近年来,随着油气田采出液含有杂质增多的状况,各大石油公司耗费大量的人力物力来进行处理,并投入大量的资金用于研发相应的设备。为了解决这个严峻的问题,本文设计了一种气液固三相旋流分离器。该气液固三相旋流分离器的主体包括旋流段和重力分离腔。旋流段采用典型的单一切向入口的分离器;重力分离腔作为固液分离的核心,其内部增加了挡板来实现稳流和提高分离效率。所设计的三相旋流分离器没有可动部件,也没有内部复杂装置,采用了合理的进料、出料和旋流发生等结构,具有良好的分离效果。本文在文献调研及设计计算的基础上,采用经典的旋流器设计方法和重力沉降理论,确定出分离段直径、入口结构尺寸、溢流管插入深度以及固液分离腔的直径和高度等尺寸。采用有机玻璃材质进行加工制造,该材料有利于观察试验现象并且结实耐用。在试验室条件下,使用空气、水和砂进行冷态试验,对其阻力特性、分离效率以及分离器溢流口含液量和粒度分布进行了测量研究。通过试验结果发现,在气液固三相同时分离过程中,参数进气流量会对气液、气固和固液的分离都产生影响,而参数入口气体含液浓度对气固和固液分离效果影响不大,对气液分离影响较大,参数入口液体含砂浓度只影响气固和固液的分离效率;此外,该分离器由于锥段不利于排料导致其不适于处理较大流量和较大浓度的进液状况,但在小流量和较小浓度的入口条件下,其分离效果还是令人满意的;增加分离段的高度有利于减小锥段积液的问题,从而提高效率;在固液分离腔内增加挡板能明显地起到稳流和提高分离效率的作用。另外,本文还对该设备的阻力特性在有无含液量及含液量多少的情况进行了研究。