亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        固氣旋風(fēng)分離器分離效率影響的數(shù)值分析

        2013-10-26 09:08:42劉向陽中石化江漢油田管理局勘察設(shè)計(jì)研究院湖北武漢430073
        關(guān)鍵詞:旋風(fēng)溢流分離器

        劉向陽 (中石化江漢油田管理局勘察設(shè)計(jì)研究院,湖北 武漢 430073)

        劉向陽 (中石化江漢油田管理局勘察設(shè)計(jì)研究院,湖北 武漢 430073)

        采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件(Fluent)對(duì)旋風(fēng)分離器進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,采用雷諾應(yīng)力模型(RSM)模擬旋風(fēng)分離器內(nèi)流體的流動(dòng),分析了流量、溢流管深度和入口形式對(duì)分離效果的影響。研究表明:①在一定流速范圍內(nèi),當(dāng)流速降低對(duì)大顆粒(d≧100μm)分離效果沒有太大的影響,但分離速度降低,分離效率減少;對(duì)中等粒徑(20μm

        旋風(fēng)分離器;Fluent;流量;雷諾應(yīng)力模型(RSM);溢流管深度;入口形式

        分離器是石油化工行業(yè)必不可少的一種設(shè)備,分離技術(shù)是伴隨著石油工業(yè)的發(fā)展而不斷的進(jìn)步,在20世紀(jì)80年代前主要采取的重力分離和碰撞聚結(jié)分離[1]。20世紀(jì)90年代后,離心分離得到快速的發(fā)展。旋風(fēng)分離器就是利用離心分離原理的分離設(shè)備,其因結(jié)構(gòu)簡單、分離效率高等優(yōu)點(diǎn),如今越來越廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)[2-4]。由于液固分離中固體顆粒分離效果受到多種工況和參數(shù)的影響,高效分離效率很難達(dá)到[5-7],為此筆者采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件(Fluent)對(duì)旋風(fēng)分離器進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,分析流量、溢流管深度和入口形式對(duì)分離效果的影響。

        1 計(jì)算模型和邊界條件

        表1 旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)

        由于旋風(fēng)分離器內(nèi)部流動(dòng)的湍動(dòng)度較大以及流動(dòng)的各向異性特征,因此筆者采用雷諾應(yīng)力模型(RSM)模擬旋風(fēng)分離器內(nèi)流體的流動(dòng)。其控制方程包括連續(xù)性方程、運(yùn)動(dòng)方程和雷諾應(yīng)力輸運(yùn)方程,對(duì)固體顆粒組分采用DPM(歐拉-拉格朗日離散相模型)進(jìn)行顆粒追蹤。在旋風(fēng)分離器性能校核過程中,物理邊界條件如表1所示,邊界類型如表2所示。

        采用結(jié)構(gòu)四邊形網(wǎng)格對(duì)所建立的幾何模型計(jì)算區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分。通過多次設(shè)定計(jì)算,確定模型最佳網(wǎng)格單元數(shù)為35萬個(gè),即能保證計(jì)算結(jié)果的網(wǎng)格無關(guān)性,又能保證計(jì)算速度。旋流器模型和網(wǎng)格分布圖如圖1所示。

        2 計(jì)算結(jié)果分析

        2.1旋風(fēng)分離器處理量對(duì)性能的影響

        當(dāng)入口速度分別為4m/s和8m/s時(shí),其他條件不變,對(duì)旋風(fēng)分離器內(nèi)部不同大小粒徑(10、30、50、60、80、100、120μm)的顆粒進(jìn)行分離研究,如圖2所示。由圖2可知,固體顆粒的懸浮液在分離器內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),懸浮于流體中的固體顆粒及流體受到離心力的作用。對(duì)于固體顆粒,當(dāng)離心力大于顆粒運(yùn)動(dòng)所承受的向內(nèi)徑向阻力時(shí),固體顆粒將克服阻力作用而向水力旋流器邊壁移動(dòng),與流體分離開,并在后續(xù)液流的推動(dòng)下沿器壁向下運(yùn)動(dòng)。顆粒粒徑小于50μm的顆粒由于受到離心力較小,主要聚集在軸線附近,未能達(dá)到器壁和底部,不能有效分離,而粒徑大于80μm的顆粒大部分沉降到旋流除砂器底部,或部分直接被甩向器壁,最后沉降到底部,得到有效分離。

