关于卧式三相分离器尺寸计算的探讨

本文重点讨论了卧式三相分离器计算中气体允许流速的不同计算方法及如何通过停留时间计算分离器尺寸。气体允许流速的计算方法主要有油滴沉降速度法和经验系数法,其中经验系数法主要有API 12J法,GPSA法和国外设计公司常用计算方法。结合某一油田分离器尺寸设计算例,对比了以上设计方法的计算结果并做简要分析,发现GPSA计算法和国外设计公司常用计算方法计算结果比较接近且较为合理。其次,对于决定卧式三相分离器尺寸的重要因素-液体的停留时间进行分析,探讨了影响分离器尺寸的诸多因素,对于合理的确定三相分离器尺寸具有一定的指导作用。     

旋风分离器进出口结构改进的研究进展

旋风分离器作为一种重要的气固分离设备,广泛应用于化工、环保等重要领域。由于其结构上的可设计性,世界上越来越多的研究者投入到旋风分离器的结构改进研究开发中。文章综述了国内外近几年对旋风分离器进气口、排气口和排尘口等结构改进的研究进展,为新型旋风分离器的研究提供了有价值的信息。此外,应用计算流体动力学技术优化旋风分离器的结构来降低研究成本是值得重视的。     

聚丙烯旋风分离器数学模型及工业应用

分析研究了聚丙烯旋风分离器(S502)的特点,根据其特点建立了旋风分离器数学模型,推导出旋风分离器的计算方法,采用工业数据进行了计算分析,该模型具有实用价值,为聚丙烯旋风分离器(S502)的研究、设计提供了理论依据。     

天然气过滤分离器工艺设计及全生命周期使用与维护

由于过滤分离器是输送天然气的管道系统不可缺少的一种装置，本文对天然气过滤分离器进行了工艺参数的设计与计算，并且为增加过滤分离器的精度及效率，设计了新型组合式叶片。对过滤分离器全生命周期的使用和维护进行了详细的说明；最后结合现场使用情况和反复的试验完成了天然气过滤分离器的设计。     

靖边气田高效分离器应用效果评价

气液分离技术的机理有重力沉降、惯性碰撞、离心分离、静电吸引、扩散等,依据这些机理己经研制出许多实用的气液分离器,如重力分离器、旋风分离器、挡板式分离器、丝网分离器等。靖边气田开发初期,分离器是按照纯气层的地质状况设计的,主要用在脱水撬前对天然气进行分离,目的是分离出天然气中的游离水及携带的固体杂质,避免高矿化度的游离水及固体杂质进入脱水撬,影响脱水撬的正常运行。但随着气田的不断开发,使得原有的分离器无法对气液进行有效分离,个别集气站露点不合格,脱水撬结晶盐堵塞等问题频繁发生。本文对国内外常用分离器的分离特性及发展概况进行了调研,对强制旋流吸收吸附分离器和立式精细聚结分离器的结构原理及靖边气田现场试验应用情况进行效果评价,为靖边气田在开发中后期气液分离器的选型提供一定的参考依据。     

油水旋流分离器内部流场的CFD模拟

采用计算流体力学数值模拟方法研究油水旋流分离器的内部流场,模拟出分离器内轴向速度变化规律,得到钻井液气液旋流器内部流场的特征。分析油水旋流分离器内部油相体积浓度分布,得到了油水旋流分离器内部流场的分布规律和油水两相流的分离特性,为油水旋流分离器的工艺设计提供了参考依据。     

测量旋风分离器浓度场的双束伽马射线方法

依据旋风分离器内浓度场分布的特点,建立了旋风分离器内颗粒浓度分布模型,由此提出了一种测量旋风分离器浓度场的双束伽马射线方法。该模型仅需2束射线测量旋风分离器的线平均浓度值,就可以确定模型中的k和ρ_R参数,进而获得整个旋风分离器横截面的浓度分布。为了验证模型的实用性,首先将以往文献中测量的浓度分布数据带入模型,计算表明该模型可以较好的逼近旋风分离器的浓度场;然后采用¹³⁷Cs射线源测量了直径260 mm旋风分离器的径向线平均浓度,结果表明实验测量计算的浓度分布与以往文献用其他方法测量结果对比具有很好的一致性。该双束伽马射线方法可以用于旋风分离器的浓度场的测量和监测。     

