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1、化工进展2016年第35卷增刊2CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·87·???????????研究开发???????????MVR系统中管柱式气液旋流分离器性能研究王庆锋,李凯,郝帅,李中(北京化工大学机电工程学院,北京100029)摘要:机械式蒸汽再压缩技术中,蒸发器产生的蒸汽进入压缩机前需要进行气液分离,考虑到结构紧凑性与分离稳定性,本文提出采用管柱式气液旋流分离器进行此操作,对其进行了结构参数设计和Fluent数值计算。经过研究:发现溢流管和底流管尺寸对分离器性能影响较大,改变二者数值大小,当溢流管直径为
2、50mm、底流管直径为40mm时,溢流管和底流管的气、液相体积分数可分别达到1,且满足文献中对于出口流速的要求;证明了分离器流场内外旋流与内旋流的运动规律,两者旋向相同,运动方向相反;相比较单入口,采用双入口的管柱式气液旋流分离器,内部流场参数分布高度对称,分离过程更加稳定;适当增加旋流器直径,可降低流体通过压降,缩短纯液相区与纯气相区间过渡区域,改善分离器性能。关键词:管柱式;离心分离;数值模拟;气液两相流中图分类号:TQ051.8文献标志码:A文章编号:1000-6613(2016)s2-0087-05DOI:10.16085/.jissn.1000
3、-6613.2016.s2.014Performancestudyofthegas-liquidcolumncycloneinMVRsystemWANGQingfeng,LIKai,HAOShuai,LIZhong(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)Abstract:Inmechanicalvaporrecompressionsystem,gas-liquidseparationisne
4、ededbeforethesteamproducedinevaporatorsuckedintothecompressor.Inconsiderationofcompactnessandsegregationalstability,gas-liquidcylindricalcyclone(GLCC)isappliedforthisoperation.StructureparameterdesignandFluentnumericalcalculationshowthat,separationeffectissignificantlyinfluencedb
5、ythesizeofoverflowpipeandunderflowpipe.Gasvolumefractionandliquidvolumefractioncouldbe1withoverflowpipediameterof50mmandunderflowpipediameterof40mm.ProvedthemovinglawsoftheoutervortexandinnervortexexistedinGLCC,whichrotateinthesamedirectionandmoveintheoppositedirection.Comparedto
6、onesingleinlet,separationprocesscouldbemoresteadybytheapplicationofdoubleinlets,appropriatelyincreasingcyclonediametercoulddecreasethepressuredropandshortenthedistancebetweenpuregasphasezoneandpureliquidphasezone,improvetheseparationperformance.Keywords:column;centrifugation;nume
7、ricalsimulation;gas-liquidflow[2]机械式蒸汽再压缩技术(mechanicalvapor较好的承压性和密封性,以保护压缩机。recompression,MVR)结构简单紧凑,运行稳定气液旋流分离技术具有分离效率高、结构紧可靠,无需启动蒸汽,目前在食品、制药、化学工凑、简单和易于操作等优点,广泛应用于石油、化业和污水处理等方面已有所应用,是一种极具潜力收稿日期:2016-04-29;修改稿日期:2016-06-07。[1]的蒸发工艺。MVR蒸发系统对布置在压缩机前基金项目:北京市重点学科建设项目及国家863计划(2014AA0
8、41806)项目。的气液分离器要求高,既要求可提高物料品质,改第一作者及联系人:
