【正文】 旋流式分離器具有這些特點(diǎn)， 氣液旋流器的工作特點(diǎn) 具有實用性和可靠性，并具有廣闊的前景。以一個軸承模型為例：工程師通常需要 2 個小時才能建立一個合格的模型，而從標(biāo)準(zhǔn)件庫中選用，只需要 1 分鐘。直 觀地修剪、延伸、圖化、縫織曲面、縮放和復(fù)制排列曲面。 測試零件設(shè)計，分析設(shè)計的完整性。 錐角的影響 增加錐角的情況下可以讓懸浮的液體濃度作用加大，分離的密度由此也會增加，由于懸浮的液體密度是不均勻的，所以對分選的效果是有影響的。由于這一現(xiàn)象的復(fù)雜性 ,最近才剛剛提出了一套決定最佳外形比的基本標(biāo)準(zhǔn)。 雙入口分析 雙入口將入口流預(yù)分為兩股流動：雙入口的試驗表明中等大小的氣體流量（在入口處段塞流轉(zhuǎn)為分層流）下，氣體帶液率有明顯降低，當(dāng)氣體流量較高時（在入口處為環(huán)空流），無多大變化。則上式可寫為：srGGGLtw wdrdd sr22 18)(? ?? ??? ???? (48) 解得： ])([18 2182 2 rcedwGGLtdGsr G ?? ???? ? ? ??? ? (c 為常數(shù) ) (49) 17 初始條件： 0?t 時， 0,0 ?? srwrr ? )(18 )( 218022 rerdw tdGLsr G ???? ? ????? (50) ?設(shè) ???? 18 )( 2dGL ?? 為時間常數(shù)， )( 21802 rerw tdsr G ?? ? ? ??? ，式中第一項 0? ，故srw 趨于終端沉降速度： rwsr 2???? 又trsr ddw ?? ，故 rddtr 2???? （ t=0 時， 0rr? ） 若不考慮旋轉(zhuǎn)時的能量損失，則00rw?? （ 0w 為切向入口速度） ? rwddrt 20??? ， 解得： twrr 20202 2??? 一般地，當(dāng) mmr ? 時，近似認(rèn)為氣泡已遷移到中心，對應(yīng)的時間為最小駐留時間 202020220m i n 22 wrw rrt ?? ??? ① 一般氣泡從邊壁到中心的平均移動速度 smw /1_ ? ，即smrwrt /1 0_0min ?? ② 分離器的處理量為 Q，則分離器內(nèi)液體占據(jù)的最小體積 VwrQtQV ????? 2020m inm in 2? ③ 式中 V為旋流器的容積。溢流孔的直徑為（ ） D，這里的取值溢流管內(nèi)孔孔徑為 4mm，外徑為 10mm，以保證合理的輸出速度。分離器采用的入口結(jié)構(gòu)通常為垂直于筒體的結(jié)構(gòu) (目前很多分離器采用的分氣包亦為類似結(jié)構(gòu) ),采用垂直結(jié)構(gòu)的管柱式旋流分離器 13 入口直徑的選取是為了保證入口管內(nèi)呈現(xiàn)分層流 ,入口管直徑根據(jù)Taitelamp。連續(xù)相切向速度 ct? 、徑向速度 cr? 和軸向速度 cz? 構(gòu)成了旋流場。連續(xù)相做渦旋運(yùn)動 ,由于氣液相密度差 ,分散相粒子 (氣泡 或液滴 )與連續(xù)相間存在滑脫。 由于 氣液 旋流分離器主要依靠旋流產(chǎn)生的離心力實現(xiàn)氣液的高效分離 ,而入口結(jié)構(gòu)決定了分離器的入口氣液相分布及氣液相切向入口速度的大小。 、液混合 2 相流進(jìn)行分離試驗 ,測量并記錄相關(guān)試驗數(shù)據(jù) ,如表 1 ?？拷M(jìn)料端的為溢流口，遠(yuǎn)離進(jìn)料端的為底流口。在欠平衡鉆井中，使用旋流式氣液分離器分離鉆井液中的氣體，能充分 發(fā)揮該離器優(yōu)點(diǎn)，同時又能有效的避免它的缺點(diǎn)。湍流強(qiáng)度分布是渦旋核心湍流強(qiáng)度最大 ,外區(qū)趨于定值 ,而在邊壁處升高。 1988 年 ,Algifri 等以空氣為工質(zhì) ,用熱敏探針對通過管道衰變的湍動渦流進(jìn)行了測量研究 ,以徑向?qū)Я鞯姆椒óa(chǎn)生渦旋流動 ,發(fā)現(xiàn)在渦旋強(qiáng)度很大時 ,雷諾數(shù)對速度的影響也增強(qiáng) ,他們建議除了管壁附近外 ,切向速度的分布應(yīng)近似地看作 Rankine 渦 ,即準(zhǔn)自由渦與強(qiáng)制渦的組合。當(dāng)采用軸向進(jìn)料時 ,結(jié)構(gòu)更加緊湊 ,適宜于井下狹長空間環(huán)境的安裝操作。GLCC在地面和海上油氣分離、井下分離、便攜式鉆井設(shè)備、油氣泵、多相流量計、天然氣輸送以及火炬氣洗滌等具有巨大的潛在應(yīng)用 [1]。 氣液分離裝置的種 類與研究 1 氣 液旋流分離技術(shù)應(yīng)用試驗研究 由于受氣 液兩相流體力學(xué)發(fā)展的限制 ,對于氣 液旋流分離技術(shù) ,以前進(jìn)行的大部分工作都是基于應(yīng)用和試驗研究。 氣液分離 裝置的發(fā)展與現(xiàn)狀 ..................................................................... 1 氣液分離裝置的種類與研究 ..................................................................... 3 氣液分離裝置優(yōu)缺點(diǎn)分析 ......................................................................... 5 研究任務(wù)目標(biāo)與研究方法 ......................................................................... 5 第 2章 氣液分離器 工藝流程分析 ........................................................................ 6 氣液分離裝置主要結(jié)構(gòu)與工作原理 ....................................................... 15 實驗室工藝流程 .......................................................................................... 8 第 3章 氣液分離設(shè)備主參數(shù)確定 ...................................................................... 15 旋流單體結(jié)構(gòu)形式及其參數(shù)優(yōu)化 ........................................................... 15 入口結(jié)構(gòu) ............................................................................................ 17 大小錐段 ............................................................................................ 22 溢流口 ................................................................................................ 26 底流管 ................................................................................................ 17 旋流腔 ................................................................................................ 22 溢流口 ................................................................................................ 26 氣液分離器集合參數(shù)計算 ....................................................................... 15 分離 能力的 計算 ....................................................................................... 15 第 4章 氣液旋流分離器性能影響因素分析 ...................................................... 31 入口設(shè)計分析 ........................................................................................... 39 入口噴嘴分析 .................................................................................... 17 雙入口分析 ........................................................................................ 22 入口位置 .................................................................................................... 17 最佳外形 比 ........................................................................................ 22 旋流體錐度 ........................................................................................ 22 出口管分析 ................................................................................................ 22 溢流口直徑分析 ........................................................................................ 22 4 底流口直徑 分析 ........................................................................................ 22 錐角影響 .................................................................................................... 22 入液口直徑影響 ........................................................................................ 22 溢流管插入深度影響 .........................................