新型叶片式气液分离器性能的实验与模拟研究

发布时间：2020-04-24 20:34

【摘要】：叶片式气液分离器因其结构简单、操作方便、分离性能好而广泛应用在石油、化工、能源等各个领域,但由于液滴的粒径尺寸大小不一,气液分离器的形式多样,分离性能也存在较大差距。本文主要针对在锅炉汽包等过热设备中应用较为广泛的Anderson系列气液分离器进行研究,该分离器的详细结构及内部尺寸目前尚不明确,因此无法定性或定量分析其分离性能。经文献调研,本文确定了六种新型叶片式气液分离器,采用数值模拟和冷态实验研究该分离器的性能。主要研究内容为:(1)采用商用软件Fluent 18对各个结构在不同工况条件下的气相流场进行模拟,获得了其内部流场,在此基础上,加入离散相液滴计算其分离效率;(2)搭建了一套气液分离系统,采用称重法和Promo 3000气溶胶粒径谱仪分别获得了叶片式气液分离器的总效率和粒级效率,同时考察了各个结构在不同气速条件下的分离性能,并将实验和模拟获得的效率和压降进行了对比。结果表明,新型叶片式气液分离器对8μm以上的液滴有较好的分离性能,其中开缝角度为45°,开缝数量为45条的结构性能最优。在此基础上,针对叶片式气液分离器中的短路流现象,对其结构优化并进行模拟和实验研究。结果表明,通过增设环形挡板的方式能够减少短路流现象且分离效率得以提高,当挡板高度在30-40mm范围内时,分离性能最佳。
【图文】：

（a）沉降室 （b）尘粒在沉降室的运动情况图 1.1 重力沉降示意图[1]Fig. 1.1 Gravity settling schematic分离气体的密度相差大，在气液混合物一起流动过程中碰到障障碍物继续向前而液体由于自身的惯性还会保持原来运动物上时由于重力的作用，，液体会向下汇集并由排液管排出离如图 1.2 所示。

（a）沉降室 （b）尘粒在沉降室的运动情况图 1.1 重力沉降示意图[1]Fig. 1.1 Gravity settling schematic度相差大，在气液混合物一起流动过程中续向前而液体由于自身的惯性还会保持原于重力的作用，液体会向下汇集并由排液1.2 所示。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH69

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本文编号：2639369