        圖1 旋流器模型和網(wǎng)格分布圖

        表2 邊界類型

        圖2 顆粒的分離效果圖

        表3 顆粒捕獲率對(duì)比分析表

        通過表3分析可得,當(dāng)流體入口速度減小時(shí),由于除砂器入口速度降低,多相流中混合的大粒徑顆粒不能很好進(jìn)行的預(yù)分離(大部分顆粒不能直接被甩向壁面),大顆粒(d≧100μm)分離效果沒有太大的影響,但分離速度降低,分離效率減少;對(duì)中等粒徑(20μm

        2.2溢流管插入深度對(duì)旋風(fēng)分離器性能的影響

        其他的參數(shù)條件不變,只改變溢流管的插入深度(65mm(與入口底邊平行)、100mm、130mm),對(duì)旋風(fēng)分離器進(jìn)行數(shù)值分析,并跟蹤粒子分析其軌跡,如圖3所示。由圖3可知,隨著溢流管插入深度的增加,顆粒都逐漸遠(yuǎn)離分離器中心軸,大粒徑顆粒更加迅速的到達(dá)壁面和沉砂口,分離速度增加,小粒徑顆粒分離效果增強(qiáng),故可得溢流管插入深度的增加有利于固氣分離效率。

        表4 溢流管插入深度對(duì)壓力降的影響

        通過數(shù)值分析(見表4),可得溢流管插入深度對(duì)壓力降的影響。溢流管插入深度對(duì)壓力降變化的影響不是很大。因?yàn)橹桓淖儾迦肷疃龋皇歉淖兞朔蛛x空間的大小,對(duì)于各部分阻力的影響不大,所以不會(huì)造成太多能量的損失。

        2.3入口型式對(duì)旋風(fēng)分離器性能的影響

        旋風(fēng)分離器的入口形式對(duì)其分離性能、壓降等產(chǎn)生較大的影響,由于矩形入口比圓形入口更有助于進(jìn)料沿水力旋流器擴(kuò)展,一般采用矩形入口。矩形入口可分矩形切向入口和矩形蝸殼式入口。筆者對(duì)工業(yè)常用的2種不同形式矩形入口進(jìn)行數(shù)值分析,得到其粒子軌跡分布(見圖4),其他條件相同,不管是采用矩形切向入口還是矩形蝸殼式入口,旋風(fēng)分離器對(duì)于大粒徑顆粒(100,150μm)均產(chǎn)生了較好的預(yù)分離效果。但是蝸殼式入口相對(duì)于矩形切向入口型式,增大了旋風(fēng)分離器的入口半徑。這個(gè)入口半徑的增加,使得進(jìn)流量的增加(生產(chǎn)能力的增大),同時(shí)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)旋渦旋速度的增加,分離粒徑減小,分離效率提高。

        圖3 溢流管插入深度對(duì)分離性能的影響

        圖4 不同入口型式下顆粒的分離性能

        3 結(jié) 論

        1)在一定流速范圍內(nèi),當(dāng)流速降低對(duì)大顆粒(d≧100μm)分離效果沒有太大的影響,但分離速度降低,分離效率降低;對(duì)中等粒徑(20μm

        2)在一定長度范圍內(nèi),隨著溢流管插入深度的增加,大粒徑顆粒分離速度增加,小粒徑顆粒分離效果增強(qiáng),溢流管插入深度的增加有利于固氣分離,并且溢流管插入深度對(duì)壓力降的影響不大。

        3)蝸殼式入口相對(duì)于矩形切向入口型式,增大了旋風(fēng)分離器的入口半徑,使得進(jìn)流量的增加(生產(chǎn)能力的增大),同時(shí)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)旋渦旋速度的增加,有效分離粒徑減小,分離效率提高。

        [1]A.C.霍夫曼,[美]L.E.斯坦因.旋風(fēng)分離器一原理、設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用[M].彭維明,姬忠禮譯.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.

