葉片流道堵塞對(duì)單個(gè)旋風(fēng)管影響的數(shù)值模擬
本文選題:天然氣 切入點(diǎn):旋風(fēng)分離器 出處:《過(guò)程工程學(xué)報(bào)》2017年02期
【摘要】:針對(duì)軸向入口葉片式多管分離器中的一根旋風(fēng)管,基于納維斯托克方程和連續(xù)性方程,采用雷諾應(yīng)力模型,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況,使用有限體積法對(duì)單管旋風(fēng)管內(nèi)三種葉片流道堵塞情況下的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和動(dòng)能耗散進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,分析了壓力損失和分離效率的變化.結(jié)果表明,葉片堵塞會(huì)使環(huán)形分離空間的氣流出現(xiàn)偏心,且影響寬度和深度隨葉片堵塞個(gè)數(shù)增加而加深;葉片堵塞造成局部壓力和速度的增高,使旋風(fēng)分離器內(nèi)壓降增加;偏心氣流和局部速度增加,造成分離效率隨葉片堵塞數(shù)增加而略有上升;葉片堵塞不會(huì)導(dǎo)致旋風(fēng)分離器分離效率下降,但是會(huì)提高壓降、增大能耗,從而導(dǎo)致在壓縮機(jī)輸出功率不變的情況,因管路阻力增大而使流量減小,實(shí)質(zhì)上是降低了處理氣量,但短時(shí)不會(huì)造成氣質(zhì)降低.分離器在正常情況下滿足天然氣處理要求,葉片堵塞時(shí)應(yīng)及時(shí)清理堵塞物以保持額定的處理氣量并降低能耗,穩(wěn)定輸氣裝置的負(fù)載.
[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.
【作者單位】: 西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院;西南油氣田分公司輸氣管理處;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào):51474180) 四川省科技創(chuàng)新苗子工程(編號(hào):2015097)
【分類(lèi)號(hào)】:TQ051.8
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1657006
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