[发明专利]一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置与试验方法

说明书

本发明的目的在于提供一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置与试验方法，包括离心分离器、供水装置、离散颗粒供给装置、引出流采集装置，所述离散颗粒供给装置包括离散相供给罐、离散颗粒注入器，引出流采集装置包括第一引流口调节阀、第二引流口调节阀、采集箱，离心分离器的上游端和下游端设置引出口，引出口通过引流口调节阀连接采集箱，在离心分离器上游叶轮的末端高度处开孔并与离散颗粒注入器相连，离散相供给罐通过蠕动泵连接离散颗粒注入器，供水装置通过入口调节阀连接离心分离器，离心分离器通过出口调节阀连接供水装置。本发明能够广泛适用于不同离心分离器在不同运行条件下的零速包络面长度测量，指导分离器的结构设计和选型。

技术领域

本发明涉及的是一种轨迹跟踪试验装置及试验方法。

背景技术

离心式分离器是一种常见的技术，在工业中有着广泛的应用。离心分离器借助分离介质间的不相溶性和密度差，在离心力的作用下，实现两相分离，具有处理量大、分离速度快和结构紧凑的特点，并且其体积小，更适合在生产过程中使用。

零速包络面是离心分离器旋流场中轴向速度为零的点所形成的面，零速包络面的形态是影响分离效率的一个重要因素。零速包络面是离心分离器中的一个重要流场特征，零速包络面长度与旋流场强度息息相关(徐继润，罗茜，“水力旋流器流场研究新进展”，国外金属矿选矿，1989(11)：39-45)，在一定程度上可以表征分离器的分离性能。因此，有效测得零速包络面的长度有助于理解离心分离器的分离机制，能够为分离器的设计与选型提供指导。

根据目前公开的文献和专利，用于测量分离器内部流场的方法有直接测量法和间接测量法。但是，目前的测量手段分别存在以下问题：

直接测量法是直接在流场中布置测点，用于测量流场压力、流速等信息，但是直接在流场内布置测点往往会对实际流动产生一定的干扰，使得测量结果存在一定的偏差。

间接测量法往往是利用一些示踪粒子在流场中的流动性，根据粒子的轨迹特征从而得到流场的信息，目前存在的间接测量方法有粒子图像测试技术(PIV)、激光多普勒测速技术(LDA)等。但是PIV和LDA这些方法测量仪器的依赖性很强，并且系统结构复杂，需要多种高精度仪器配合使用，操作难度大，同时，对测量条件有很高的要求，限制了这些方法的广泛使用。

发明内容

本发明的目的在于提供可以简单、快速并有效地得到零速包络面的长度，从而为分离器的性能评价和优化改进提供充足的试验数据和可靠的技术支持的一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置与试验方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置，其特征是：包括离心分离器、供水装置、离散颗粒供给装置、引出流采集装置，所述离散颗粒供给装置包括离散相供给罐、离散颗粒注入器，引出流采集装置包括第一引流口调节阀、第二引流口调节阀、采集箱，离心分离器的上游端和下游端分别设置第一引出口和第二引出口，第一引出口通过第一引流口调节阀连接采集箱的第一端，第二引出口通过第二引流口调节阀连接采集箱的第二端，在离心分离器上游叶轮的末端高度处开孔并与离散颗粒注入器相连，离散相供给罐通过蠕动泵连接离散颗粒注入器，供水装置通过入口调节阀连接离心分离器，离心分离器通过出口调节阀连接供水装置。

本发明一种测量离心分离器零速包络面长度的试验装置还可以包括：

1、所述离心分离器的外壳为透明有机玻璃，离心分离器的截面为圆形，在离心分离器的外部套有矩形水槽。

2、离心分离器出口一侧设置压力传感器，离心分离器入口和出口之间设置压差传感器。

3、离散相供给罐里添加染色剂；离散颗粒注入器为细长针管，其伸入离心分离器内部分为竖直、倾斜或者水平，其内径可调换。

本发明一种测量离心分离器零速包络面长度的试验方法，其特征是：