内置扭带水力旋流器分离性能研究

摘要：

普通水力旋流器在分离天然气水合物泥砂混合浆体的过程中,外界不稳定工况易导致天然气水合物浆体分解出天然气气体,加之其与外界环境中的空气结合更易产生空气柱,而空气柱会影响旋流器的分离效率和分离精度.鉴于此,设计了内置扭带水力旋流器.采用Solidworks2018对水力旋流器进行三维建模,利用ICEM CFD对模型进行结构化网格划分,采用有限体积数值模拟方法研究了不同长度的扭带与水力旋流器组合,来对比分析该设备中内部流场的变化对分离除砂效率及分离精度的影响.研究结果表明:扭带的放置消除了空气柱对沉砂口排出砂的阻碍,增强了内旋流效果并提高了分离效率及分离精度;内旋流增强及稳定性提高使未被完全分离的天然气水合物泥砂混合浆体在内旋流区停滞时间延长,将泥砂与水合物进行二次分离,提高了水合物浆体纯度,使得溢流口的水合物含量激增并出现突兀的波峰;200 mm非变径扭带与水力旋流器组合对天然气水合物的分离效果最好.研究结果可为分离器性能的深入研究提供参考.

关键词：内置扭带、水力旋流器、天然气水合物、分离效率、数值模拟、分离精度

所属期刊栏目：47

分类号：TE868(石油、天然气储存与运输)

资助基金：国家自然科学基金项目“基于螺旋流的天然气管道水合物堵塞风险边界拓展机制研究”51574045;江苏省研究生科研创新计划项目“螺旋流管道水合物生成动力学研究”KYCX18_2629

在线出版日期：2019-12-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：66-73