【正文】 。圖210 轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速與分離效率關(guān)系曲線 處理量處理量即單位時(shí)間內(nèi)通過水力旋流器的液體量的大小，即入口流量，通常用Q，表示，國(guó)際單位m3/h，表示每小時(shí)或每天的流量（m3）。確定合理流量區(qū)間為10~13m3/h。因?yàn)楫?dāng)人口流量和轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速一定時(shí)，適當(dāng)減小分流比，溢流流量相應(yīng)減少，隨溢流排出的水相應(yīng)減少，人口所含的油盡可能多地都從溢流排出，因此分離效率得到提高[3]。處理量確定時(shí)，液滴的存留時(shí)間取決于轉(zhuǎn)筒長(zhǎng)度?？紤]到影響設(shè)備分離性能的各種因素，在設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)徑比一般應(yīng)在15~20間選取。旋轉(zhuǎn)柵固定于空心驅(qū)動(dòng)軸軸向外端，是實(shí)現(xiàn)油水混合液旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的關(guān)鍵部件。圖31 旋轉(zhuǎn)柵結(jié)構(gòu)圖 旋轉(zhuǎn)柵中心孔徑選擇旋轉(zhuǎn)柵位于轉(zhuǎn)筒入口處，起導(dǎo)流與預(yù)旋轉(zhuǎn)加速作用，使分離液在旋流腔內(nèi)迅速形成強(qiáng)渦流。因而，中心孔徑d=75mm合理。觀察數(shù)值模擬結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)柵葉片長(zhǎng)度為100mm的分離效率與95mm時(shí)很接近，也有很高的分離效率，本文設(shè)計(jì)選用100mm長(zhǎng)葉片。本樣機(jī)溢流嘴內(nèi)表面形狀及參數(shù)見圖32，其中溢流口的有效直徑取10mm，內(nèi)錐面入口直徑取18mm。經(jīng)過理論推導(dǎo)計(jì)算，得到它的流線方程為： （39）對(duì)于的流線，c=0，則有：y=0， 由此可知，的流線是由x軸與對(duì)稱于x軸的一條曲線構(gòu)成。目前解決該問題的辦法是除了合理選取結(jié)構(gòu)形式外，還需要有效地控制操作參數(shù)，保證排油區(qū)與排水區(qū)間有較高的壓力降差值，以便油相介質(zhì)能夠順利排出。此外，改變溢流嘴位置需綜合考慮操作參數(shù)的調(diào)節(jié)及其它因素（如共振等）的影響。圖37 收油錐結(jié)構(gòu)示意圖 單旋體需要的功率及電機(jī)的選擇本文設(shè)計(jì)的水力旋流器，是通過螺釘固定在轉(zhuǎn)筒上的旋轉(zhuǎn)柵旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)液流旋轉(zhuǎn)，使液流得到足夠的切向速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入轉(zhuǎn)筒內(nèi)的液體起導(dǎo)流和預(yù)加速作用。則： （314）式中：——摩擦副直徑，mm；——摩擦系數(shù)；g——重力加速度，；m——單旋體旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)筒的質(zhì)量，kg。參考手冊(cè)[21]，選擇三相異步電動(dòng)機(jī),型號(hào)Y160M4，額定功率11kW，額定轉(zhuǎn)速1460 r/min。（4）驗(yàn)算包角為了保證帶傳動(dòng)的工作能力，需要驗(yàn)算小帶輪的包角。查表得，；，帶入式（325），于是 取3根。 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同，V帶輪可以分為實(shí)心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。為了使V帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密貼合，將V帶輪輪槽的工作面的夾角做成小于40176。m 本設(shè)計(jì)中，三級(jí)傳動(dòng)中最弱材料均為鑄鐵（帶輪材料），在輕微沖擊條件下，查表可得鍵連接許用擠壓應(yīng)力=55 MPa；將計(jì)算的轉(zhuǎn)矩分別帶到式（331）中，有一級(jí)傳動(dòng)選用圓頭平鍵10860，則擠壓應(yīng)力，MPa 二級(jí)傳動(dòng)選用圓頭平鍵10822，則擠壓應(yīng)力MPa 三級(jí)傳動(dòng)選用圓頭平鍵10822，則擠壓應(yīng)力MPa 由此可見，所有鍵均滿足擠壓強(qiáng)度要求。其中，轉(zhuǎn)筒中液流的體積，即為轉(zhuǎn)筒內(nèi)孔的總體積，則有 （334） m3 此處將液流密度近似為水的密度，即。實(shí)際上在軸承中還會(huì)出現(xiàn)一些附加載荷，如沖擊力、不平衡作用力、慣性力以及軸撓曲或軸承座變形產(chǎn)生附加力等等，這些因素很難從理論上精確計(jì)算[20]。預(yù)緊力的大小根據(jù)結(jié)合面不產(chǎn)生滑移的條件確定。前者，密封件相對(duì)接觸副是相對(duì)靜止的，因此只要選擇一般的、密封效果較好的密封件即可，此處選用O形密封圈，它是一種壓縮性密封圈，同時(shí)又具有自封能力，密封性不受運(yùn)動(dòng)方向的影響，成本低廉，使用方便。圖315 轉(zhuǎn)筒和固定筒的定位面示意圖圖316 收油桿的定位示意圖結(jié)論本文主要對(duì)動(dòng)態(tài)水力旋流器主要構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理確定了其主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)參數(shù)、制造精度及加工工藝，如轉(zhuǎn)筒、旋轉(zhuǎn)柵、溢流嘴、平帶傳動(dòng)和V帶傳動(dòng)等。參考文獻(xiàn)[1] [J].,19(3):109113.[2] 蔣明虎,[J]., 4:1719[3] 王尊策,張雙,呂鳳霞,[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2009,38(4):4547.[4] 王尊策,[J].石油學(xué)報(bào),2001,22(4):104107.[5] [D].大慶:大慶石油學(xué)院,2003.[6] 蔣明虎,趙立新,李楓,[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2000.[7] 蔡小華,袁惠新,王躍進(jìn),[J].江南大學(xué)學(xué)報(bào),2002,1(4):391393.[8] 劉曉敏,檀潤(rùn)華,劉銀梅,[J].化工進(jìn)展,2005,24(6):671674.[9] 劉曉敏,蔣明虎,趙文欣,[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2003,32(3):3234.[10] 劉曉敏,蔣明虎,李楓,——內(nèi)在因素、外在條件、結(jié)構(gòu)工藝及裝配的影響[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2002,23(3):1518.[11] 李楓,趙立新,王尊策,[J].石油機(jī)械,2000,28(5):1417.[12] [D].大慶:大慶石油學(xué)院2001.[13] 劉曉敏,劉銀梅,蔣明虎,[J].化工機(jī)械,2006,33(2):122125.[14] 李太平,馮傳令,陽仁俊,[J].過濾與分離,2006,16(1):4344.[15] 趙立新,王尊策,李楓,——分離設(shè)備發(fā)展的新途徑[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,1999,28(6):4042.[16] 王尊策,劉曉敏,李楓,[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2003,20(2):1113.[17] 洪遠(yuǎn),廖柯熹,王雯娟,[J].機(jī)械設(shè)備——油氣儲(chǔ)運(yùn),2010,29(7):511.[18] Martins C A C, Hackenberg C M, Russo C, et a1. 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