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轴向式旋流除砂器除砂效率的影响因素分析

发布时间:2019-03-10 19:11
【摘要】:轴向旋流除砂器主要是利用流体产生离心力而将气固两相分离的除砂装置,目前旋流分离技术广泛被运用到煤炭、炼厂、油气田和热力系统等各个领域。轴向旋流除砂器作为一种机械式分离设备,节省能源,结构简单、较高的分离效率等优点。但是,轴向式旋流分离器研究在国内起步时间较晚,技术尚未成熟,现场应用少。本文利用计算流体力学软件FLUENT对轴向式旋流除砂器的除砂效率进行数值模拟。(1)首先建立轴向旋流除砂器的模型,进行轴向旋流除砂器的气体单相的流场模拟。采用基于各向异性的湍流模型(RSM)的同时,相应采用QUICK差分格式和PRESTO压力插补格式进行数值模拟计算。(2)对旋风分离器内部的气固两相流进行模拟分析。采用离散相随机轨道模型和相间耦合模拟的方法对旋风分离器内部的固相颗粒进行模拟,经过分析研究分离器内颗粒运动轨迹,入口速度、颗粒浓度等操作参数对分离效率性能的影响。(3)分析了结构参数直螺旋叶片螺数变化对分离效率的影响,掌握轴向式旋风分离器结构参数叶片对分离性能的影响规律,为现场应用提供理论依据。
[Abstract]:Axial swirl sand remover is mainly used to separate gas-solid two-phase by centrifugal force produced by fluid. At present, swirl separation technology is widely used in coal, refinery, oil and gas field and thermal system and so on. As a kind of mechanical separation equipment, axial swirl sand remover has the advantages of saving energy, simple structure and high separation efficiency. However, the research of axial cyclone separator started late in our country, the technology is not mature, and the field application is few. In this paper, the computational fluid dynamics software FLUENT is used to simulate the sand removal efficiency of axial swirl sand remover. (1) firstly, the model of axial swirl sand remover is established and the gas single phase flow field simulation of axial swirl sand remover is carried out. Based on the anisotropic turbulence model (RSM), the QUICK difference scheme and the PRESTO pressure interpolation scheme are used to carry out the numerical simulation. (2) the gas-solid two-phase flow in the cyclone separator is simulated and analyzed. The solid phase particles in cyclone separator are simulated by discrete phase random orbit model and phase coupling simulation method. The trajectory and inlet velocity of particles in cyclone separator are analyzed and studied. The influence of operating parameters such as particle concentration on separation efficiency was analyzed. (3) the influence of structure parameter on separation efficiency was analyzed, and the influence of axial cyclone separator structure parameter blade on separation performance was studied. It provides theoretical basis for field application.
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE937

【参考文献】

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本文编号:2437924

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