1. 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东 青岛 2665802. 中国石油大学(华东)山东省油气储运安全省级重点实验室,山东 青岛 2665803. 中石化石油工程设计有限公司,山东 东营 257000
收稿日期:
2018-01-22修回日期:
2018-03-19出版日期:
2018-12-22发布日期:
2018-12-19通讯作者:
何利民基金资助:
国家科技重大专项课题子课题-深水天然气凝析液控砂与射流清管技术Design of two-stage swirling gas?liquid separator and simulation of flow field characteristics
Zhaoming YANG1, Jianlei CHEN3, Yunrui HAN1, Limin HE1,2*, Xiaoming LUO1,21. College of Pipeline and Civil Engineering, China University of Petroleum, Qingdao, Shandong 266580, China2. China University of Petroleum?Shandong Provincial Key Laboratory of Oil and Gas Storage and Transportation Security, Qingdao, Shandong 266580, China3. SINOPEC Petroleum Engineering Corporation, Dongying, Shandon
Received:
2018-01-22Revised:
2018-03-19Online:
2018-12-22Published:
2018-12-19Contact:
Li-min He 摘要/Abstract
摘要: 通过有效体积转化进行分离器尺寸设计,针对高气液比工况设计了一种二级旋流气液分离装置,基于液滴在旋流场中的破碎特性及Navier?Stocks方程的简化求解建立一种分离器直径的校核方法,通过实验验证了该校核方法有效. 通过CFD方法对简化的分离装置内部流场的非对称性进行分析. 结果表明,旋转流场的不稳定程度随入口面积和升气管直径减小而减小,入口速度不影响流场的不稳定程度,不同的长宽比在相同的入口面积下对内部流场的非轴对称性无显著影响,但单独增加入口的长、宽或二者同时增加使入口面积增大,将使分离器筒体横截面与入口截面的面积比KA减小,增加内部流场的非轴对称性.
引用本文
杨兆铭 陈建磊 韩云蕊 何利民 罗小明. 二级旋流气液分离装置设计与流场特性模拟[J]. 过程工程学报, 2018, 18(6): 1198-1209.
Zhaoming YANG Jianlei CHEN Yunrui HAN Limin HE Xiaoming LUO. Design of two-stage swirling gas?liquid separator and simulation of flow field characteristics[J]. Chin. J. Process Eng., 2018, 18(6): 1198-1209.
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参考文献
[1] Erdal F.M., Shirazi S. A. Effect of Inlet Configuration on Flow Behavior in a Cylindrical Cyclone Separator[C]. ASME. 2002: 521-529. [2] Kouba G.E., Wang S., Gomez L.E., et al. Review of the State-of-the-Art Gas/Liquid Cylindrical [3]Cyclone(GLCC) Technology -Field Applications[C].SPE 104256, 2006. [4] Wang S., Mohan R., Shoham O., et al. Optimal Control Strategy and Experimental Investigation of [5]Gas-Liquid Compact Separators[C].SPE 78270, 2002. [6] Wang S., Kouba G.E., Marrelli J., et al. The State-of-the-Art of Gas-Liquid Cylindrical Cyclone Control [7]Technology: From Laboratory to Field[J].Journal of Energy Resources Technology. 2010, 132(3). [8] Erdal F.M., Shirazi S.A., Mantilla I. et al. Computational Fluid Dynamics (CFD) Study of Bubble Carry-Under in Gas-Liquid Cylindrical Cyclone Separators[C]. SPE, 66500 2000. [9] Arpandi I.A., Joshi A. R., Shoham O., et al. Hydrodynamics of Two-Phase Flow in Gas-Liquid [10]Cylindrical Cyclone Separators[C].SPE 30683, 1996. [11] Earni S., Marrelli J. D., Wang S., et al. Slug Detection as a Tool for Predictive Control of GLCC [12]Compact Separators[J].Journal of Energy Resources Technology. 