论文部分内容阅读
切削液常用于机加工过程，起到润滑、防锈、冷却等功效。随着国家工业化的不断推进，工业企业中机械加工对切削液用量与日俱增。产生的切削废液成分复杂，给环境带来严重污染。对废切削液的处理已成为近年来棘手的问题。本文设计一种新型的聚结油水分离设备，采用双向波纹板结构作为聚结单元，并对波纹板上下表面进行特殊处理，使其分别拥有亲油和疏油的特性。在分离器内综合运用流体预分离和整流结构原理，完成分离器装置设计，进行混合油水的分离实验。在改变混合物料的进料流量和含油占比完成油水两相的分离过程中，出口处的水相含油率均能降低到5%以下，油水分离性能十分理想。按实验装置的设计处理流量300L/h来看，分离器的分离处理能力提高一倍依然效果良好，充分证明该结构型式的聚结分离器设计的合理性和油水分离的高效性。
对双波纹聚结板进行表面改性处理，其中一表面用聚四氟乙烯涂料完成喷涂处理使得表面拥有疏油性，另一表面机械喷砂处理拥有亲油性。安装时将疏油性表面方向向上，亲油表面方向向下。这样安装以便在分离过程中双向波纹板上表油膜的生成，充分利用浅池理论、重力沉降、和聚结机理来共同油水两相的分离过程，经过表面改性处理的双波纹聚结板分离效果表现良好。
在对不同的含油为10%、20%、30%、40%的混合物料进行分离，并在100L/h～600L/h的范围内改变进料流量，水相出口的含油率最小能达到1.2%，即油水分离效率94%，此时的进口混合物料含油为20%，流量100L/h。经测试油相出口含水率最低达到4.8%。另外，设计处理量下入口含油20%进行实验，当聚结板的安装角度35°时，聚结板间距15mm时，测试的分离效率最好。根据大量可重复性的准确良好的实验结果得出结论，入口处的流量值越小，混合物料在分离器筒体内的停留时间越长，聚结过程在相对长时间效果更好。若入口流量变大，流体在分离器内湍流程度会增加，流体扰动会增加液滴进行碰撞的概率，也有益于聚结分离。聚结油水分离的整体效果由液滴的碰撞聚结行为和润湿聚结行为来共同影响。综合建议在混合物料含油占比较小时，本实验中为小于20%，可用较大进口流量分离；在含油占比较大时，可以用小进口流量完成油水分离。
对双波纹聚结板进行表面改性处理，其中一表面用聚四氟乙烯涂料完成喷涂处理使得表面拥有疏油性，另一表面机械喷砂处理拥有亲油性。安装时将疏油性表面方向向上，亲油表面方向向下。这样安装以便在分离过程中双向波纹板上表油膜的生成，充分利用浅池理论、重力沉降、和聚结机理来共同油水两相的分离过程，经过表面改性处理的双波纹聚结板分离效果表现良好。
在对不同的含油为10%、20%、30%、40%的混合物料进行分离，并在100L/h～600L/h的范围内改变进料流量，水相出口的含油率最小能达到1.2%，即油水分离效率94%，此时的进口混合物料含油为20%，流量100L/h。经测试油相出口含水率最低达到4.8%。另外，设计处理量下入口含油20%进行实验，当聚结板的安装角度35°时，聚结板间距15mm时，测试的分离效率最好。根据大量可重复性的准确良好的实验结果得出结论，入口处的流量值越小，混合物料在分离器筒体内的停留时间越长，聚结过程在相对长时间效果更好。若入口流量变大，流体在分离器内湍流程度会增加，流体扰动会增加液滴进行碰撞的概率，也有益于聚结分离。聚结油水分离的整体效果由液滴的碰撞聚结行为和润湿聚结行为来共同影响。综合建议在混合物料含油占比较小时，本实验中为小于20%，可用较大进口流量分离；在含油占比较大时，可以用小进口流量完成油水分离。