天然气净化用多管旋风分离器的分离性能

为了系统评价天然气净化用多管旋风分离器的分离性能,在线测量了入口气速6~24 m/s、入口颗粒浓度30~2000 mg/m3范围内多管旋风分离器的分离效率和分级效率. 结果表明,多管旋风分离器的分离效率和分级效率都随入口气速和入口颗粒浓度增大而提高. 与单管旋风分离器相比,在相同实验条件下,多管旋风分离器的分离效率下降2%~15%;单管旋风分离器基本能除净粒径大于10 mm的颗粒,而多管旋风分离器只能去除15 mm以上的颗粒. 多管旋风分离器的压降主要是内部单管旋风分离器的压降,占整个压降的80%~90%.     

旋风分离器芯管结构改进的试验研究

在PV型旋风分离器的基础上对其芯管结构进行了改进,并通过正交试验得到了一种新的斜切芯管结构。性能对比试验结果表明,当入口气速为20m/s时,相对于基准模型,改进结构的压降平均降低10%,跑损率降低15%。     

输气站场多管旋风分离器流场分析

为了系统评价输气站场用多管导叶式旋风分离器的分离性能,模拟计算了入口速度7~27 m/s、颗粒密度1000~5000 kg/m3、颗粒浓度2.5~2500 g/m3、操作压力1~5 MPa条件下21管旋风分离器的分离效率和压降. 结果表明,多管旋风分离器的压降主要来自单管压降,约占整个压降的80%~90%,旋风子单独使用和并联使用时其流场分布规律相同,沿轴向对称分布,中心涡核处压力最低;分离效率和压降均随入口速度增大而增加,粒径为1~10 mm的固体颗粒分离效率从30.57%增加到63.86%,压降从9053 Pa增加到116864 Pa,在入口速度7~27 m/s范围内基本能除尽粒径大于6 mm的颗粒;随颗粒密度增加,分离效率增大,压降几乎不变;操作压力增大分离效率降低,而压降略增加. 各单管间进气量波动均不超过5%.     

高压下多管旋风分离器压降模型

为了准确预测和计算天然气输气管线用旋风分离器的压降,在归纳常压下单管和多管旋风分离器的压降计算公式,以及现场测量高压下多管旋风分离器的压降基础上,建立了高压下多管旋风分离器的压降计算模型。利用实验验证压降模型的可靠性,实验结果表明,常压下单管、多管旋风分离器和高压下多管旋风分离器的压降计算模型都能准确地计算出对应旋风分离器的压降值,计算值与测量值之间的误差较小。因此,利用建立的高压下多管旋风分离器压降计算模型能够准确地计算出不同压力和温度下多管旋风分离器的压降值,从而为天然气用旋风分离器的选型提供技术支持。     

旋风分离器结构优化试验

旋风分离器在石油化工和天然气集输领域应用十分广泛,利用化工方面的经验,通过大量的性能对比实验来对旋风分离分离效率进行优化,首先对分离单管按原设计尺寸进行对次重复对比标定实验,然后以此为基础进行改进单管的研制实验,针对加灰斗和4种不同的灰斗开缝结构展开试验,优选出一种在分离效率、压降两方面都具有优势的最佳结构,试验表明KD结构最优。     

顺流式旋风分离器的分离性能研究

采用冷态对比实验研究从灰斗引出排气管的新型顺流式旋风分离器的分离性能。试验考察了导流体直径、导流体长度、导流体-排气管口距离、排气口直径等结构因素对分离性能的影响以及不同入口气速条件下的分离性能。研究结果为该类型旋风分离器的优化设计提供了依据。     

双循环旋风分离器分离性能的实验研究

双循环旋风分离器采用筒锥结构,有2个切向进气口,即主进气口和回流口,分别位于筒体的中部和顶端。排灰口底部设有稳流锥,灰仓侧壁设置了抽气口。通过实验研究了进口位置、进口气速、稳流锥和抽气操作对此新设备分离性能的影响。实验设备直径为0.250 m,实验物料采用粒径0.1—36μm,平均粒径为8.72μm的石英砂。结果表明:主进口进料,风速在12—19 m/s变化时,总分离效率为98.5%—99.17%,可以基本去除大于3μm的颗粒。主进口进料比回流口进料总分离效率大1.5%—3.5%。采用主进气口进料时,稳流锥可以提高总分离效率0.15%—0.2%,抽气操作可以提高总分离效率0.3%—0.4%;回流口进料时,分别提高1.5%—2%和0.6%—1%。     

