濕氣管道積液在線分離裝置優(yōu)化與方案評估
發(fā)布時間:2024-11-20 20:52
針對濕天然氣管道在積液處理方面存在的問題,設計一種新型軸流導葉式旋流分離裝置,提出一種新穎的濕氣管道積液在線處理方案,建立管道積液在線處理模擬模型。結果表明:數(shù)值模擬與試驗測試相結合優(yōu)化了分離器的結構參數(shù),推薦分離器導流葉片數(shù)為6~7個,導流葉片出口角角度為45°,導流體直徑與分離器筒體直徑比的取值為0.5~0.6;濕氣管道間增設分離裝置可以有效地降低管道中的總積液量,延長管道積液發(fā)展達到穩(wěn)定的時間;在同等輸量以及管道末端壓力約束條件下,管道間增設分離裝置可以有效地降低管道起點的動力需求,有利于整體工藝流程的節(jié)能降耗。
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
本文編號:4012338
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圖6 不同入口氣速下分離器分離效率
圖6為β=45°時分離器在不同入口氣速下的分離效率。從圖6中可以看出,對于同一粒徑液滴,分離效率隨著入口氣速的增大而增大,當氣速高于5m·s-1時,分離器對粒徑高于10μm的液滴均達到較高的分離效率。導流葉片出口角的選擇需要兼顧分離效率與壓降兩個因素,推薦設計導流葉片出口角β....
圖1 導葉式旋流分離器結構示意圖
基于對分離器工作過程的分析可知,導流葉片及導流體是影響分離性能的關鍵結構,其決定了分離器旋流強度。導流葉片的作用是制造流體旋轉并在分離空間內形成穩(wěn)定的旋流場,目前研究較多的導流葉片類型為傾斜平板葉片、直螺旋葉片、圓弧葉片等,如圖2所示。圖2不同類型導流葉片
圖2 不同類型導流葉片
圖1導葉式旋流分離器結構示意圖傾斜平板葉片和直螺旋葉片制造流體旋轉能力較強,但來流會與葉片發(fā)生沖擊,造成局部能量損失較大;圓弧葉片起始端與來流方向相切,流體沖擊產生的局部阻力較小,但葉片流道長度較短,不能有效地誘導強化旋轉。設計導流葉片起始端為圓弧形,減少來流與葉片間的能量沖擊....
圖3 網(wǎng)格劃分
采用四面體非結構網(wǎng)格對分離器流體域進行劃分。由于分離器導葉結構比較復雜,為了減小物理模型內部復雜結構對網(wǎng)格質量影響,在分離器導流葉片處進行網(wǎng)格加密處理,網(wǎng)格劃分如圖3所示。利用FLUENT軟件對流動進行數(shù)值模擬,湍流模型采用雷諾應力模型RSM,用SIMPLE算法對速度-壓力場進行....
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