流速會碎化油滴，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，小錐角的大小對分 離效果的好壞影響極大。對液一液分離水力旋流器 來說，錐角減小，外渦流增大，使輕質(zhì)介質(zhì)有更多的 機會向內(nèi)渦流區(qū)移動，這對分離是有利的。但并不 是說錐角越小越好。在旋流器內(nèi)，要實現(xiàn)油水分離， 油滴必須運移到中心油核處，并隨油核一起從溢流 口排出。其中，油滴向中心油核的運移是分離的關(guān) 鍵。油滴能否運移到中心油核，取決于油滴和徑向 速度及油滴在旋流器內(nèi)的停留時間。徑向速度、停 留時間的增加，會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流體在旋流器內(nèi)的停留 時間，使得油滴可以從污水中充分分離出來。理論 上,尾管越長越好，但也有極限。當接近這個極限 后，再增長，分離效率沒有明顯提高。這是因為在一 定的長度內(nèi)可分離的油滴已從污水中分離出來。

綜上所述，有以下幾點認識：

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

（2）對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。