2003, 125(2): 145-153. [13] Wang S., Kouba G. E., Gomez L. E., et al. Gas-Liquid Cylindrical Cyclone (GLCC) Compact Separators For Wet Gas Applications[J]. Journal of Energy Resources Technology. 2003, 125(1): 43-50. [14]薄启炜, 张琪, 林博, 等.螺旋式井下油气分离器设计与分析[J].石油机械, 2003, 31(1):8-10 [15]王尊策, 崔航, 李森, 等.井下螺旋式气液分离器分离性能的数值模拟[J].科学技术与工程, 2010, 10(6):1358-1361 [16] 金向红, 金有海, 王建军, 等.气液旋流器的分离性能[J]. 中国石油大学学报(自然科学版). 2009, 33(5): 124-129. [17] 金向红, 金有海, 王建军, 等.气—液旋流分离技术应用的研究进展[J]. 化工机械. 2007, 34(6): 351-355. [18] 静玉晓.轴流导叶式旋流分离器的研制[D]. 青岛: 中国石油大学(华东), 2010. [19] Peixoto G.A., Ribeiro G. A. S., Barros P. R. A., et al. VASPS Prototype in Marimba Field–Workover and Re-Start[C]. SPE 95039, 2005. [20]Fischer P A.Subsea production systems progressing quickly[J].World Oil, 2004, 25(11):30-32 [21] Lim D., Gruehagen H. Subsea Separation and Boosting-An Overview of Ongoing Projects[C]. SPE 123159, 2009. [22] Ju G.T., Littell H. S., Cook T. B., et al. Perdido Development: Subsea and Flowline Systems[C]. OTC 20882, 2010. [23] Iyer S., Lang P., Schoppa W., et al. Subsea Processing at Parque das Conchas(BC-10): Taking Flow Assurance to the Next Level[C]. OTC, 2010. [24] Mogseth G.Functional Verification of the Worlds First Full Field Subsea Separation [25]System-TIORA[C].OTC 19328, 2008. [26] Vu V.K., Fantoft R., Shaw C, et al. Comparison of Subsea Separation Systems[C]. OTC 20080, 2009. [27] Zhao B.Prediction of gas-particle separation ef?ciency for cyclones: A time-of-?ight model[J]. [28]Separation and Puri?cation Technology.2011, 85(2): 171–177. [29]金向红, 金有海, 王建军, 等.气液旋流器的分离性能[J].中国石油大学学报:自然科学版, 2009, 33(5):124-129 [30]Hsiang L P, Faeth G M.Near-limit drop deformation and secondary breakup[J].International Journal of Multiphase Flow, 1992, 18(5):635-652 [31]Wang L, Feng J, Gao X, et al.Investigation on the oil–gas separation efficiency considering oil droplets breakup and collision in a swirling flow[J]. Chemical Engineering Research & Design, 2017, 117:394-400. [32] Wang A, Marashdeh Q, Fan L S.ECVT imaging and model analysis of the liquid distribution inside a horizontally installed passive cyclonic gas–liquid separator[J]. Chemical Engineering Science, 2016, 141:231-239. [33] Yoshidaa H., Kwan-Sikb Y, Fukuib K., et al. Effect of apex cone height on particle classification performance of a cyclone separator[J]. 2003, 14(3): 263-278. [34]陈建磊, 何利民, 罗小明, 等.旋流分离器流场模拟研究方法优化选择[J].过程工程学报, 2013, 13(5):721-727 [35]M.D. Slack,Prasad R O,Bakker A,et alAdvances in Cyclone Modelling Using Unstructured Grids[J].Chemical Engineering Research & Design, 2000, 78(8):1098-1104 [36] 魏耀东, 张静, 宋健斐, 等.旋风分离器自然旋风长的试验研究. 热能动力工程. 2010, 25(2): 206-210. [37] 宋健斐, 魏耀东, 时铭显.蜗壳式旋风分离器内气相流场非轴对称特性分析[J]. 化工学报. 2007(58): 1091-1096. |
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