多管式旋风分离器内气相流场数值模拟.pdf

《多管式旋风分离器内气相流场数值模拟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4O卷第6期石油化工设备Vo1．40No．62011年11月PETR0一CHEMICALEQUIPMENTNov．2011文章编号：1000—7466(2011)060024—06多管式旋风分离器内气相流场数值模拟王英，王建军，崔志娜(1．湛江南海西部石油合众近海建设有限公司，广东湛江524057；2．中国石油大学(华东)化工学院，山东青岛266555)摘要：应用数值模拟的方法研究了多管式旋风分离器内的气相流场，研究发现，单管压降是多管旋风分离器压降的主要部分，约占9O。在灰斗内单管排尘口以下轴向速度逐渐减小，在尘口以下200mm处轴向速度值几乎为0，气流不会夹

2、带颗粒向上返混。在进气均匀的情况下，依然存在着窜流现象，窜流率约为1O。单管分离空间底部存在摆尾现象，排尘口下部区域内压力分布不均，是导致窜流现象发生的直接原因。关键词：多管式旋风分离器；气相流场；数值模拟中图分类号：TQO51．8文献标志码：ANumericalSimulationofFlowFieldinMulti—tubeCycloneSeparatorWANGYing，WANGJian-jun，CUIZhi—na2(1．UnitedOffshoreConstructionCo．Ltd．，Zhanjiang524057，China；2．ColloegeofC

3、hemicalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(EastChina)，Qingdao266555，China)Abstract：Theflowfieldinthemulti—tubeseperatorwasstudiedbythemethodofnumericaIsimulation．Itwasfoundedthatabout90oftotalpressuredropoftheseperatorwasproducedbythecyclonetube．Theaxialvelocityofgasflowinthedustho

4、pperdecreasedgreatlyafterthegaswasdischargedfromthecyclonetube，andtherewasnearlynoaxialgasflowatthedistanceof200ramfromthedischargeportSOresultednoparticlereentrament．Thebackmixingofthegasflowinthedusthopperwasfoundedeven0ntheconditionthattheinletofgasflowwasdistribu～tedwel1．Theratioo

5、fbackmixingflowtotheinletflowwasabout10．Theunstableofthero—tationflowinthelowerpartofthecyclonetubeandtheunevendistributionofgaspressureunderthedischargeportresultedthebackmixingofgasflowinthedusthopper．Keywords：multi—tubeseperator；flowfield；numericalsimulation在工业生产中，选择多管式旋风分离器的原因如大型炼

6、油厂流化催化裂化装置中的高温烟气净化一般有2个：①用1台旋风分离器处理全部气量将设备，海上油气田生产过程中油、气、水的分离及天使装置变得太大。②1台大尺寸旋风分离器所获得然气的净化设备等工况，使用的就是多管式旋风分的切割粒径很大，达不到所需要的分离效率。因离器。此，对处理气量较大且对分离效率要求较高的情况，一般情况下，当单个分离元件组合成多管分离收稿Et期：2011—06—20作者简介：王英(1974一)，男，四JII蓬安人，高级工程师，硕士，从事海洋石油工程设备研发、设计、制造与安装工作。第6期王英，等：多管式旋风分离器内气相流场数值模拟器后，整台分离器的分离性

7、能会受到影响，尤其当处进行网格划分时，对横截面面网格采用了分区画法理量大、分离单元数量较多时，分离效率下降得更(图2)，将模型横截面分成5个相同的扇形区域和多。国内外不同学者对多管式分离器的分离性能进中间的圆形区域分别进行网格划分，这样降低了网行了研究。Koffman对14个小型旋风分离器并联格在单管附近的集中程度，减少了网格数量，同时也运行时的分离效率进行了测定，发现分离效率从单提高了网格质量。A—A个旋风分离器运行时的96降低到了并联运行时的92．2_2]。Broodryk等在冷态实验装置上发现，旋风分离器并联结构会导致系统流动存在多个平衡态，且随入口气速增加

8、，通道间的