微型水力旋流器的优化设计及试验研究
发布时间：2020-05-23 21:19
【摘要】：水力旋流器是一种利用离心力进行多相分离的机械设备,常用于固-液两相、液-液两相、固-液-气三相的分离。因实际生产过程需使用微型水力旋流器,而市场上并无所选条件下的水力旋流器结构参数,故本文对水力旋流器进行微型化。利用CFX进行数值模拟,并辅以气源试验验证的方式,本文对微型水力旋流器其结构参数进行优化,确定最适合模拟该流态下的均相模型和曳力模型,得到分离要求下的最优水力旋流器结构参数,并已应用于土壤浸提系统中,同时也为水力旋流器的微型化提供一套完备的可行的模拟方案。考虑到实际生产过程中各类因素对分离结果的影响,其中主要涉及旋流器筒径、进料固相浓度、气源进口气压、固相颗粒直径、进料液相种类、固相颗粒密度、固相载体种类以及进口加工偏转角度等八项因素,进行仿真分离效果分析,为实际生产提供参考意见。微型水力旋流器研究得到相应结论如下:(1)因仿真模型的多样性,为确定合适的模拟模型,本文选择在气源气压为0.075MPa,进料固-液质量比为1:20时,对比仿真结果与气源试验结果,确定Gidaspow曳力模型为最佳曳力预测模型。(2)为获得满足生产要求下分离效果最佳的水力旋流器结构尺寸,本文利用正交试验法,对水力旋流器各项结构参数进行仿真,确定分离要求下的最优结构参数为:筒径为20mm、溢流管深度为25mm、沉沙口径为6mm、进口形状为2*6矩形进口、溢流孔径为3mm、锥角为6°、筒高为45mm。(3)对影响因素分析,得到:当筒体筒径为22mm时,其固液分离效果最佳;对进料固相浓度分析,进料固相浓度与溢流口固相浓度呈线性关系;对进料气源气压分析发现气压为0.075MPa分离效果较好;对进料固相颗粒直径进行分析,发现最佳水力旋流器适合分离颗粒直径为0.03mm以上的固体颗粒;对进料液相种类研究发现,常用液相溶剂中苯对分离过程影响效果最好;对固相颗粒密度进行分析发现,该水力旋流器适合分离密度在1900kg/m3的固体;对固相载体进行分析发现,三氧化二铝其分离效果最佳;对进口加工偏转角进行分析发现,在3°以内,偏转角对分离率影响不大,但对溢流口固相浓度影响存在波动现象。
【图文】：
打开２号、５号阀门，冲压一定时间，门，检查装置的气密性，观察高精数显压力表表值则进行下一步试验。逡逑号放空阀，释放装置气压，打开０号阀门，输入固－号、１号阀门，打开２号、５号阀门，调节粗调减调节精调减压阀，根据高精数显压力表实时读数，气压是否稳定。逡逑号阀门，然后快速打开３号阀门，，进行固－液旋流与沉沙液。逡逑，主要的核心操作是对进口气压的控制，本文采用压范围内，配合精调减压阀，使用高精数显压力表问题。为维持压力的稳定性，应该将气体缓冲罐内右，过程中压力偏差在０．】％左右。试验进行前取程结束之后，分别取沉沙口、溢流口液体样品，测
合肥工业大学专业硕士研[偵宦畚氖荩⒂敕抡媸匝槭荻员龋贸鲎罴蚜鞫げ饽Ｐ汀ｅ义嫌檬的Ｄ庥胧匝橄嘟岷系姆椒ㄑ芯课⑿托髌鞴蹋海叭峁乖煨停茫桑茫牛停保矗到型窕郑詈竽狻ｅ义媳恚常潮曜夹髌魅煨徒峁钩叽珏义希裕幔忮澹常冲澹常腻澹恚铮洌澹欤椋睿珏澹螅簦颍酰悖簦酰颍邋澹螅椋邋澹铮驽澹螅簦幔睿洌幔颍溴澹悖悖欤铮睿邋义贤簿叮ⅲⅲⅲⅲ⒁缌骺壮辽晨冢恚椋缌鞴苌睿尽剐危恚礤危恚礤尉叮恚礤尉叮恚礤危
本文编号：2677967
【图文】：
打开２号、５号阀门，冲压一定时间，门，检查装置的气密性，观察高精数显压力表表值则进行下一步试验。逡逑号放空阀，释放装置气压，打开０号阀门，输入固－号、１号阀门，打开２号、５号阀门，调节粗调减调节精调减压阀，根据高精数显压力表实时读数，气压是否稳定。逡逑号阀门，然后快速打开３号阀门，，进行固－液旋流与沉沙液。逡逑，主要的核心操作是对进口气压的控制，本文采用压范围内，配合精调减压阀，使用高精数显压力表问题。为维持压力的稳定性，应该将气体缓冲罐内右，过程中压力偏差在０．】％左右。试验进行前取程结束之后，分别取沉沙口、溢流口液体样品，测
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