氣泡分離器設計與性能研究
發(fā)布時間:2021-11-04 07:43
熔鹽堆是六種第四代反應堆堆型之一,能夠實現(xiàn)核燃料的閉式循環(huán),在防止核擴散方面擁有極高的優(yōu)勢。為了保證其連續(xù)可靠地運行,必須對液態(tài)燃料中的氙等有害氣體進行在線處理。氣泡分離器是熔鹽堆脫氣系統(tǒng)中最關鍵的設備之一,通過離心分離的方式去除反應堆中氙等裂變氣體及載氣,其工作性能的優(yōu)劣直接影響到反應堆運行的安全性和經(jīng)濟性。因此,設計合理的氣泡分離器結構,并對其性能進行測試,將有助于熔鹽堆脫氣系統(tǒng)的研發(fā)。針對2MW釷基熔鹽試驗堆,共設計了三種結構參數(shù)的氣泡分離器,并以空氣和水為工作介質,設計了專門的水試驗回路,對氣泡分離器的工作性能進行了試驗測試,以期確定最佳的氣泡分離器結構參數(shù)。具體試驗條件:水流量10-30m3/h、平均截面含氣率0.3%以下。試驗采用可視化技術,利用高速攝像系統(tǒng)記錄氣泡的分離過程,以分析葉片結構參數(shù)對氣泡分離過程的影響。測試及分析結果表明,葉片進出口角度、葉片長度、葉片個數(shù)等參數(shù)變化均會影響氣泡的分離過程。在本文的試驗條件下,攪渾葉片的軸向出口角不應太大;攪渾葉片個數(shù)應該在5個以上、且長度大于50mm,據(jù)此設計的第三套分離器,幾乎能夠分離出所有的氣泡,完全滿足氣泡分離器的設計要...
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2臥式重力分離器??
====二二::墜=—J??........丨排[T??圖1.2臥式重力分離器??重力沉降是利用主相與離散相物質之間的密度差來實現(xiàn)分離的,如圖1.2所示是一??種用于兩相分離的臥式重力分離器[11];旌弦河扇肟谙冉(jīng)過初級分離,然后進入分離器??罐體,由于發(fā)生突擴,速度有所降低,重相介質則在重力作用下發(fā)生沉降,而未被完全??2??
這種分離方法中的離心加速度遠大于重力加速度,可用于對分離效率要求較高的??工作條件下,目前,國內外相關研究已較成熟,工業(yè)應用也很多。根據(jù)進口方式的不同,??可以分為蝸殼式[12_14]和軸流式。如圖1.3?(a)所示為一傳統(tǒng)型切向入口形式的旋風分離??器,這種形式的分離設備已在石油、選礦等行業(yè)得到廣泛應用,但對于液體中小氣泡的??分離,由于流體的切向引入會增加流體的湍流度,進而加速小氣泡的碎化,不利于氣-??液分離;另外這種設備的處理量小,易堵塞,壓降也相對較大,正常運行過程中需要更??大的壓頭,經(jīng)濟性較差。而軸流形式的旋流分離設備,則可克服這方些面的缺點,無論??在經(jīng)濟上還是效率上均占有較大優(yōu)勢。??現(xiàn)有技術中的軸流旋葉式分離器大致存在兩種形式:溢流口位于工質的流入側,如??圖1.3b;被分離后的主相液體由旋流器末端排出[|5】_,如圖1.3c。但這兩種結構的分離??設備用于氣-液分離時,在非設計工況下分離效率會明顯下降:根據(jù)徐繼潤[17】、龐學詩[18]??3??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]未來先進核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國科學院院刊. 2012(03)
[2]熔鹽堆的安全性介紹[J]. 左嘉旭,張春明. 核安全. 2011(03)
[3]導葉式液液旋流器內油相濃度分布數(shù)值模擬[J]. 馬藝,王振波,金有海. 化工學報. 2011(02)
[4]固-液-液三相水力旋流器內部固相顆粒受力分析研究[J]. 郭廣東,鄧松圣,張福倫,王大魏. 廣東化工. 2010(02)
[5]新概念熔鹽堆的固有安全性及相關關鍵問題研究[J]. 秋穗正,張大林,蘇光輝,田文喜. 原子能科學技術. 2009(S1)
[6]2種結構油水旋流分離器流場數(shù)值模擬研究[J]. 張建,金有海. 石油機械. 2008(05)
[7]不同錐體結構旋風分離器的分離特性數(shù)值研究[J]. 張建,金有海. 石油化工設備. 2007(06)
[8]旋流干燥器內的流場和分散相顆粒受力分析[J]. 李雪斌,伍廣. 化工裝備技術. 2007(01)
[9]兩種入口結構旋流器性能對比試驗研究[J]. 丁旭明,王振波,金有海. 化工機械. 2005(02)
[10]旋流場中分散相顆粒徑向受力及徑向速度方程[J]. 曹仲文,袁惠新. 江南大學學報. 2004(05)
碩士論文
[1]軸流導葉式旋流分離器的研制[D]. 靜玉曉.中國石油大學 2010
[2]軸向型粗粉分離器的數(shù)值模擬及改進[D]. 張連升.東北電力大學 2007
本文編號:3475304
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2臥式重力分離器??
