文档介绍：北京化工大学
硕士学位论文
天然气离心式气液分离器的结构设计及流场数值模拟
姓名:孙福江
申请学位级别:硕士
专业:化工过程机械
指导教师:王奎升
20090528
天然气离心式气液分离器的结构设计及流场数值模拟摘要离心式分离器以其结构简单,烊菀祝掷胄矢撸广泛的应用于固液分离、液液分离及气液分离中。目前在石油、矿山、化工、医疗器械中发挥着不可替代的作用。本论文针对常规的离心式分离器进行结构改进,开发出新型的天然气离心式气液分离器,通过实验证明,该分离器解决了一定压力下气液分离经常出现的气液夹带现象,改善了气液分离用离心式分离设备的内部气液两相流的流场,使分离器对于气液两相混合流中粒径在陨系囊禾遄榉址掷胄蚀锏ヒ应用计算软件,针对自行设计的新型离心式气液分离器进行了内部流场的数值模拟,采用三节点三角形单元划分网格,以保证模型精度。同时采用修正的—匠探⑼牧模型,以适用于本研究所设计的气液分离器。,用双精度计算保证计算结果的精度,方程中各项的离散采用二阶迎风格式,,发现其实验结果与数值模拟计算所得到的结论基本一致。这些数据为现场应用提供了理论依据。关键词:离心式分离器,气液分离,结构设计,数值模拟上。
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符号说明动力矩系数,其定义为入口气体动量矩与沿壁面气体流动动量矩之比;当量直径;悬浮液固相体积浓度,痬颗粒粒径,,计算中取水分粒径籾旋风分离器直径,;方程中表示颗粒粒度范围量度的常量;进料口直径,;旋流器直径、溢流口和底流口直径,;总效率;分离器入口截面积,;旋流腔长度,。单位时间底流口出料质量,;单位时间进料处流体质量,/旋流指数,由实验确定,,/旋流器旋流腔半径;底流体积比率;在分离器入口高度一半以下环形空间的体积,分离器溢流管下端的分离空间体积减去内旋流的体;入口气速,痵;固相,液体的密度,/;圪分股;￡统瓺￡门形矿琾;
伟∥舻内旋流平均切向速度和进口流速之比;旋流管锥角度,度;气流在旋流器内旋转下倾角,在内壁边缘处约为度。颗粒密度,/;动力粘度,.压力降,九口北京化工大学硕十学位论文
日期:∮裎酪保密论文注释:本学位论文属于保密范围,在世解密后适用日期:型墨兰:兰日期:型望皇:丝白辽北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本授权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。作者签名:导师签名:
第一章绪论课题背景和来源丙烷、丁烷、戊烷等。碳原子数的组分在地下高温条件下以气态开采体,对管道造成腐蚀,特别是阀门,仪表等管路系统中更容易因为水合物连续相中分离出来的高效节能分离技术,可用于气一固、液一液、固一液、气分离设备相比,旋流分离具有高效节能、造价低、结构简单、占地面积小、处理过程连续、分离时间短等优点,已在采矿、选矿、石油、化工、环保、有成效的实际应用。旋流分离技术被认为是一种高效节能的分离技术,已随着研究群体的增多和测试及计算手段的丰富,这一技术得到了很多理论和实验突破。但是在理论研究方面,,但也含有相对分子质量较大的烷烃,如乙烷、出来,但在标准状态下是液体。丙烷和丁烷常态下为气体,但稍微加压即可液化。天然气中各组分通常随相对分子质量的增大而含量递减,其中还含骸。、:和篠等,有时还有稀有气体氦、氩等。石油经过分馏和裂解等加工过程后可得到石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油等一系列的产品。目前开采出来的天然气中还有大量的水分,在低温环境输送过程中会形成水合物阻塞管道,另外液态水的存在还会溶解天然气中的篠,:等酸性气的形成而失灵,造成巨大的损失。要解决根本性问题,就要从天然气开采过程中对开采出来的天然气在进入管路系统输送前进行必要的脱水处理,使其含水量达到标准,不至于对管路系统造成不良影响。同时还可以节约管路系统的检修