影响旋风分离器分离效率的因素

讨论了旋风分离器的分离效率受物料种类、物料颗粒大小、气流速度、气密性及分离器结构等诸多因素的影响，分析了提高其分离效率的方法。     

旋风分离器分离性能计算模型分析

根据相似放大试验研究结果,对旋风分离器分离性能的几种计算方法进行了适当的修正,并应用三种不同直径的蜗壳式旋风分离器在不同的粉尘和不同的操作条件下进行了实验。修正后的理论计算结果与实验结果基本吻合,尤其是横混模型的修正计算与试验结果吻合较好。     

旋风分离器内部流场及分离效率的数值仿真

为了研究旋风分离器内部气体和固体的运动状况与其分离机理,采用FLUENT软件对一旋风分离器内部气相流场和颗粒的运动状况进行三维数值仿真模拟.在仿真过程中,采用RNGk-ε方程来模拟其中的气相湍流流动,采用Lagrange方程模拟颗粒的运动.仿真结果表明,分离器内部的流动空间可分为内、外两个流动区域,在不同的流动区域中,气体压力、速度场的分布有较大的差异;固体颗粒的运动较为复杂,且带有一定的随机性;固体颗粒的分离效率与其进入分离器的具体位置有关.     

基于FA-ISSA-PPR模型的旋风分离器分离效率预测

旋风分离器是气田开发中常用的气固分离设备,准确预测旋风分离器的分离效率对于指导其结构设计和方法优化具有重要意义。在对数据集进行相关性分析的基础上,采用因子分析(factor analysis, FA)简化变量,降低预测模型的复杂程度,利用改进的樽海鞘群算法(improved salp swarm algorithm, ISSA)对投影寻踪(projection pursuit regression, PPR)的模型参数进行优化,形成FA-ISSA-PPR组合模型。结果表明,利用FA模型,原数据集的10个变量可以简化合并为4个公因子,分别代表尺寸参数、颗粒沉降特性、粒子运行轨迹和等效分割粒径对分离效率的影响;与半经验模型和其余机器学习模型相比,组合模型在预测精度和训练时间上具有一定的优越性,在测试样本上的平均绝对误差(MAE)为0.005 91,R²可达0.995,证明了其在小样本、非线性数据分析上的准确性、鲁棒性和泛化性。     

旋风分离器内颗粒轨迹的计算方法

采用单闰动力学模型计算旋风分离器的内颗粒运动轨迹,并由此可算出粒级效率,分离器内时均流场用实测流场的顺归公式计算,计算结果表明,由该理论方法求得的分离效率与实测效率相吻合,而且入口气速越大,分离效率越高,紊流对小颗粒的运动影响显著,大颗粒则在时均流场和紊流流场中有近科盯同的粒级效率,运用该方法,通过大量的轨迹计算了可以描述颗粒的分离过程,进而可对改进分离器的性能提供理论指导。     

卧管型多管旋风分离器进气室的惯性分离性能研究

结合颗粒运动方程和一些合理的假设,计算了多管旋风分离器的进气室模型内颗粒运动轨迹,从中总结出进气室内颗粒惯性分离的规律,建立了惯性分离模型.提出惯性分离效率的计算方法.用加粉实验对惯性分离效率进行验证。实测值与计算值较为吻合.     

环流式旋风分离器用于超细颗粒分级的实验研究

将新型环流式旋风分离器用于超细颗粒的分级,根据分离器有内筒的特点,在其内筒加装角度为20度导流板,来分化粗细颗粒的流动特性,用于分级。试验证明,在不同风速的情况下,具有不同的颗粒分级效果,在13.2 m/s的较低风速下,有导流板的分离器使需要产品的含量由53.1%提高到88.7%,取得了较好的分级效果。     

卧置式旋风管的结构及性能研究

卧管型多管旋风分离器是一种新型高效除尘设备,旋风管是卧管型分离器的重要部件.本文研究了三种结构的卧管型旋风管,通过性能对比实验,选出一种性能优于目前广泛应用的立置导叶式旋风管作为卧管型多管旋风分离器的基准型旋风管。并给出这种基准型旋风管的性能计算公式.计算结果表明,卧置切向入口式旋风管比立置轴流导叶式的性能要优越。     

入口含尘浓度对PV型旋风分离器分离效率的影响及其计算方法

用试验方法研究了入口含尘浓度对ＰＶ型旋风分离器性能的影响规律。基于对旋风分离器内气、固两相运动的相似分析,综合考虑结构参数、操作条件,特别是入口含尘浓度对旋风分离器粒级效率的影响,提出了一套包括这些影响因素在内的较为完善的计算分离效率的方法,可满足工业应用的需要。此方法与以往分离效率计算方法相比,其计算精度更高,并具有较好的通用性。     

多种因素下的滤失速度计算模型

本文在研究前人大量滤饼试验结果的基础上提出了一种更加精确的滤失速度计算模型。该模型考虑了裂缝中流体滤失的三个区(滤饼、侵入、油藏)的真实压降、流体拈度、缝中剪切速度、侵入区前沿移动等多种因素的影响。该模型可用于水力压裂、前置液酸压设计中滤失速度的计算。     

相似理论在旋风分离器中的应用

本文应用相似与模化理论对旋风分离器内两相流动进行了相似分析,得到了对旋风分离器分离性能有影响的四个主要相似准数。考虑到粒群对分离性能的影响,还需引入两个单值性条件准数,因此,影响分离性能的相似准数共有八个。通过对部分相似准数进行计算和比较,认为只要对不同的准数配以适当的物理参数和几何尺寸,就能使这些相似准数得到完全或近似满足。     

旋风分离器相似放大试验研究

应用相似与模化理论对旋风分离器进行了相似放大试验研究。根据实验结果的相似分析,找出了无因次准数对分离性能的影响关系。并对不同形式的无因次准则表达式进行了分析,提出了推荐使用的性能计算式。通过对总效率的验证计算证明,本文所推荐的分级效率计算式是可信的。     

快速床壁面传热计算机模型

基于颗粒絮团更新理论和对气膜热阻加以修正的方法,提出了絮团停留时间关联式,进而通过求解一维非稳态导热方程得到了快速床壁面换热模型。用三位作者已发表的数据代入模型进行计算的结果表明,模型对换热系数的预测值与实验值的偏差较小,证明模型是合理的和可用的。     

立置多管式旋风分离器下隔板受力分析

对立置多管式旋风分离器下隔板边缘力及其最大综合应力进行了分析和计算．结果表明，其刚度不仅与隔板本身厚度有关，还与吊筒下段厚度有关．前者最适宜的取值范围是３０～４０ｍｍ，后者应大于１６ｍｍ．为了提高下隔板刚度的结构，建议在下隔板单管开孔处设置加强短管，将吊筒分为上、下两段，且下段应加厚．同时在吊筒底部设加强环，中心管的上下段焊接在一起．     

高效低阻旋风分离器的试验与开发

对影响ＰＶ型旋风分离器分离性能的关键尺寸和结构进行了改进,开发出了一种压降更低、效率更高的ＰＶＥ型旋风分离器。对改进后的分离器性能进行了试验,由试验结果可知,缩小排气管下口直径,可提高旋风分离器分离效率,但同时分离器的压降也大幅度上升。压降上升问题可以通过在排气芯管上开若干条狭缝加以解决。改进排尘口的结构,适当地增加分离空间的高度,并进行了优化匹配,可以在保持压降基本不变的条件下提高旋风分离器的效率