折流板气液分离器分离性能的实验研究

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1、中图分类号：TK227.6单位代码：11414学号：2014214046题目折流板气液分离器分离性能的实验研究学科专业热能工程研究方向多相流动与传热硕士生邵泽亮指导教师姬忠礼（教授）二○一七年五月摘要摘要折流板气液分离器是工业生产中常用的一种气液分离装置，由一系列的折形或弧形叶片并排组成，当含有小液滴的气流在折流板气液分离器内的折角处急速转向时，或是含有小液滴的气流撞击到折流板再急速转向后，由于气液惯性不同，气流比较容易改变流向继续向下游流动，而小液滴会撞击到折流板上并汇聚成液膜，在重力的作用下向下流动排出分离器，从而达到气液分离的目的。折流

2、板气液分离器也叫除雾器，因其结构简单，加工制造方便且工作稳定性好,同时能适于高气速及高含液量等工况而广泛应用于工业生产中。与数值模拟相比，实验研究得到的结果与实际应用中的情况更加吻合，因此通过实验研究，对设计和优化折流板的结构提高其分离性能显得尤为重要。本文根据折流板弧线形状不同，排水钩的形状以及数量的不同，选取工业中常用的5种折流板气液分离器。首先，研究折流板结构对分离性能的影响，对比分析各参数对分离性能的影响；然后，通过对排水钩的单因素研究，优化设计了一种新型结构的折流板气液分离器，即在排水钩上开缝，并通过实验研究其对分离性能的影响；最后

3、，研究了两种不同材质制造的折流板气液分离器分离性能的差异。实验结果表明折流板的结构直接影响分离器分离性能的优劣；折流板上的排水钩可以显著提高分离效率，但同时也提高了分离压降，排水钩的高度占折流板间距约1/3时，分离性能最佳；排水钩开缝可降低分离器的分离压降，但分离效率也会有所降低；不同材质制造的折流板气液分离器分离性能差异较大，分离效率可相差10%左右，这与不同材质的折流板表面形成的液膜不同有关。关键词：折流板气液分离器；分离效率；分离压降；结构优化-II-ABSTRACTExperimentalStudyontheSeparationPer

4、formanceofBaffleGas-liquidSeparatorsABSTRACTBafflegas-liquidseparator,alsocalledmisteliminator,isakindofgas-liquidseparationdevicecommonlyusedinindustrialproduction,whichconsistsofaseriesoffoldedorcurvedbladesarrangedsidebyside.Astheairflowcontainingsmalldropletsturnstheflo

5、wrapidlyattheinflexioninsidethebafflegas-liquidseparator,orturnsbackquicklyafterhittingthebaffles,theairflowisrelativelyeasytocontinuetoflowdownstreamduetothedifferentinertiasofgasandliquid.Whilesmalldropletswillhitthebaffleandconvergeintoliquidfilmandbedrainedawayfromthese

6、paratorundertheactionofgravity,soastoachievethepurposeofgas-liquidseparation.Inindustrialpractice,bafflegas-liquidseparatoriswidelyusedduetoitsadvantagesincludingsimplestructure,easyprocessing,goodworkingstabilityandextensiveadaptabilityforhighgasvelocityandhighliquidconten

7、t.Theexperimentalresultsarerelativelyidenticaltothesituationinthepracticalapplication,showingthatitisveryimportanttoimprovetheseparationperformancebydesigningandoptimizingthestructureofthebaffle.Inthisthesis,accordingtothedifferentshapeofthebafflesaswellasthedifferentshapea

8、ndquantityofthedrains,fivekindsofbafflegas-liquidseparatorscommonlyusedintheindust