一、概述
進入20世紀80年代以來，油田地面分離技術進入重大技術發展時期。這類設備主要以靜態旋流油水分離器和動態旋流油水分離器為典型代表，因其體積小、處理時間短，因而日益引起國際石油工程技術界的廣泛關注。一方面各石油生產廠商競相在工程中采用該技術，另一方面有關科研部門也在致力于這一技術的開發研究。十多年來的科學研究及工程實際應用結果表明，旋流分離技術作為一種高效分離技術，由于其突出的優勢，適用場合并不僅僅局限于污水除油處理方面，如同重力分離技術一樣，在原油脫氣、脫水、除砂、除顆粒以及氣體、原油、污水凈化和污泥脫水等方面都存在著技術經濟上的可行性和工程應用的廣闊前景。旋流油水分離器廣泛適用于原油脫水，含油污水處理，亦可用于化工、機械、煉油、輪船、海洋平臺及環保行業的含有污水處理和存在比正差的液液分離場合，高濃度時可二級串聯使用。
二、工作原理
旋流油水分離器是一種應用非常廣泛的非均相混合物分離設備。旋流油水分離器工作的基本原理是將具有一定密度差的液—液、液—固、液—氣、氣—固等兩相或多相混合物以一定的壓力(或初速度)有切向進料口進入旋流油水分離器內部，流體的壓力能轉為流體的動能在旋流器內部做高速的旋轉運動，流體在運動過程中產生很強的離心力場，使混合物中密度(或直徑)較大的組分(粗相)在離心力的作用下，在旋轉運動的同時向下、向外運動，終形成外旋流以底流的形式從底流口排出;而密度(或直徑)較小的組分(輕相)在旋轉運動的同時向內、向上運移，終形成內旋流以溢流的形式經溢流口排出，從而完成分離任務。
含油污水沿切線方向進入圓筒渦旋段后形成旋流，進入縮徑段后由于截面的改變，使流速增大形成螺旋流態，由于油和水的密度差，水附著于旋流管壁而油滴向中心移動。流體進入細錐段后，截面不斷縮小，流速繼續增加，離心力也隨著增大，小油滴被擠入錐管中心聚合形成油心，在凈化水沿著旋流管壁呈螺旋線向前流動的同時，低壓區的油芯向后流動并從溢流口排出，而凈化水則由集水腔流出，從而完成了油水分離。
旋流油水分離器靠兩種不相溶液體的比重差，主要用于去除水中80%以上的非乳化油。旋流油水分離器的關鍵部件旋流管由分配口、旋流腔、收縮腔、尾錐、尾管、底流口、溢流口等部分組成。油水混合液由旋流腔上的分配口進入旋流管，在一定的壓差條件下，形成螺旋流動。經收縮腔、尾錐兩級收縮，使流體增速并在旋流管內形成一個穩定的離心力場。根據斯托克斯(stokes)定律，油水混合液中重相水在強大離心力作用下被拋向旋流管內壁呈螺旋態從底流口排出，輕相油則向旋流管的中心聚集形成油芯，從溢流口排出，實現油水分離。該離心場產生離心加速度為2000g，因此油水在幾秒內可實現分離。可以手動操作，也可以自動控制。
除油效果在原來的基礎上進一步提高，進水的壓力能夠盡可能轉化成離心力，提高油水分離效果。含油污水通過水入口進入旋流式油水分離器，分配到容器內的每個旋流子上，形成旋流，在離心力的作用下，實現油水分離，分離后的水從水口排出，油從油出口排出。
進出口壓差和流量
曲線方程
流量范圍1.5~2.0m3/h 對應的壓差范圍0.3~0.5Mpa，值為1.78 m3/h，0.38MPa
溢流率與壓差比
曲線方程
壓差比的計算說明
本公司提供旋流器的溢流率范圍為1.5～3%。
當溢流率為3%時，根據公式，可以計算出壓差比為1.3
即，
當每根旋流管的流量為1.78m3/h時，Pin-Pout=0.38MPa, 那么Pin-Prej=1.3×0.38=0.49MPa
當旋流器進口壓力為Pin =0.85MPa時，Prej=0.85-0.49=0.36MPa
當旋流器進口壓力為Pin =0.95MPa時，Prej=0.95-0.49=0.46MPa
當溢流率為1.5%時，根據公式，可以計算出壓差比為1.072
即，
當每根旋流管的流量為1.78m3/h時，Pin-Pout=0.38MPa, 那么Pin-Prej=1.072×0.38=0.407Pa
當旋流器進口壓力為Pin =0.85MPa時，Prej=0.85-0.407=0.44MPa
當旋流器進口壓力為Pin =0.95MPa時，Prej=0.95-0.407=0.56MPa
三、優點
與其他現有凈化技術相比，旋流式油水分離器具有以下特點：
