入口高寬比對旋風(fēng)分離器壁面沖蝕的影響

李 琴 ，鄒 康 ，劉海東 ，李澤蓉

（1.攀枝花學(xué)院，四川攀枝花 617000；2.西南石油大學(xué)，四川成都 610500；3.中石化石油工程機(jī)械有限公司第四機(jī)械廠，湖北荊州 434024）

1 前言

在多相流分離領(lǐng)域，旋風(fēng)分離器由于其簡單的結(jié)構(gòu)特性和優(yōu)良的工藝性能在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用。許多學(xué)者針對其結(jié)構(gòu)形式和工藝參數(shù)開展了大量的試驗(yàn)研究和數(shù)值仿真分析。在提高分離效率和降低壓降損失方面進(jìn)行了很多研究。李紅、李強(qiáng)等運(yùn)用CFD方法研究了分離性能和高寬比之間的關(guān)系，在相同入口面積下，分離效率和入口高寬比成正比，但是與分離器的壓降成反比；當(dāng)入口采用適當(dāng)?shù)母邔挶葧r(shí)，能提高旋風(fēng)分離器壁面的氣流速度，從而提高分離器的分離效率［1，2］。王振興等采用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件 研究了不同的入口形式對分離效率的影響，并得出，入口結(jié)構(gòu)形式會在一定程度上對壓降造成影響。幾種旋風(fēng)分離器對于大于2.5 mm的顆粒捕捉能力差不多，但是當(dāng)粒徑小于2.5 mm時(shí)，梯形進(jìn)口結(jié)構(gòu)分離效果較為顯著［3］。彭雷等運(yùn)用冷態(tài)模化試驗(yàn)，研究了旋風(fēng)分離器排氣管偏置對分離效率的壓降的影響，提出應(yīng)當(dāng)采取合適的排氣管偏置結(jié)構(gòu)來改善旋風(fēng)分離器的性能［4］。吳彩金等用RSM模擬分析了排氣管尺寸對旋風(fēng)分離器流場的影響，得出了最強(qiáng)分析能力的排氣管結(jié)構(gòu)［5］。金有海等分析了排氣管內(nèi)的氣相流場特點(diǎn)及排氣管直徑對氣相流場的影響，得出減小排氣管直徑可以抑制短路流量，使旋風(fēng)分離器整個(gè)空間內(nèi)的切向速度增大，有利于顆粒分離，但同時(shí)壓降增大［6］。……