新型多孔溢流管式旋流器的结构模拟分析.pdf

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1、石油机械一62一CHINAPETROLEUMMACHINERY2012年第40卷第3期油气田开发工程新型多孔溢流管式旋流器的结构模拟分析赵立新钟声赵雪峰李刚马波。(1．东北石油大学2．中国石油大学(华东)3．大庆油田有限责任公司)摘要：基于计算流体力学(CFD)方法，应用FLUENT软件，以脱油型液一液水力旋流器为原型，探索多孔溢流管式结构对旋流器分离性能和压力特性的影响。研究了多孔溢流管式旋流器溢流管的伸入长度及溢流管直径的影响。研究发现，溢流管伸入长度加长能起到聚结作用，多孔溢流管式旋流器可提高溢流口处的油相体积分数，有利于轻质分散相油相的向上流动。关键词：多孔溢流管；旋流器

2、；数值模拟；结构分析中图分类号：TE937文献标识码：A文章编号：1001—4578(2012)03—0062—05AStructuralSimulationAnalysisoftheNeotypePorousOverflow-pipeHydrocycloneZhaoLixinZhongSheng。ZhaoXuefeng‘LiGangMaBo(1．NortheastPetroleumUniversity2．ChinaUniversityofPetroleum3．DaqingOieldCompany)Abstract：Basedonthecomputationalfluiddyna

3、micmethod，theeffectsoftheporousoverflow—pipestructureontheseparationperformanceandpressurepropertyofthehydrocyclonewereexploredapplyingtheFLUENTsoft—wareandtakingastheprototypethedeoilingliquid-liquidhydraulichydrocyclone．Theextensionlengthoftheover-flowpipeofthehydrocycloneandthediameterofth

4、epipewerestudied．Thefindingsshowthattheincreaseoftheextensionlengthofthepipecancausecoalescence．Thehydrocyclonecanimprovetheoilphaseconcentrationattheoverflowmouth，whichisconducivetotheupwardmovementoflightweightdispersedphase．Keywords：porousoverflowpipe；hydrocyelone；numericalsimulation；struc

5、turalanalysis础上，研究溢流管直径、溢流管伸人长度对旋流器0引言油水分离性能的影响；此外，还打破了溢流管不宜伸入过长的固有思维，设计了溢流管的新结构形以往研究结果表明，溢流管具有导向作用¨J，式，探索其改善旋流油水分离性能的效果，为油水溢流管直径对水力旋流器的处理能力和油水分离效两相分离旋流器以及其他两相及多相分离旋流器的率均有显著影响；溢流管伸人长度对水力旋流器内设计提供了思路。整个流场的分布及分离粒度的影响很大J，同时，溢流管伸入长度的加长可以避免大部分液体直接混入溢流，避免短路流，减小速度损失，带动旋流器1结构对比及分离原理下端的流体运动，也对消除空气柱有利，并

6、有利于1．1结构对比分离效率的提高。因此，优化溢流管结构以提高分离效率已成为一项重要研究内容。常规水力旋流器尺寸：主直径28mm，溢流笔者从结构设计角度出发，在溢流管开孔的基管直径10nlm，溢流管伸入长度20miD_，旋流腔长基金项目：黑龙江省普通高等学校新世纪优秀人才培养计划项目“油田采出液脱气除砂一体化分离机理及工艺技术研究”(1155一NCET一003)。2012年第40卷第3期赵立新等：新型多孔溢流管式旋流器的结构模拟分析一63一度60mm，尾管长度500inm，入口尺寸为13ITIITI①溢流管直径D=2mm、溢流管伸入长度L=×4．3mm，大锥角20。，小锥角1．5

7、。，结构示意图640mm时，分别对D=8、10和12mm进行内部如图1a所示。多孔溢流管式旋流器初始结构以常流场模拟；②溢流管直径D=10mm、溢流管伸人规水力旋流器为基础，溢流管伸长并采用倒锥形长度L=640／／lm时，分别对溢流管直径D=2、式，倒锥式溢流管的直径为D、D溢流管的伸3和4mm进行内部流场模拟；③溢流管直径D=入长度为L同时在溢流管侧壁沿轴向Z=20mm10mm、D。=2mm时，分别对溢流管伸人长度￡处，钻4个长为400113111、宽为2mm的长方形孔，=62