旋风分离器短路流的估算问题及其数值计算方法的讨论

旋风分离器升气管下口短路流量的大小是评价分离器性能的指标之一,现有的短路流计算方法对升气管下口短路流出现的高度范围的选取并不明确,采用不同的高度范围计算结果可能完全不同,故而分离器设计、开发及应用前后往往需要经历反复的实验验证过程,既费时又费力。通过对双进口及普通单进口分离器径向速度场和轴向速度场的分析,自定义了一种基于数值计算平台的短路流计算方法,要点为根据分离器升气管下口位置横截面上径向流动向心与离心趋势的拐点划分短路流量计算的范围,基本为与升气管同心的环状面,利用CFD软件可以很容易地计算出此环面内下行的流量,即通常意义的短路流量。该计算方法的优势在于能够较准确地定义短路流计算的范围,并且对于新型多进口分离器和普通单进口分离器都适用,计算过程简单、结果可靠。     

钻井液气液旋流分离器内部流场的CFD模拟

采用计算流体力学数值模拟方法研究了钻井液气液旋流分离器的内部流场,模拟出了分离器内部的压力分布、轴向速度和切向速度的变化规律,得到了钻井液气液旋流器内部流场的特征,为钻井液气液旋流器分离器的工艺设计提供了参考依据。     

气液分离器设计计算

介绍气液分离器理论基础和设计方法,提出气液分离器计算方法的改进和对比实例.     

气-液-液三相分离器逐步计算方法的优化

工艺生产过程中经常会遇到对两种不相混容的液体和气体进行三相分离,其中两种不相混溶的液体在密度上存在差异.在石油炼制中一个十分典型的实例便是水、液烃和气体的分离.对于液、液和气的三相分离一般仅在公司的设计文件中可以获得,而公开发表的文献却少见报道.通过对三相分离器设计基础的研究来缓解该状况.采用逐步设计的方法并提供实例为...     

鳍片管束分离器气固两相流动特性的PDA试验研究

<正>引言 惯性分离器与旋风分离器相比具有结构简单、易于布置、运行费用低等优点,因此广泛应用于循环流化床锅炉中。现有的许多惯性分离器都占据一个很大的水平烟道,使过热器布置不便,且对材质要求高,不能很好地满足大型化循环流化床锅炉的需要。浙江大学开发的新型鳍片管束撞击式分离器,其分离元件是由鳍片焊在锅炉中垂直布置的过热管束或对流管束上构成,从而将分离与强化传热相结合,分离性能试验研究表明其具有高效、低阻、结构紧凑、能强化传热、降低磨损等优点。为进一步研究鳍片管束分离器的分离、传热、磨损等特性,本文用三维粒子动态分析仪（3D-PDA）对其流动特性进行了冷态试验研究,并考虑了来流风速和鳍片结构对流动特性的影响。本文对测试结果进行了分析讨论,这些结果为鳍片管束分离器的优化设计以及气固分离机理的研究奠定了良好的基础。     

螺旋分离器的设计计算

依据经典流体力学理论,对螺旋分离器内气体流动性状和颗粒分离过程进行分析,推导出设计螺旋分离器的系列公式,列举实例说明计算程序。     

Investigation on Separation Efficiency in Supersonic Separator with Gas-Droplet Flow Based on DPM Approach

Supersonic separator is a new technology based on the adiabatic expansion of swirling gas flow, and at present it has demonstrated great application potential in separating and processing droplet liquid contained in natural gas. However, its coefficient of performance is still low and there seems to be a large gap in the method that evaluates the separation efficiency in a satisfactory manner. In order to promote the wide application of this technology in the dehydration field, it is necessary to find a new and feasible approach that can be used to predict the flow characteristic and separation performance inside a supersonic separator. In this paper, a comprehensive three-dimensional fluid numerical model to study the flow behavior and separation efficiency in a supersonic separator was established coupled with the discrete particle model (DPM). The mixture of air and water droplets was chosen as working fluid. The gas phase was modeled with compressible Navier–Stokes equations for two-phase flow and the RSM turbulence model was taken into account. The droplet phase was modeled with the discrete particle model (DPM), in which the droplets are assumed to have the same sphere shape and ignore the phase transition and nucleation process. A pilot test facility was carried out to validate the numerical model. The experimental results not only indicate that the new dehydration device can efficiently separate the liquid droplets from wet gas, but also prove that the numerical results were great agreements with the experimental results. Furthermore, based on the proposed numerical approach, the gas-droplet turbulent flow structures were predicted, the effects of different structure parameters and operation conditions on the separation efficiency were also investigated. The current works settle a foundation for further explorations on the supersonic gas–liquid separation flows inside a supersonic separator as well as the possible new applications.     

