入口颗粒浓度对旋风分离器压力降影响的实验分析

旋风分离器的入口气流颗粒浓度对旋风分离器的压力降有重要影响。在入口气流颗粒质量浓度5~550 g/m3范围内,对蜗壳式旋风分离器的压力降进行了实验分析。结果表明,随着入口颗粒浓度的增加,旋风分离器的压力降逐渐降低,尤其是开始阶段,降幅明显。除旋风分离器的入口部分压力损失外,旋风分离器的压力降主要由气、固两相流与器壁之间的摩擦损失和气、固两相流的旋转损失两部分构成,前者与入口气流速度有关,后者与旋转速度有关。随着入口颗粒浓度的增加,摩擦损失部分增加,但旋风分离器内的气、固两相流的旋转速度降低,旋转损失部分降低,综合结果是旋风分离器的总压力降降低。旋风分离器的压力降变化也使管路系统压力分布发生变化,导致入口流量发生变化,加入颗粒后通过旋风分离器的流量相对纯气相时的流量明显增加。最后,给出了入口气流颗粒浓度对旋风分离器压力降影响的计算方法。计算中考虑了加入颗粒后对切向速度的衰减作用,适用于高入口颗粒浓度的工况。     

压力对旋风分离器内颗粒浓度分布影响的模拟

 为了分析压力变化对旋风分离器内颗粒浓度分布的影响,利用Fluent6.1软件, 气相流场采用修正的雷诺应力模型, 颗粒相运动采用颗粒随机轨道模型, 对0.1~6.5Mpa压力下旋风分离器内气、固两相流流场进行了模拟。结果表明,在入口浓度一定条件下,随着压力的升高,器壁颗粒浓度渐呈螺旋状灰带分布,旋风分离器内旋流区域的颗粒浓度减小,旋风分离器分离能力增强。压力增加一方面使气体切向速度增加,颗粒所受离心力增加;另一方面,气体的湍流强度增大,颗粒的扩散作用增强。当压力超过3.0 MPa后,压力增加对切向速度影响不大,而颗粒扩散增加,旋风分离器内旋流区域颗粒浓度增加,对颗粒分离不利。旋风分离器的径向颗粒浓度分布可以用指数函数描述,其中颗粒的径向速度、颗粒的扩散系数和边壁的颗粒浓度是影响颗粒浓度分布的主要因素。旋风分离器粒级效率随压力的增加而增大,当压力超过3.0 MPa后,压力增加对粒级效率影响不大。     

入口含尘浓度变化对不同排气管结构PV型旋风分离器分离效率的影响

旋风分离器的入口浓度对其分离效率和压降有重要影响。在入口气流含尘浓度5～550 g/m3范围内,采用325目滑石粉,对直径500 mm的PV型旋风分离器进行了分离效率的实验测定,其中排气管的结构采用直筒型(A型),锥口型（B型）和大直筒型（C型）3种结构。实验结果表明,3种结构排气管旋风分离器分离效率均随入口浓度的增加而增加,当入口浓度大于150 g/m3时,分离效率上升幅度开始趋于平缓。旋风分离器入口浓度增加一方面使切向速度降低,分离能力下降,但另一方面使颗粒之间的团聚作用增大,惯性分离能力增大,分离效率增加,综合作用结果是分离效率提高,但逃逸颗粒的绝对量增大。实验结果也表明,排气管的结构对旋风分离器的效率影响较大,尤其是排气管直径,基于实验结果给出了入口浓度变化时旋风分离器分离效率的计算公式 ,该计算公式综合考虑了入口速度和排气管直径的影响。     

直切双入口旋风分离器流场及分离效率的数值模拟

 采用RSM模型对直切式单、双进口型旋风分离器三维流场和分离效率进行数值模拟。结果表明,双进口型旋风分离器改善了单进口型式流场的不对称性,减小了流场内部的涡流,径向速度和总压也明显降低;在相同处理量下,当双进口型式的进口气速比较低时,并不能提高分离效率,只有当进口气速高于15.6 m/s后,其效率才明显高于单进口型式的旋风分离器。     

油页岩旋风分离器分离性能的试验研究

通过实验室冷态模型试验,测定PV型高效旋风分离器对油页岩颗粒的分离性能,考察入口气速、排气管直径对分离器分离效率的影响,并对比研究旋风分离器对油页岩和滑石粉两种不同物料的分离效率差别.结果表明:同一旋风分离器对不同物料的分离效率差别显著;对油页岩分离效率最高的分离器入口气速比对滑石粉分离效率最高的分离器入口气速低许多;...     

旋风分离器粒级效率计算方法

在相似与模化理论指导下,将影响旋风分离性能的各个参数用无因次准数或量纲为１的数表示,形成一种新的旋风分离器粒级效率计算方法。此方法与现有粒级效率计算公式相比,具有包含参数全和计算精度高等特点     

升气管倾斜对旋风分离器分离效率影响的仿真研究

采用雷诺应力模型,研究了在升气管发生倾斜的情况下旋风分离器的分离效率及其内部流场变化的情况,并与正常工况进行了对比.研究表明,升气管倾斜对分离效率有明显的影响,倾斜方向、倾斜角度不同对分离效率产生的影响也不同,随着倾斜角度的增大,虽然有时会出现分离效率的提高,但是总体的趋势是降低的.升气管倾斜对不同尺寸固体颗粒分离效率的影响也不同,被分离的固体颗粒越小,倾斜角度的影响越显著.     

