叶片流道堵塞对单个旋风管影响的数值模拟

发布时间：2018-03-24 06:03

本文选题：天然气　切入点：旋风分离器　出处：《过程工程学报》2017年02期

【摘要】：针对轴向入口叶片式多管分离器中的一根旋风管,基于纳维斯托克方程和连续性方程,采用雷诺应力模型,并结合现场工况,使用有限体积法对单管旋风管内三种叶片流道堵塞情况下的速度场、压力场和动能耗散进行了数值计算,分析了压力损失和分离效率的变化.结果表明,叶片堵塞会使环形分离空间的气流出现偏心,且影响宽度和深度随叶片堵塞个数增加而加深;叶片堵塞造成局部压力和速度的增高,使旋风分离器内压降增加;偏心气流和局部速度增加,造成分离效率随叶片堵塞数增加而略有上升;叶片堵塞不会导致旋风分离器分离效率下降,但是会提高压降、增大能耗,从而导致在压缩机输出功率不变的情况,因管路阻力增大而使流量减小,实质上是降低了处理气量,但短时不会造成气质降低.分离器在正常情况下满足天然气处理要求,叶片堵塞时应及时清理堵塞物以保持额定的处理气量并降低能耗,稳定输气装置的负载.
[Abstract]:For a cyclone tube in an axial inlet vane type multi-tube separator, the Reynolds stress model is adopted based on the Navistok equation and the continuity equation, and combined with the field working conditions. The finite volume method is used to calculate the velocity field, pressure field and kinetic energy dissipation of three blade channels in a single tube cyclone tube. The variation of pressure loss and separation efficiency is analyzed. Blade blockage will cause eccentricity of air flow in annular separation space, and the influence width and depth will be deepened with the increase of the number of clogging blades, and the local pressure and velocity will be increased due to blade blockage, and the pressure drop in cyclone separator will be increased. With the increase of eccentric air flow and local velocity, the separation efficiency increases slightly with the increase of the number of blade blockages; the blade blockage will not cause the separation efficiency of the cyclone separator to decrease, but it will increase the pressure drop and increase the energy consumption. As a result, in the case of constant output power of the compressor, the flow rate decreases because of the increase of the pipeline resistance. In fact, the gas quantity is reduced, but the temperament will not be reduced in a short period of time. The separator meets the natural gas treatment requirements under normal conditions. When the blade is clogged, the clogging material should be cleaned in time to maintain the rated gas rate and reduce the energy consumption, and stabilize the load of the gas conveyer.
【作者单位】：西南石油大学石油与天然气工程学院;西南油气田分公司输气管理处;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(编号:51474180) 四川省科技创新苗子工程(编号:2015097)
【分类号】：TQ051.8

【参考文献】

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【共引文献】

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