        [2]張勁松,趙勇,馮叔初.氣-液旋流分離技術(shù)綜述[J].過濾與分離,2002,12 (1):113-116.

        [3]曹學(xué)文,林宗虎,黃慶宣,等.新型管柱式氣液旋風(fēng)分離器[J].天然氣工業(yè),2002,22(2):71-75.

        [4]Movafaghians,Jaua-Marturet J A,Mohan R S,et al.The effects of geometry,fluid properties and pressure on the hydrodynamics of gas-liquid cylindrical cyclone separators[J]. International Journal ofMultiphase Flow,2000,26:999-1018.

        [5]Kenny L C,Gnssman R A.Characterization and modeling ofa family of cyclone aerosol Presepatators[J].J Aerosol Sei,1997,28(4):677-688.

        [6] 魏新利,張海紅,王定標(biāo).旋風(fēng)分離器流場(chǎng)的數(shù)值模擬計(jì)算方法研究明[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2005,26(1):57-59.

        [7]王海剛.不同湍流模型在旋風(fēng)分離器三維數(shù)值模擬中的應(yīng)用和比較[J].熱能動(dòng)力工程,2003,18(4):237-243.

        2012-10-24

        劉向陽(1970-),男,工程師,現(xiàn)主要從事高效分離設(shè)備方面的研究工作。

        TE931.1

        A

        1673-1409(2013)01-0068-03

        [編輯] 洪云飛

        猜你喜歡
        旋風(fēng)溢流分離器
        強(qiáng)制循環(huán)流化床物料分離效率的研究及應(yīng)用
        旋風(fēng)分離器切向進(jìn)料接管焊縫修理與改進(jìn)建議
        精確發(fā)現(xiàn)溢流研究及在西北工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
        錄井工程(2017年3期)2018-01-22 08:40:07
        腦力急旋風(fēng)
        腦力急旋風(fēng)
        腦力急旋風(fēng)
        基于模糊專家系統(tǒng)的鉆井溢流智能預(yù)警技術(shù)
        腦力急旋風(fēng)
        HAZOP理論分析在分離器作業(yè)中的應(yīng)用探討
        安全(2015年1期)2016-01-19 06:19:07
        精細(xì)控壓鉆井溢流檢測(cè)及模擬研究
        成人性生交大全免费看| 国产丝袜一区二区三区在线不卡| 国产美女精品AⅤ在线老女人| 日本黄色一区二区三区| 久久国产精品一国产精品金尊 | 国产精品深夜福利免费观看| 日本高清一区二区三区不卡| 麻豆精品导航| 欧美亚洲国产片在线播放| 国产农村三片免费网站| 69久久精品亚洲一区二区| 成人区人妻精品一区二区三区| 搡老熟女中国老太| 久久青草国产精品一区| 久久久精品人妻一区二区三区免费 | 亚洲美女毛多水多免费视频 | 尤物AV无码色AV无码麻豆 | 蜜桃传媒网站在线观看| 久久综合丝袜日本网| 大香视频伊人精品75| 亚洲一区二区视频蜜桃| 日韩精品熟妇一区二区三区| 日躁夜躁狠狠躁2001| 岛国精品一区二区三区| 亚洲av本道一本二本三区| 亚洲乱码中文字幕久久孕妇黑人| 亚洲日韩∨a无码中文字幕| 亚洲欧洲日产国码无码av野外| 久久久精品人妻一区二区三区游戏| 日日碰狠狠添天天爽五月婷| 99视频一区| 人妻精品久久久一区二区| 亚洲国产果冻传媒av在线观看| 成av人片一区二区三区久久| 九九久久精品大片| 国产自拍精品在线免费观看| 欧美乱人伦人妻中文字幕| 国产精品乱一区二区三区| 老司机在线免费视频亚洲| 粉嫩av国产一区二区三区 | 亚洲国产综合精品一区|