板式塔被廣泛應(yīng)用于煉油、石油化工、精細(xì)化工、食品、醫(yī)藥及環(huán)保等行業(yè)。板式塔中氣液夾帶現(xiàn)象會嚴(yán)重降低板式塔的效率,而且板式塔正向高通量,甚至超高通量轉(zhuǎn)型,這將導(dǎo)致氣液夾帶現(xiàn)象更加嚴(yán)重。但是板式塔中的氣液夾帶問題一直沒有得到很好的解決,換而言之,氣液夾帶很大程度上制約了板式塔向高通量的發(fā)展。因此,在這樣的背景下,開發(fā)一種高效緊湊除氣液夾帶裝置具有一定的工程應(yīng)用價值和社會意義。本文提出了多個用于板式塔中除氣液夾帶的高效緊湊旋流分離器方案,采用數(shù)值研究的方法,重點研究了分離器的分離性能以及結(jié)構(gòu)參數(shù)對分離效率的影響,據(jù)此對分離器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,并對分離器的壓降計算進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）基于旋流分離的思想,提出了3個新型的氣液旋流分離器方案,并對提出的分離器方案進(jìn)行數(shù)值研究。模擬結(jié)果表明:本文提出的分離器方案具有高效緊湊的特點,均可用于板式塔中解決氣液夾帶問題。經(jīng)過綜合對比分析后確定了一種具有多個對稱切向進(jìn)口,粗細(xì)管段組合的GLCC狀旋流分離器為最佳方案。（2）提出了一種新的多相流非穩(wěn)態(tài)模擬方法,即在進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)模擬之前先使用穩(wěn)態(tài)模擬,直到殘差低于一定水平后再換成非穩(wěn)態(tài)繼續(xù)完成模... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

螺旋片導(dǎo)流式氣液旋流分離器簡圖

(a) 液體出口管軸線處流線圖 (b) 分離器中部流線圖圖 2-4 方案一在液體出口管軸線處和分離器中部垂直于軸線截面上的流線圖(a) 速度矢量圖 (b) 氣相分?jǐn)?shù)云圖

由圖2-5(a)可直觀的看出分離器中流體的速度矢量分布情況，由速度矢量圖可以看出分離器具有氣液兩相分離功能。圖 2-5(a)為垂直于旋轉(zhuǎn)軸線截面上的氣相分?jǐn)?shù)云圖，由圖 2-5(a)可以直觀的看出氣體中夾帶的液體進(jìn)入分離器后，在離心力的作用下從氣相中分離出來，聚集在分離器擋板底部，接著在重力作用下，匯集在分離腔體最低處，最后由液體排出管中排出。具體的分離效果將在后面介紹。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]旋風(fēng)分離器內(nèi)渦核擺動的特性研究[J]. 高助威,王娟,王江云,毛羽,魏耀東.  工程熱物理學(xué)報. 2017(12)
[2]延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)模擬及優(yōu)化改造[J]. 趙運濤,王毅,曹強強,郭琦,范崢,劉安,李穩(wěn)宏.  石油與天然氣化工. 2017(06)
[3]旋風(fēng)分離器分離性能的數(shù)值模擬與分析[J]. 陳俊冬,宋金倉,曾川,鄒鵬程,王曉天,陳海焱.  化工進(jìn)展. 2016(05)
[4]大通量板式塔研究進(jìn)展[J]. 江山,胡大鵬,金鑫,趙彬彬.  化工裝備技術(shù). 2015(05)
[5]除油旋流器操作參數(shù)對分離效率影響的數(shù)值模擬[J]. 舒朝暉,楊拓,周宇,張強.  石油化工設(shè)備. 2015(05)
[6]天然氣凈化用旋風(fēng)分離器氣液分離性能[J]. 譚蛟龍,秦婧,郭鈺,范成臣,馬明青.  化工管理. 2014(14)
[7]進(jìn)口尺寸對旋轉(zhuǎn)流場分離特征的影響[J]. 王劍剛,張艷紅,白兆圓,黃聰,汪華林.  化工學(xué)報. 2014(01)
[8]柱狀氣液分離器長徑比優(yōu)選及實驗研究[J]. 趙立新,宋民航,蔣明虎,李洪臻.  化工機械. 2013(01)
[9]可用于MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的氣液分離器改進(jìn)結(jié)構(gòu)分析[J]. 韓東,顧昂,岳晨,單華偉.  化工學(xué)報. 2012(02)
[10]塔板技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 李蘇雅,王文建.  化工技術(shù)與開發(fā). 2011(12)

博士論文
[1]氣液固三相流態(tài)化特性的實驗與數(shù)值模擬研究[D]. 李蔚玲.東南大學(xué) 2016
[2]等離子體湍射流中微納米顆粒的運動和傳熱過程[D]. 張凱.浙江大學(xué) 2016
[3]新型固定閥塔板的流動與傳質(zhì)耦合模型[D]. 楊娜.天津大學(xué) 2014
[4]導(dǎo)葉式旋風(fēng)管內(nèi)氣固兩相流動控制與分離性能計算方法的研究[D]. 馬艷杰.中國石油大學(xué) 2011

碩士論文
[1]旋流霧化塔板壓降和提升量的研究[D]. 劉靜.西北大學(xué) 2017
[2]靜態(tài)切向旋流氣液接觸分離元件性能研究[D]. 趙彬彬.大連理工大學(xué) 2016
[3]篩孔型潤德塔盤的性能研究[D]. 曹婉婉.西北大學(xué) 2016
[4]組合導(dǎo)向浮閥塔板的流體力學(xué)模擬及反向流分析[D]. 劉江琳.華東理工大學(xué) 2016
[5]油井產(chǎn)出液預(yù)脫水用新型水力旋流器的設(shè)計與特性研究[D]. 熊思.北京石油化工學(xué)院 2015
[6]安全閥泄放過程CFD數(shù)值模擬與排量計算分析[D]. 顏勤偉.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[7]新型導(dǎo)向孔—梯形浮閥復(fù)合塔板的流體力學(xué)與傳質(zhì)性能研究[D]. 張武龍.北京化工大學(xué) 2015
[8]新型導(dǎo)向固定閥塔板流體力學(xué)實驗研究及數(shù)值模擬[D]. 王昕.天津大學(xué) 2015
[9]梯形孔垂直篩板清液層分布不均勻性的研究與數(shù)值模擬[D]. 楊麥軍.天津大學(xué) 2014
[10]新型多向鼓泡導(dǎo)流浮閥的性能研究[D]. 孫穎.西北大學(xué) 2012



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