气泡分离器设计与性能研究

发布时间：2021-11-04 07:43

　　熔盐堆是六种第四代反应堆堆型之一,能够实现核燃料的闭式循环,在防止核扩散方面拥有极高的优势。为了保证其连续可靠地运行,必须对液态燃料中的氙等有害气体进行在线处理。气泡分离器是熔盐堆脱气系统中最关键的设备之一,通过离心分离的方式去除反应堆中氙等裂变气体及载气,其工作性能的优劣直接影响到反应堆运行的安全性和经济性。因此,设计合理的气泡分离器结构,并对其性能进行测试,将有助于熔盐堆脱气系统的研发。针对2MW钍基熔盐试验堆,共设计了三种结构参数的气泡分离器,并以空气和水为工作介质,设计了专门的水试验回路,对气泡分离器的工作性能进行了试验测试,以期确定最佳的气泡分离器结构参数。具体试验条件:水流量10-30m3/h、平均截面含气率0.3%以下。试验采用可视化技术,利用高速摄像系统记录气泡的分离过程,以分析叶片结构参数对气泡分离过程的影响。测试及分析结果表明,叶片进出口角度、叶片长度、叶片个数等参数变化均会影响气泡的分离过程。在本文的试验条件下,搅浑叶片的轴向出口角不应太大;搅浑叶片个数应该在5个以上、且长度大于50mm,据此设计的第三套分离器,几乎能够分离出所有的气泡,完全满足气泡分离器的设计要... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２卧式重力分离器??

＝＝＝＝二二：：坠＝—Ｊ??．．．．．．．．丨排［Ｔ??图１．２卧式重力分离器??重力沉降是利用主相与离散相物质之间的密度差来实现分离的，如图１．２所示是一??种用于两相分离的卧式重力分离器［１１］。混合液由入口先经过初级分离，然后进入分离器??罐体，由于发生突扩，速度有所降低，重相介质则在重力作用下发生沉降，而未被完全??２??

这种分离方法中的离心加速度远大于重力加速度，可用于对分离效率要求较高的??工作条件下，目前，国内外相关研究已较成熟，工业应用也很多。根据进口方式的不同，??可以分为蜗壳式［１２＿１４］和轴流式。如图１．３?（ａ）所示为一传统型切向入口形式的旋风分离??器，这种形式的分离设备已在石油、选矿等行业得到广泛应用，但对于液体中小气泡的??分离，由于流体的切向引入会增加流体的湍流度，进而加速小气泡的碎化，不利于气－??液分离；另外这种设备的处理量小，易堵塞，压降也相对较大，正常运行过程中需要更??大的压头，经济性较差。而轴流形式的旋流分离设备，则可克服这方些面的缺点，无论??在经济上还是效率上均占有较大优势。??现有技术中的轴流旋叶式分离器大致存在两种形式：溢流口位于工质的流入侧，如??图１．３ｂ；被分离后的主相液体由旋流器末端排出［｜５】＿，如图１．３ｃ。但这两种结构的分离??设备用于气－液分离时，在非设计工况下分离效率会明显下降：根据徐继润［１７】、庞学诗［１８］??３??

【参考文献】：
期刊论文
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[3]导叶式液液旋流器内油相浓度分布数值模拟[J]. 马艺,王振波,金有海.  化工学报. 2011(02)
[4]固-液-液三相水力旋流器内部固相颗粒受力分析研究[J]. 郭广东,邓松圣,张福伦,王大魏.  广东化工. 2010(02)
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[9]两种入口结构旋流器性能对比试验研究[J]. 丁旭明,王振波,金有海.  化工机械. 2005(02)
[10]旋流场中分散相颗粒径向受力及径向速度方程[J]. 曹仲文,袁惠新.  江南大学学报. 2004(05)

硕士论文
[1]轴流导叶式旋流分离器的研制[D]. 静玉晓.中国石油大学 2010
[2]轴向型粗粉分离器的数值模拟及改进[D]. 张连升.东北电力大学 2007



本文编号：3475304