【摘要】：煉油常減壓生產(chǎn)的輕油中含有的鹽類,會影響輕質(zhì)油品的質(zhì)量,造成設(shè)備腐蝕,對油品的儲存、運輸及加工過程造成極大的危害。在輕質(zhì)油品中添加洗鹽水并采用脫水型水力旋流器進行油水分離可以達到凈化油品的目的。傳統(tǒng)的脫水型水力旋流器通過離心力產(chǎn)生內(nèi)外旋流實現(xiàn)油水的分離,但該過程中由于油水間密度差較小,導(dǎo)致所分離出的兩相并不純粹。本文基于傳統(tǒng)脫水型旋流器分離不完全的問題,在旋流器底流口添加一圓柱段,該段可通過增強沉降分離的作用來改善旋流器的分離性能。同時,采用白油和水的混合液作為實驗介質(zhì),通過實驗對比了基準型旋流器和新式旋流器的分離性能,驗證了新式旋流器結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。借助數(shù)值模擬手段,研究了新式旋流器內(nèi)部流場參數(shù)隨操作條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化,對比了新式結(jié)構(gòu)旋流器與基準型旋流器的內(nèi)部流場,著重分析了新式旋流器分離性能產(chǎn)生變化的原因。研究的主要結(jié)論為:(1)實驗結(jié)果表明,在低流量范圍內(nèi),新式結(jié)構(gòu)旋流器的分離效率優(yōu)于基準型旋流器,且其整體壓力降損失較小,但在高流量范圍內(nèi)結(jié)果相反。(2)通過對比新式結(jié)構(gòu)與基準結(jié)構(gòu)旋流器底流壓力降與溢流壓力降的模擬數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù),驗證了數(shù)值模擬方法和湍流模型選擇的合理性。模擬結(jié)果表明新式結(jié)構(gòu)與基準結(jié)構(gòu)旋流器的大錐段、小錐段及直管段中的切向速度、軸向速度、徑向速度及湍動能的變化趨勢基本一致,但新式旋流器流場的穩(wěn)定性及均勻度優(yōu)于基準型旋流器,說明新式旋流器的沉降段更利于油水的分離。(3)對比了新式結(jié)構(gòu)與基準結(jié)構(gòu)旋流器溢流口、大錐段、小錐段和直管段內(nèi)壓力場的分布特性,模擬結(jié)果表明相同工況下,新式旋流器溢流口、錐段和直管段的壓力均低于基準型旋流器,說明新式旋流器具有降壓的作用。(4)通過對比新式與基準型旋流器的壓力梯度分布云圖,發(fā)現(xiàn)在相同流量下,壓力沿徑向梯度分布規(guī)律基本一致,二者均在溢流管伸入造旋腔處的底端出現(xiàn)了不同程度的負壓區(qū),且新式旋流器的負壓區(qū)較基準型更大,說明新式旋流器更利于軸心處輕質(zhì)相向溢流出口的運移。(5)通過對比新式與基準型旋流器的含油濃度分布曲線,發(fā)現(xiàn)在流量較小時,新式旋流器在底流管段含油濃度較基準型更低。
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE96

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本文編號：2706506