【摘要】：針對我國水合物海底分離部分的技術空缺,對國內外現(xiàn)有的海底分離技術進行分析總結,并結合海底深水淺層天然氣水合物固態(tài)流化綠色開采技術,設計了一種適合于天然氣水合物海底預分離的工藝,并利用水力旋流器對水合物漿體進行分離。建立水力旋流器的力學模型,基于雷諾應力模型研究了一種適合固-固-液三相流的流場模擬分析方法,并通過數(shù)值模擬得到了旋流器內部流場的相應參數(shù),證實水力旋流器對海底水合物分離的可行性與可靠性。通過改變混合漿體中顆粒粒徑、進給速度、進給混合漿體中泥砂體積分數(shù)以及水力旋流器的錐角,分析水力旋流器分離效率的影響規(guī)律,得到了在顆粒粒徑為10~90μm的工況下,最優(yōu)的分離效率的粒徑為50~70μm;進給速度為7 m/s左右,泥砂體積分數(shù)為25%左右。
[Abstract]:In view of the lack of technology in the seabed separation of hydrate in China, the existing seabed separation technology at home and abroad is analyzed and summarized, and combined with the solid fluidized green mining technology of shallow gas hydrate in deep seabed. A process suitable for the pre-separation of natural gas hydrate is designed, and the hydrate slurry is separated by hydrocyclone. The mechanical model of hydrocyclone is established. Based on the Reynolds stress model, a flow field simulation method suitable for solid-liquid three-phase flow is studied, and the corresponding parameters of the flow field in the hydrocyclone are obtained by numerical simulation. The feasibility and reliability of hydrocyclone for the separation of submarine hydrates are confirmed. By changing particle size, feed rate, volume fraction of mud sand in mixed slurry and cone angle of hydrocyclone, the influence law of separation efficiency of hydrocyclone is analyzed. The results show that the particle size is 1090 渭 m. The optimum separation efficiency is 5070 渭 m, the feed rate is about 7 m / s, and the volume fraction of mud sand is about 25%.
【作者單位】： 西南石油大學機電工程學院;
【基金】：中國工程院自然基金資助項目(2013-04-ZCQ-002) 國家級重點實驗室開放基金資助項目(PLN1418)
【分類號】：TE53

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本文編號：2201592