分离层数对多层分离结构旋风分离器性能的影响

为提高旋风式油气分离器在变工况下的分离效率,提出了多层分离结构的旋风分离器,对该结构的分离性能进行了数值模拟和实验研究。在入口气速较大时(12～13 m?s?1),三种不同分离结构的旋风分离器分离效率基本相同,但对于出口处直径为2～5μm的小油滴数量,具有三层分离结构的旋风分离器的比单层分离结构的旋风分离器减少了77.2%～51.0%;在入口气速较小时(7～8m?s?1),具有三层分离结构的旋风分离器分离效率比单层分离结构的旋风分离器提高约24.1%。在所有测试工况下,三层分离结构的旋风分离器的压力损失比单层分离结构的旋风分离器降低了35%～45%。上述研究结果表明,三层分离结构的旋风分离器压力损失小,低负荷时分离效率高,高负荷时对较小油滴分离效果好,即三层分离结构的旋风分离器在变工况时均保持较高的分离性能。     

螺旋型减阻器对旋风分离器减阻作用的研究

本文根据对旋风分离器内流场中切向速度及全压压降分布特性的分析，认为旋风分离器压降主要集中在对分离无效的内旋涡区和出口带走的气流旋转功能损失。据此提出一种抑制内旋涡流动并回收出口气流旋转动能的螺旋减阻装置。本文研究了这种装置的减阻特性，获得了降低压降４０％、而对分离效率影响＜１％的显著效果。     

内锥式三相旋流分离器分离性能研究

采用Fluent软件对内锥式三相旋流分离器的内部流场进行模拟研究,分析了分离器的分离机理,在理论方面验证了使用该分离器对气液固三相进行分离的可行性.此外,通过室内实验研究明确了不同操作参数(包括入口流量、气液比和分流比)对分离效果的影响,并总结出了该结构尺寸分离器的最佳操作参数范围.     

立式天然气多管旋风分离器内流体的流动特性

利用数值模拟的方法,采用Reynolds应力输运模型和随机轨道模型,对一种立式天然气多管旋风分离内的湍流气粒两相流动进行了全尺寸的数值模拟。为了反映真实的流动过程,计算过程中对进气室、集气室、集尘室及各轴流旋风分离器等复杂结构没有进行简化,并实现了完全结构化的网格划分。结果表明,除尘器内各旋风单管的工作状态并不相同,集尘室内含尘气体在各单管间发生窜流返混,影响了多管旋风分离的分离效率;此外,计算结果还表明,适度提高泄气率有助于抑制单管间的窜流返混,为天然气立式多管旋风分离的优化设计提供了理论依据。     

旋流板分离器分离性能实验研究

在实验室冷模实验装置上考察了空速和液气比对旋流板分离器总压降和分离效率的影响,为旋流板分离器的工业应用提供了依据。     

直流降膜式旋风除雾器的试验研究

本研究开发了一种新型的旋风除雾器－－直流降膜式旋风除雾器。并实验测定了其压降、除雾效果及液膜在器壁上的成膜情况，提出了压降随气液流量的关联式，除雾效果可达到生产要求，找到了液膜在器壁上成膜均匀的操作条件。     

旋风分离器分离效率数值模拟研究

求解旋风分离器内部流场分布以及揭示分离性能的影响因素具有重要意义。对旋风分离器内部流场建立数学描述,运用数值计算方法对其进行求解,进一步得到分离效率的影响因素。计算结果表明,固相颗粒的入口浓度愈大、速度愈大,分离效率愈高;固相颗粒粒径愈大,分离效率愈高;分离器排气管直径愈小、筒体直径愈小,分离效率愈高。     

旋风分离器的选型计算

旋风分离器是指采用离心沉降的原理对气流中所含固体颗粒或液滴进行分离的设备,工业中一般采用标准旋风分离器的结构比例参数进行旋风分离器的设计,通过实际项目中选用的旋风分离器的具体数据,总结出进行旋风分离器选型计算所需要的参数、所采用的具体计算方法和步骤。     

重力沉降+旋风分离组合装置分离性能的研究

研究了重力沉降+旋风分离组合装置的初始压降及其分离性能。结果表明:组合装置的初始压降随进口气速的增加而明显增大;在过滤状态下,进口含尘浓度对压降的影响基本可以忽略不计,压降随进口气速的增加明显升高;当进口气速较低(v=5m/s)时,分离效率随进口含尘浓度的增大而增大;当进口气速较高(v≥10m/s)时,分离效率随进口含尘浓度的增大而下降。同时,建立了重力沉降+旋风分离组合装置压降和分离效率的计算模型。