1. 西南石油大学机电工程学院,四川 成都 610500
2. 中国海洋石油总公司,北京 100010
3. 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都 610059
4. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都 610500
收稿日期:
2019-01-06修回日期:
2019-02-28出版日期:
2019-10-22发布日期:
2019-10-22通讯作者:
王国荣基金资助:
国家重点研发计划资助项目;国家重点研发计划资助项目;中国工程院战略咨询项目Effect of vortex finder structure on the separation performance of hydrocyclone for natural gas hydrate
Dangfei WANG1, Guorong WANG1*, Shunzuo QIU1, Lin ZHONG1, Shouwei ZHOU2,4, Qingyou LIU31. College of Mechatronic Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China
2. China National Offshore Oil Corporation, Beijing 100010, China
3. State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Development Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu, Sichuan 610059, China 4. State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Development Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China
Received:
2019-01-06Revised:
2019-02-28Online:
2019-10-22Published:
2019-10-22摘要/Abstract
摘要: 建立了主直径100 mm的旋流器模型,采用计算流体力学(CFD)方法研究了溢流管内径、插入深度及壁厚对旋流器分离天然气水合物性能的影响规律。结果表明,入口流速为9 m/s时,随溢流管内径增大,水合物分离效率增大,砂的分离效率降低,旋流器的压力降逐渐减小;随溢流管壁厚增大,水合物和砂的分离效率稍有增大,旋流器的压力降先增大后减小;随溢流管插入深度增大,水合物分离效率先减小后增大,砂的分离效率先增大后减小,旋流器的压力降波动较小。溢流管内径对旋流器分离天然气水合物性能的影响最大,插入深度次之,壁厚的影响最小。
引用本文
王党飞 王国荣 邱顺佐 钟林 周守为 刘清友. 溢流管结构对天然气水合物用旋流器分离性能的影响[J]. 过程工程学报, 2019, 19(5): 982-988.
Dangfei WANG Guorong WANG Shunzuo QIU Lin ZHONG Shouwei ZHOU Qingyou LIU. Effect of vortex finder structure on the separation performance of hydrocyclone for natural gas hydrate[J]. Chin. J. Process Eng., 2019, 19(5): 982-988.
使用本文
导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX
链接本文:http://www.jproeng.com/CN/10.12034/j.issn.1009-606X.219105
http://www.jproeng.com/CN/Y2019/V19/I5/982
参考文献
[1] 周怀阳, 彭晓彤. 天然气水合物勘探开发技术研究进展[J]. 地质与勘探, 2002,38(1):70-73. Zhou H Y, Peng X T. Research progress of exploration and development technology of natural gas hydrate [J]. Geology and Exploration, 2002,38(1):70-73. [2] 周守为, 陈伟, 李清平, 等. 深水浅层非成岩天然气水合物固态流化试采技术研究及进展[J]. 中国海上油气, 2017,29(04):1-8. Zhou S W, Chen W, Li Q P, et al. Research on the solid fluidization well testing and production for shallow non-diagenetic natural gas hydrate in deep water area [J]. China Offshore Oil and Gas, 2017, 29 (4) :1-8. [3] 王国荣, 钟林, 周守为, 等. 天然气水合物射流破碎工具及其配套工艺技术[J]. 天然气工业, 2017,37(12):68-74. Wang G R, Zhong L, Zhou S W, et al. Jet breaking tools for natural gas hydrate exploitation and their support technologies [J]. Natural Gas Industry, 2017, 37 (12) :68-74. [4] 周守为, 陈伟, 李清平. 深水浅层天然气水合物固态流化绿色开采技术[J]. 中国海上油气, 2014,26(05):1-7. Zhou S W, Chen W, Li Q P. The green solid fluidization development principle of natural gas hydrate stored in shallow layers of deep water [J]. China Offshore Oil and Gas, 2014, 26(5): 1-7. [5] 黄军, 安连锁. 溢流口结构对石膏旋流器分离性能的影响[J]. 动力工程学报, 2011,31(2):137-141. Huang J, An L S. Influence of the overflow port's structure on separation performance of gypsum cyclones [J]. Journal of Chinese Society of Power Engineering, 2011,31(2):137-141. [6] 赵立新, 王羕, 罗雅君, 等. 溢流管结构对三相分离器分离效率的影响[J]. 流体机械, 2014,42(03):6-9. Zhao L X, Wang Y, Luo Y J, et al. Effect of overflow tube structure on the separation efficiency of three-phase hydrocyclone [J]. Fluid Machinery, 2014,42(3):6-9. [7] 许妍霞. 水力旋流分离过程数值模拟与分析[D]. 华东理工大学, 2012:19-33. Xu Y X. Numerical simulation and analysis of the separation process in the hydrocyclone [D]. Shanghai: East China University of Science and Technology, 2012: 19-33. [8] 褚良银. 