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润滑油在生产、运输、存储、加注以及使用过程中极易被水污染,形成乳化油。传统的单一破乳脱水方法难以实现乳化油的高效快速破乳脱水。鉴于此,本文将采用高压脉冲电场和旋流离心场联合的方式进行乳化油的破乳脱水,即首先运用高压脉冲电场实现乳状液小水滴的快速聚结,之后利用旋流离心场实现聚结液滴的快速沉降分离,进而从整体上大大提高了乳化油破乳脱水效率和速率。基于以上基本思路,本文依次进行了脉冲电场破乳,旋流离心场脱水以及双场联合破乳脱水实验研究。 在脉冲电场破乳研究中,首先通过受力分析建立了油中液滴的振动动力学模型;其次通过对模型进行数值求解,得到了最佳破乳电场强度E=1016kV/m和电场频率 f=460Hz;最后通过脉冲电场破乳实验,分析了电场参数对液滴结聚的影响规律,得到了脉冲电场破乳最佳电场参数为E=1000kV/m和f=450Hz,很好地验证了理论计算的正确性和可靠性。 在旋流离心场脱水研究中,首先运用FLUENT软件对旋流器结构参数进行优化模拟,同时分析各结构参数变化对分离效率的影响规律,得到了旋流器最优结构尺寸,其脱水率和脱油率分别达93.1%和68.2%;其次对操作参数继续进行优化模拟,同时分析各操作参数变化对分离效率的影响规律,得到了适用于该旋流器结构的最佳操作参数,与初始操作参数相同,表明旋流器最佳结构参数与最佳操作参数具有很好的对应性;最后进行了旋流器油水分离实验,得到的最佳脱水率和脱油率分别为89%和65%,略低于模拟结果,从而对模拟结果的可靠性和正确性进行了很好的验证。 设计并搭建了双场联合破乳脱水实验装置。通过一系列双场联合破乳脱水实验,得到了最佳电场参数为E=1100kv/m和 f=500Hz,进一步验证了理论模型的合理性和正确性。其对应的最佳脱水率和脱油率分别为88.2%和63.8%,而旋流离心场单独作用下的脱水率和脱油率分别为41.6%和25.3%,显然,双场联合在油水分离方面具有较大优势。 双场联合破乳脱水装置对于处理低含水乳化润滑油具有快速高效的特点,对润滑油净化及再生具有重要的现实意义和广阔的应用前景。