【摘要】：煉油常減壓生產(chǎn)的輕油中含有的鹽類,會(huì)影響輕質(zhì)油品的質(zhì)量,造成設(shè)備腐蝕,對(duì)油品的儲(chǔ)存、運(yùn)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(jìn)行油水分離可以達(dá)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(shí)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(qiáng)沉降分離的作用來改善旋流器的分離性能。同時(shí),采用白油和水的混合液作為實(shí)驗(yàn)介質(zhì),通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比了基準(zhǔn)型旋流器和新式旋流器的分離性能,驗(yàn)證了新式旋流器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(chǎng)參數(shù)隨操作條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化,對(duì)比了新式結(jié)構(gòu)旋流器與基準(zhǔn)型旋流器的內(nèi)部流場(chǎng),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(shí)驗(yàn)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(zhǔn)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(duì)比新式結(jié)構(gòu)與基準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)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(zhǔn)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(dòng)能的變化趨勢(shì)基本一致,但新式旋流器流場(chǎng)的穩(wěn)定性及均勻度優(yōu)于基準(zhǔn)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(duì)比了新式結(jié)構(gòu)與基準(zhǔn)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(chǎng)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(zhǔn)型旋流器,說明新式旋流器具有降壓的作用。(4)通過對(duì)比新式與基準(zhǔn)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(fù)壓區(qū),且新式旋流器的負(fù)壓區(qū)較基準(zhǔn)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(yùn)移。(5)通過對(duì)比新式與基準(zhǔn)型旋流器的含油濃度分布曲線,發(fā)現(xiàn)在流量較小時(shí),新式旋流器在底流管段含油濃度較基準(zhǔn)型更低。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE96

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5 李s，

本文編號(hào)：2706506