【摘要】：水力旋流器是一種利用離心力進(jìn)行多相分離的機(jī)械設(shè)備,常用于固-液兩相、液-液兩相、固-液-氣三相的分離。因?qū)嶋H生產(chǎn)過程需使用微型水力旋流器,而市場上并無所選條件下的水力旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù),故本文對水力旋流器進(jìn)行微型化。利用CFX進(jìn)行數(shù)值模擬,并輔以氣源試驗驗證的方式,本文對微型水力旋流器其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確定最適合模擬該流態(tài)下的均相模型和曳力模型,得到分離要求下的最優(yōu)水力旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù),并已應(yīng)用于土壤浸提系統(tǒng)中,同時也為水力旋流器的微型化提供一套完備的可行的模擬方案�？紤]到實際生產(chǎn)過程中各類因素對分離結(jié)果的影響,其中主要涉及旋流器筒徑、進(jìn)料固相濃度、氣源進(jìn)口氣壓、固相顆粒直徑、進(jìn)料液相種類、固相顆粒密度、固相載體種類以及進(jìn)口加工偏轉(zhuǎn)角度等八項因素,進(jìn)行仿真分離效果分析,為實際生產(chǎn)提供參考意見。微型水力旋流器研究得到相應(yīng)結(jié)論如下:(1)因仿真模型的多樣性,為確定合適的模擬模型,本文選擇在氣源氣壓為0.075MPa,進(jìn)料固-液質(zhì)量比為1:20時,對比仿真結(jié)果與氣源試驗結(jié)果,確定Gidaspow曳力模型為最佳曳力預(yù)測模型。(2)為獲得滿足生產(chǎn)要求下分離效果最佳的水力旋流器結(jié)構(gòu)尺寸,本文利用正交試驗法,對水力旋流器各項結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真,確定分離要求下的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)為:筒徑為20mm、溢流管深度為25mm、沉沙口徑為6mm、進(jìn)口形狀為2*6矩形進(jìn)口、溢流孔徑為3mm、錐角為6°、筒高為45mm。(3)對影響因素分析,得到:當(dāng)筒體筒徑為22mm時,其固液分離效果最佳;對進(jìn)料固相濃度分析,進(jìn)料固相濃度與溢流口固相濃度呈線性關(guān)系;對進(jìn)料氣源氣壓分析發(fā)現(xiàn)氣壓為0.075MPa分離效果較好;對進(jìn)料固相顆粒直徑進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)最佳水力旋流器適合分離顆粒直徑為0.03mm以上的固體顆粒;對進(jìn)料液相種類研究發(fā)現(xiàn),常用液相溶劑中苯對分離過程影響效果最好;對固相顆粒密度進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),該水力旋流器適合分離密度在1900kg/m3的固體;對固相載體進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),三氧化二鋁其分離效果最佳;對進(jìn)口加工偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),在3°以內(nèi),偏轉(zhuǎn)角對分離率影響不大,但對溢流口固相濃度影響存在波動現(xiàn)象。
【圖文】：

打開２號、５號閥門，沖壓一定時間，門，檢查裝置的氣密性，觀察高精數(shù)顯壓力表表值則進(jìn)行下一步試驗。逡逑號放空閥，釋放裝置氣壓，打開０號閥門，輸入固－號、１號閥門，打開２號、５號閥門，調(diào)節(jié)粗調(diào)減調(diào)節(jié)精調(diào)減壓閥，根據(jù)高精數(shù)顯壓力表實時讀數(shù)，氣壓是否穩(wěn)定。逡逑號閥門，然后快速打開３號閥門，，進(jìn)行固－液旋流與沉沙液。逡逑，主要的核心操作是對進(jìn)口氣壓的控制，本文采用壓范圍內(nèi)，配合精調(diào)減壓閥，使用高精數(shù)顯壓力表問題。為維持壓力的穩(wěn)定性，應(yīng)該將氣體緩沖罐內(nèi)右，過程中壓力偏差在０．】％左右。試驗進(jìn)行前取程結(jié)束之后，分別取沉沙口、溢流口液體樣品，測

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研[偵宦畚氖藎⒂敕掄媸匝槭荻員齲貿(mào)鱟羆蚜鞫げ餑Ｐ�。辶x嫌檬的Ｄ庥?xùn)V匝橄嘟岷系姆椒ㄑ芯課⑿托髕鞴蹋海叭峁乖煨�，利用ＩＣＥＭ１４．５进行网格划粪崿最后拟。辶x媳恚常潮曜夾髕魅煨徒峁鉤嘰玨義希裕幔忮澹常沖澹常膩澹恚錚洌澹歟椋睿玨澹螅簦潁酰悖簦酰潁邋澹螅椋邋澹錚駑澹螅簦幔睿洌幔潁溴澹悖悖歟錚睿邋義賢簿叮ⅲⅲⅲⅲ⒁緦骺壯遼晨冢恚椋緦鞴萇睿盡剮危恚礤危恚礤尉叮恚礤尉叮恚礤危

本文編號：2677967