====二二::墜=—J??........丨排[T??圖1.2臥式重力分離器??重力沉降是利用主相與離散相物質之間的密度差來實現(xiàn)分離的,如圖1.2所示是一??種用于兩相分離的臥式重力分離器[11];旌弦河扇肟谙冉(jīng)過初級分離,然后進入分離器??罐體,由于發(fā)生突擴,速度有所降低,重相介質則在重力作用下發(fā)生沉降,而未被完全??2??
這種分離方法中的離心加速度遠大于重力加速度,可用于對分離效率要求較高的??工作條件下,目前,國內外相關研究已較成熟,工業(yè)應用也很多。根據(jù)進口方式的不同,??可以分為蝸殼式[12_14]和軸流式。如圖1.3?(a)所示為一傳統(tǒng)型切向入口形式的旋風分離??器,這種形式的分離設備已在石油、選礦等行業(yè)得到廣泛應用,但對于液體中小氣泡的??分離,由于流體的切向引入會增加流體的湍流度,進而加速小氣泡的碎化,不利于氣-??液分離;另外這種設備的處理量小,易堵塞,壓降也相對較大,正常運行過程中需要更??大的壓頭,經(jīng)濟性較差。而軸流形式的旋流分離設備,則可克服這方些面的缺點,無論??在經(jīng)濟上還是效率上均占有較大優(yōu)勢。??現(xiàn)有技術中的軸流旋葉式分離器大致存在兩種形式:溢流口位于工質的流入側,如??圖1.3b;被分離后的主相液體由旋流器末端排出[|5】_,如圖1.3c。但這兩種結構的分離??設備用于氣-液分離時,在非設計工況下分離效率會明顯下降:根據(jù)徐繼潤[17】、龐學詩[18]??3??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]未來先進核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國科學院院刊. 2012(03)
[2]熔鹽堆的安全性介紹[J]. 左嘉旭,張春明. 核安全. 2011(03)
[3]導葉式液液旋流器內油相濃度分布數(shù)值模擬[J]. 馬藝,王振波,金有海. 化工學報. 2011(02)
[4]固-液-液三相水力旋流器內部固相顆粒受力分析研究[J]. 郭廣東,鄧松圣,張福倫,王大魏. 廣東化工. 2010(02)
[5]新概念熔鹽堆的固有安全性及相關關鍵問題研究[J]. 秋穗正,張大林,蘇光輝,田文喜. 原子能科學技術. 2009(S1)
[6]2種結構油水旋流分離器流場數(shù)值模擬研究[J]. 張建,金有海. 石油機械. 2008(05)
[7]不同錐體結構旋風分離器的分離特性數(shù)值研究[J]. 張建,金有海. 石油化工設備. 2007(06)
[8]旋流干燥器內的流場和分散相顆粒受力分析[J]. 李雪斌,伍廣. 化工裝備技術. 2007(01)
[9]兩種入口結構旋流器性能對比試驗研究[J]. 丁旭明,王振波,金有海. 化工機械. 2005(02)
[10]旋流場中分散相顆粒徑向受力及徑向速度方程[J]. 曹仲文,袁惠新. 江南大學學報. 2004(05)
碩士論文
[1]軸流導葉式旋流分離器的研制[D]. 靜玉曉.中國石油大學 2010
[2]軸向型粗粉分離器的數(shù)值模擬及改進[D]. 張連升.東北電力大學 2007
本文編號:3475304
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