a、占地面積小。
b、重量輕 。不到常規設備重量的1/5。
c、分離。一般達到85%，95%。
d、可靠性高。無運動部件；維護簡便。
e、流量調節范圍寬。
f、安裝方向不受限制。
g、工藝流程簡單。可取消大量的管線和昂貴的沉降裝置。
四、技術參數
1、處理介質：含油污水（油品一般為柴油、汽油、噴氣燃料）
2、設計壓力：1.0MPa
3、工作壓力：≤0.6MPa
4、工作溫度：4℃～40℃
5、進水/出水壓降： ～0.35MPa
6、進水/排油壓降： ～0.45MPa
五、設備的安裝、調試、操作
5.1設備的安裝
設備在安裝的全過程中，應防止贓物、灰塵和其他物體（金屬屑、螺栓等）落
入設備。
外部接口與設備接口連接時，應注意設備上的各接口的用途。
5.1.1設備的安裝要求
·設備安裝前，應檢查各部件、設備及儀表、閥門等有無損壞，檢查各密封面情況有無臟物以便能及時處理。
·基座放置牢固平穩，安裝必須牢固可靠。
·法蘭緊固前應調整好同心度。
·安裝時應做到輕拿輕放避免不必要的損壞及影響美觀。
·接線應牢固可靠。
·設備的進水腔與排油腔之間設置反沖洗管線，供油孔阻塞時反沖洗。
5.2.設備的調試
5.2.1.準備
·檢查外部接口與設備接口是否連接正確。
·檢查各閥門開啟/關閉是否靈活，有無卡阻現象。
5.2.2.調試
a.旋流器在安裝完畢（或停止使用很長時間）開始使用時，應先導通橇外各流程進出口閥門。
b.打開排油腔反沖洗閥，慢慢打開進水閥、出水閥、排氣閥，關閉其他所有閥門。
c.具有一定壓力的含油污水進入旋流器，調整進水閥和出水閥的開啟度，確保排除容器和管匯中空氣，使容器整個腔內充滿水。
不能在出水閥門關閉狀態下進水，以防損壞容器內部的旋流管。
d.當排氣管中有液體溢出時，關閉排氣閥，再關閉排油腔反沖洗閥。保證設備在關閉排油閥的情況下運行3～5分鐘，以沖凈容器和管道內雜物，防止旋流管溢流口的阻塞。
e.打開排油閥、儀表管線上的閥門，設備進入正常運行狀態。
5.3.設備的操作
設備的操作為手動控制方式。
5.3.1.開機程序
a.導通橇外各流程進出口閥門。
b. 打開排油腔反沖洗閥、打開排氣閥、再慢慢打開進水閥、出水閥，關閉其他所有閥門。
c.啟動提升泵，具有一定壓力的含油污水進入旋流器，調整進水閥和出水閥的開啟度，確保排除容器和管匯中空氣，使容器整個腔內充滿水。
d.當排氣管中有液體溢出時，關閉排氣閥。
e.慢慢打開排油閥，設備進入正常運行狀態。
5.3.2.設備停機
a.關閉與設備相連的泵。
b.關閉旋流器進水閥、排油閥、出水閥。
5.4.故障診斷與維修、維護
當旋流器使用一定時間后，如發現其出水水質惡化或除油效率降低或設備腔體內部發出怪聲，所致原因及修理辦法如下：
·供給旋流器的流量不合適，應對其作相應調整。
·檢查設備是否超工作范圍運轉，是否在正常工作壓力、壓差下運行，如不是，應對設備重新調試使其正常。
·打開旋流器腔體，檢查旋流腔、尾錐等有無磨損或損壞，如有應立即更換，同時檢查O型橡膠密封圈是否損壞，必要時需更換。
旋流器的維護：
打開旋流器前需要嚴格執行以下步驟：
·拆卸程序
拆卸前應確認設備各流程的進出口閥門已關閉，容器和管匯已泄壓，且容器內液體已排放干凈。
拆去排油腔與筒體連接的容器大法蘭的雙頭螺栓，打開排油腔。
將旋流管總成抽出，并放在事先準備好的工裝上。
旋流管總成須人員拆卸，否則由此造成的旋流管損壞本公司概不負責!
·部件檢查
建議每年對部件進行一次檢修，程序如下；
·旋流管檢修
檢查進液分配口的漸開線表面是否有銹蝕、入口處是否有異物堆積。
檢查旋流管內壁是否有銹蝕。
如果進液分配口的漸開線表面、旋流管內壁有明顯銹蝕，請與本公司聯系。
檢查旋流管焊接處有無可視裂縫，如需要焊接請雇傭合格焊工。
檢查O型橡膠密封圈是否老化、損壞，必要時更換。
·容器隔板檢修
檢查隔板上通孔和裝配密封面及O型槽是否有損壞，必要時更換。
六：除油旋流油水分離器在原油處理中的意義及使用價值
盡管旋流油水分離器有一定的缺點，其應用也受到某些條件的限制，但它仍不失為一種非常理想的分離設備。由于旋流油水分離器所具有的明顯優勢，其應用領域已從采礦工業發展到海上及陸