Design Criteria for Oilfield Separators Improved by Computational Fluid Dynamics

Oilfield separator data ranging from light‐oil conditions to heavy‐oil conditions were incorporated into suitable two‐phase and three‐phase computational fluid dynamics (CFD) models to provide improved design criteria for separator design methods. The CFD simulation results revealed that the most important affecting parameters are vapor density and oil viscosity. In contrast with the classic design methods, noticeable residence times were required for liquid droplets to penetrate through the fluid interfaces. Moreover, it was indicated that the Abraham equation should be used instead of the Stokes' law in the liquid‐liquid separation calculations. The velocity constraints caused by re‐entrainment in horizontal separators were also studied and led to novel correlations.     

螺旋分选机研究进展

螺旋分选机是一种传统的薄流膜分选设备,由于矿业、煤炭业的快速发展,以及当前固体废弃物处理的急迫需求,螺旋分选机以其能耗低、结构简单、效率高、运行成本低等优势受到重视。论述了螺旋分选机理论研究进展,包括螺旋分选机流场、螺旋分选过程以及螺旋分选机工艺优化及智能化调控研究进展;综述了煤用螺旋分选机分选特点及应用现状,介绍了螺旋分选机的新设计和新应用。螺旋分选机流场研究引入了一些新的测试手段,但目前还难以准确测量内缘薄流膜区域的纵向速度、径向速度分布情况;数值模拟方法为研究结构参数和操作参数对流场的影响规律提供了一种便利手段,但模拟精度还有待进一步提升。螺旋分选过程研究中,正电子发射型颗粒追踪技术用于检测颗粒在螺旋分选机中的运动规律,是螺旋分选机理论研究的一大突破;螺旋分选过程中颗粒运动行为的数值模拟为螺旋分选机理的定性分析提供了一种便捷的手段,但由于模拟过程中忽略了许多现实条件,导致模拟结果与试验结果仍有较大差距。螺旋分选机工艺优化及智能化调控研究目前还处于起步阶段。近年来,国内外相继开发了一批新型螺旋分选机,在降低分选密度方面取得了一定进展:南非MTI公司研发了一种低分选密度的螺旋分选机,产率降低4%左右时,分选密度可由1.61 g/cm^3降至1.54 g/cm^3;国内设计的一种超低距径比的复合槽面螺旋分选机(内缘立方抛物线、外缘椭圆型),在粗选阶段预排矸,分选密度可降低至1.543 g/cm^3,相较于采用传统参数的椭圆型槽面和立方抛物线槽面煤用螺旋分选机,在精煤灰分要求相当的情况下,分选效率分别提高了19.41%、13.11%。未来螺旋分选机研究重点主要还是利用PEPT技术、数值模拟技术等先进手段,进一步研究槽面形状、距径比(螺距直径之比)等结构参数对螺旋分选机流场分布特性、分选过程的影响,配合结构、工艺、新材料运用方面的改进,力争在提高分选精度、扩大分选密度调控范围方面有所突破。     

高效复合聚结板式油水分离器的开发

通过对聚结板式油水分离器传质过程机理的研究,开发出能够强化油水分离过程的新型高效复合聚结板。复合聚结板的两表面分别具有良好的亲水和亲油性能,迎合了油水分离过程要求,从而使聚结板式油水分离器的分离效率提高25%,处理能力增加40%。文中还对复合聚结板式油水分离器的主要结构参数和操作参数进行了优化,为工程设计提供可靠的理论依据。     

液固旋流分离器的设计与选用

主要介绍了液固旋流分离器的工作原理,尺寸设计原则、结构设计与材料选用,并对烧碱蒸发浓缩工序中盐碱分离用旋流分离器的选用提出参考意见.     

费托合成工艺油水分离器的工艺设计

根据卧式油水分离器的特点,分析影响油水分离效果的因素。介绍油水分离器的工艺设计,并讨论其操作。     

两相流新型分离器——T形三通管的研究进展

回顾了气液两相在T形管处流动时对相分离的最初研究及起因,随着研究的进一步深入,T形管作为两相流分离器逐渐受到石油和化学工业界的重视.介绍了T形管分离器的结构形状和性能参数,着重综述了气液、液液两相流在T形管处相分离的研究内容和研究进展,简单阐述了气固、液固两相在T形管处流动的研究情况,最后对未来T形管的研究进行了展望.