含尘条件下PV型旋风分离器压降的计算

阐述了入口气流含尘浓度对旋风分离器压降影响的内在机理，并提出了转折点浓度的概念。通过对试验数据的分析，得出了ＰＶ型旋风分离器压降和转折点浓度的计算公式。     

旋风分离器的设计技巧

简体的长度、进气管和排气管的尺寸以及锥体和下料管是设计旋风分离器时要考虑的重点。应用力学原理进行分析，可以得到旋风分离器各部位尺寸的最佳比例。旋风分离器的除尘效率也受诸多因数的影响，如人口气流中粉尘的含量、多级偶合串联等。通过对旋风分离器的工作原理及其内在规律进行剖析，提出设计旋风分离器的实用方法。     

PV型旋风分离器捕集效率计算方法的研究

应用相似理论对旋风分离器内气固相运动进行相似分析，得出了对分离性能有影响的一系列相似准数。根据大量实验数据的回归分析，关联了这些相似准数与粒级效率的关系，从而给出了ＰＶ型高效旋风分离器的粒级效率的计算公式。计算结果的精确度比实验结果的高。     

在旋流扶正器作用下环空流场旋流衰减规律研究

在油气井固井注水泥顶替技术中，传统的一维轴向流顶替方式不能有效替净环空被顶替液；而使用旋流扶正器不仅提高套管居中度，还能使环空流体改变流速剖面而做螺旋运动，这使轴向驱替的同时增加一周向剪切驱动力，从而有利于将环空窄间隙滞留泥浆和井壁附着虚滤饼驱替干净,提高固井质量。文章对旋流扶正器本身结构、流体性能、施工排量与旋流发展之间的关系进行了较为全面的研究，研究得出的旋流周向速度的经验公式，计算精度较高，对计算边壁剪切应力，设计旋流扶正器的间距具有重要的意义。     

丙烯腈装置用国产旋风分离器的开发和应用

丙烯腈是化学纤维—腈纶及热塑性塑料 ABS的主要原料。从 80年代开始我国相继从国外引进了7套年产万吨级丙烯腈生产装置。这 7套装置都是以丙烯、氨和空气为原料的丙烯催化氨氧化法工艺技术 ,其生产均采用流化床反应器。为回收昂贵的催化剂 ,在反应器内设置有多组旋风分离器 ,其布置如图 1所示。这些旋风分离器均从国外引进。图 1　反应器内旋风分离器的布置随着丙烯腈装置生产能力扩大 ,旋风分离器的分离能力已成为扩产的瓶颈。此前国内没有形成专有的技术 ,很不适应丙烯腈装置扩能改造的需要。中国石化集团兰州设计院和石油大学从 1 996…     

航空翼型技术在多管式三级旋风分离器上的应用研究

三级旋风分离器中旋风子结构对旋风分离器分离效果的影响甚大，本文采用航空翼型技术提出了翼型旋风子几何形态的设计原则，并进行了翼型旋风子的实验研究。     

PDC型旋风管内颗粒浓度分布的实验研究

在流场测试的基础上 ,采用等动采样的原理 ,对PDC型旋风管内的颗粒浓度分布进行了全面系统地测试。在大量实验的基础上 ,得到了旋风管内颗粒浓度分布的一般规律 ,并提出了灰斗内排尘口处返混夹带率的计算方法     

低活性剂浓度三元复合体系驱油效果实验研究

近年来,三元复合驱作为一种最具发展潜力的提高采收率方法已在大庆油田投入多个矿场试验,取得了较好的增油效果.但由于现有三元复合体系化学剂费用投入大,经济效益差,使其应用受到极大限制.采用数值模拟方法对三元复合驱剩余油分布特征进行了较为系统的研究,结果发现,三元复合驱在一定程度上加重了油藏“层间和平面”矛盾.在此基础上,通过数值模拟方法对复合体系配方进行筛选,并利用物理模拟方法对优化配方的驱油效果进行了评价,采收率提高幅度超过20%,节约化学剂费用30%以上.实验结果表明,“低活性剂、低碱浓度、高聚合物浓度”三元复合体系是一种高效、廉价的驱油体系.     

管式炉辐射管积灰对热效率的影响

通过对影响热效率的因素分析、结灰形成过程的探讨、热效率的计算以及辐射管清灰前后的性能对比 ,阐述了辐射管结灰对热效率的影响     

无泄料盘旋风管的流场特性分析

对无泄料盘旋风管排尘口附近的流场特性进行了分析，指出了无泄料盘旋风管使用中应注意的问题。     

PV型旋风分离器内颗粒轨迹计算的初步探讨

用随机轨道模型计算了ＰＶ型旋风分离器中不同粒径的颗粒从入口不同位置进入旋风分离器的轨迹及灰斗与排尘口返混颗粒的运动过程，并在此基础上估算了粒级效率，与实测值较为吻合，但计算精度仍有待提高。     

抽油机井口密封装置效率的研究

抽油机井口密封装置所消耗的密封功率虽然只占抽油机所消耗总功率的一少部分,但是随着密封装置结构型式、密封材料、润滑条件和填料压盖加载力的不同而有较大差别.为使井口密封装置降低功率消耗,提高效率,进而提高抽油机系统效率,本研究采用不同密封材料、不同润滑条件在实验室和试验井上对井口密封装置密封功率进行了测试,计算了效率,并对进一步合理使用井口密封装置提出了建议.