水力旋流器[M]. 化学工业出版社, 1998:73-75. Chu L Y. Hydrocyclone [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 1998:73-75. [9] 许敏. 水力旋流器内部流场数值模拟及分离性能分析[J]. 石油矿场机械, 2012,41(03):21-24. Xu M. Numerical simulation of inner flow field in hydrocyclone and performance analysis [J]. Oil Field Equipment, 2012,41(3):21-24. [10] Hwang K J, Chou S P. Designing Vortex Finder Structure for Improving the Particle Separation Efficiency of a Hydrocyclone[J]. Separation & Purification Technology, 2017,172:76-84. [11] 刘鸿雁, 王亚, 韩天龙, 等. 水力旋流器溢流管结构对微细颗粒分离的影响[J]. 化工学报, 2017,68(5):1921-1931. Liu H Y, Wang Y, Han T L, et al. Influence of vortex finder configurations on separation of fine particles [J]. Journal of Chemical Industry and Engineering(China), 2017,68(5):1921-1931. [12] 邱顺佐, 王国荣, 王广申, 等. 旋流分离对天然气水合物除砂提纯的影响[J]. 过程工程学报:2-8. Qiu S Z, Wang G R, Wang G S, et al. Effects of hydrocyclone separation on purification of natural gas-hydrate slurry and sand remove (in Chinese). Chin. J. Process Eng., DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218154. [13] 庞学诗. 水力旋流器技术与应用[M]. 中国石化出版社, 2011:268-272. Pang X S. Process calculation of hydrocyclone [M]. Beijing: China Petrochemical Press, 2011: 268-272. [14] 庞学诗. 水力旋流器工艺计算[M]. 中国石化出版社, 1997:56-80. Pang X S. Process calculation of hydrocyclone [M]. Beijing: China Petrochemical Press, 1997: 56-80. [15] 伍开松, 代茂林. 海底水合物混合浆体除泥砂水力旋流器[J]. 北京工业大学学报, 2015(7):973-979. Wu K S, Dai M L. Hydrocyclone for separating silt in gas hydrate mixed slurry on the seabed [J]. Journal of Beijing University of Technology, 2015, 41(7): 973-979. [16] 霍鹏. 天然气水合物声波在线快速检测及基础物性分析研究[D]. 2017:40-44. Huo P. Online Detection and Basic Physical Property Analysis of Gas Hydrate-bearing Sediment Cores [D].: Dalian University of Technology, 2017: 40–44. [17] 崔宝玉. 水力旋流器流场及分离过程的数值试验研究[D]. 东北大学, 2014:9-11. Cui B Y. Numerical study on flow field and separating process of hydrocyclone [D]. Shenyang: Northeastern University, 2014:9-11. [18] 许妍霞, 唐波, 宋兴福, 等. 水力旋流器内部流场模拟分析与PIV验证[J]. 华东理工大学学报(自然科学版), 2013,39(01):1-7. Xu Y X, Tang B, Song X F, et al. Computational Study and PIV Validation of Flow Field in a Hydrocyclone [J]. Journal of EastChina University of Science and Technology (Natural ScienceEdition). 2013, 39(1): 1–7. |
相关文章 15
[1] | 王佳荣 姬忠礼 马巍威 卢锦杰 杨博. 表面润湿性对梯形除雾器分离性能的影响[J]. 过程工程学报, 2020, 20(4): 410-417. |
[2] | 隋元伟 贾广如 许高洁 董强 宁朋歌 曹宏斌. 水力旋流器研究现状及其在煤化工废水处理中的应用前景[J]. 过程工程学报, 2019, 19(2): 235-245. |
[3] | 陈浩 吴文科 吕斌 陈靖文 付来强 尹钢. 用双锥-内锥型水力旋流器提纯海洋天然气水合物浆体[J]. 过程工程学报, 2018, 18(3): 491-495. |
[4] | 陈启东 孙越高. 组合式旋流器处理污水的数值分析[J]. 过程工程学报, 2017, 17(3): 477-483. |
[5] | 孙扬 管西旗 李琦. 叶片流道堵塞对单个旋风管影响的数值模拟[J]. 过程工程学报, 2017, 17(2): 224-230. |
[6] | 刘洪斌肖慧娜李萍瑛穆伟涛. 基于四参数流变模式的旋流分离流场特性分析[J]. 过程工程学报, 2016, 16(2): 181-188. |
[7] | 卫德强俞接成陈家庆苏民德. 内联式脱液器分离性能的实验研究[J]. 过程工程学报, 2016, 16(1): 120-124. |
[8] | 韩传军杨雪李琦. 输气站场多管旋风分离器流场分析[J]. 过程工程学报, 2015, 15(3): 368-374. |
[9] | 梁家豪李阳孔祥功刘美丽. 导流板对旋风分离器内气固两相分离性能的影响[J]. , 2014, 14(1): 36-41. |
[10] | 周云龙米列东. 气液旋流分离器进口宽高比优化的数值模拟[J]. , 2013, 13(5): 754-759. |
[11] | 俞接成陈家庆王春升张明王建文尚超. 紧凑型气浮装置油水预分离区结构选型的数值研究[J]. , 2012, 12(5): 742-747. |
[12] | 许徐飞周琦邹涛高士秋许光文. 溢流管式多层气固流化床稳定操作气速范围的影响因素[J]. , 2012, 12(3): 361-368. |
[13] | 吴小林熊至宜姬忠礼. 天然气净化用多管旋风分离器的分离性能[J]. , 2010, 10(1): 41-45. |
[14] | 郭春立. 水力旋流器应用于渣油高温液固分离[J]. , 2007, 7(2): 302-305. |
[15] | 魏伟胜;杨彦文;徐建;范煜;鲍晓军. 丙烯腈装置气液分离器的出口结构[J]. , 2006, 6(3): 352-356. |
PDF全文下载地址:
http://www.jproeng.com/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=3323