井下螺旋式气液分离器分离性能的数值模拟

本文介绍了螺旋管复合气液分离器的结构及工作原理,然后根据计算液体动力学(cfd)原理,利用fluent软件,采用gambit建模,对螺旋管复合气液分离器螺旋分离部分内流场的运动规律进行了模拟分析。在此基础上,对分离器的整体结构、运行参数等进行了优化设计,得到了螺旋分离部分最优的结构尺寸和最佳的运行参数。

n2 h3＝300mm n1h2＝150mm wv＝kg/h wl＝kg/hh1＝1182mm 　 qv＝m 3/h ql＝m 3/h hl＝18mm 11d＝450mm 51% 　　　　 n3 　　 立式气－液分离器工艺计算 　　气相 混合进料 1500.0 150.0 322.6 0.2 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 　操作分析： ◆约为允许气速 　操作量适中,分离良好 　 　 　 　　　液相 已经破解了vba密码 已经破解了其中的表格锁定 1、ks0.0072 kv0.2643 kvdsn0.2643 uvmax1.113m/s uvdsn0.946m/s 2、avmin0.095m2 dmin348mm d450mm av0.159m2 uv0.563m/s 3、tb1min qlb0.00

气—液分离器设计 杨德华 修改 标记 简要说明 修改 页码 编制校核审核审定日期 2005-04-15发布2005-05-01实施 目次 1总则 1.1目的 1.2范围 1.3编制本标准的依据 2立式和卧式重力分离器设计 2.1应用范围 2.2立式重力分离器的尺寸设计 2.3卧式重力分离器的尺寸设计 2.4立式分离器（重力式）计算举例 2.5附图 3立式和卧式丝网分离器设计 3.1应用范围3.2立式丝网分离器的尺寸设计 3.3卧式丝网分离器的尺寸设计 3.4计算举例 3.5附图 4符号说明 1总则 1.1目的 本标准适用于工艺设计人员对两种类型的气—液分离器设计，即立式、卧式重力 分离器设计和立式、卧式丝网分离器设计。并在填写石油化工装置的气—液分离器数 据表时使用。 1.2范围 本标准适

螺旋式井下油气分离器基于离心分离和紊流化使气泡聚合的原理,最大限度地利用套管截面积来降低油气进泵前的回流速度,可以减少气体对泵的影响,提高抽油泵泵效,有效地使油流中的自由气在进入抽油泵前分离出来,特别对高含气井起到较好的气液分离效果。为更好地研究其工作特性,提高其油气分离效果,给出了分离器结构参数的设计计算公式。结合优化设计应用实例,对影响分离效果的螺旋参数、物性参数、操作参数进行了敏感性分析,对现场的应用设计具有指导作用。

借助fluent软件包,采用rsm模型,对螺旋式旋风分离器内气-固两相流场进行模拟分析.结果表明:内部流场较稳定;切向、轴向速度具有类对称性,在分离区呈螺线结构特性;压力损失较小,对粒径小于5μm的颗粒具有一定的分离能力.

利用phoenics数值模拟软件,分析不同质量浓度、不同流量、不同工作介质的螺旋分离器螺旋流流场分布、压力场分布。结果表明:在螺旋分离器螺旋流中,其切向速度占速度优势;随着流量、聚合物浓度的增加,压力下降速度也增大;在螺旋分离器内部压力变化并不均匀。该结果可为分离器内部的螺旋流动的进一步研究与应用提供参考。

n2 h3＝300mm n1h2＝150mm wv＝kg/h wl＝kg/hh1＝1182mm 　 qv＝m 3/h ql＝m 3/h hl＝18mm 11d＝450mm 51% 　　　　 n3 　　 已经破解了vba密码 已经破解了其中的表格锁定 　　　液相 　 　 　 　操作分析： ◆约为允许气速 　操作量适中,分离良好 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 322.6 0.2 混合进料 1500.0 150.0 立式气－液分离器工艺计算 　　气相 1、ks0.0072 kv0.2643 kvdsn0.2643 uvmax1.113m/s uvdsn0.946m/s 2、avmin0.095m2 dmin348mm d450mm av0.159m2 uv0.563m/s 3、tb1min qlb0.003

n2 h3＝300mm n1h2＝150mm wv＝kg/h wl＝kg/hh1＝1182mm 　 qv＝m 3/h ql＝m 3/h hl＝18mm 11d＝450mm 51% 　　　　 n3 　　 已经破解了vba密码 已经破解了其中的表格锁定 　　　液相 　 　 　 　操作分析： ◆约为允许气速 　操作量适中,分离良好 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 322.6 0.2 混合进料 1500.0 150.0 立式气－液分离器工艺计算 　　气相 1、ks0.0072 kv0.2643 kvdsn0.2643 uvmax1.113m/s uvdsn0.946m/s 2、avmin0.095m2 dmin348mm d450mm av0.159m2 uv0.563m/s 3、tb1min qlb0.00

武汉科技大学自考本科毕业设计 a 论文题目：钻井液离心式气液分离器设计 学生：张勇武汉科技大学 指导老师：许仁波武汉科技大学 摘要 平衡钻井技术有利于防止钻井液漏失、能及时发现和保护油气层，并能提高机 械钻速等。但是由于欠平衡装备价格昂贵，制约着这一技术的发展。鉴于这种现 状，设计了一台应用于欠平衡钻井的离心式气液分离器。离心式气液分离器是一 种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。它依靠离心力实现气、液两相 分离，与传统的重力式分离器相比，具有结构紧凑、重量轻、投资节省成本等优 点，是代替传统容积式分离器的新型分离装置。在气液两相旋流分析的基础上， 建立了预测分离性能的机理模型，该模型包括了入口分离模型、旋涡模型、气泡 及液滴轨迹模型；依据机理模型，提出了离心式气液分离器工艺设计技术指标和 工艺步骤.设计根据管柱式旋流分离器的机理模型以及设计工况

螺旋分离器的应用

1/18 空调气液分离器的设计与使用 一、工作原理 二、气液分离器的作用 三、气液分离器的安装位置 四、气液分离器的容积设计 五、气液分离器回油孔的设计 六、气液分离器均压孔的设计 七、气液分离器评价试验步骤和判定标准 八、气液分离器的图纸 九、气液分离器设计和使用的雷区 十、气液分离器的选型对照表 十一、气液分离器错误的安装引起的故障(案例) 2/18 一、工作原理 饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。 气液分离器就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。 其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。 一般气体由上部出口，液相由下部收集。 气液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放， 以去除液体的效果。 基本原理是利用气液比重

利用phoenics数值模拟软件与piv实验技术结合方法,分析不同质量浓度、流量、工作介质的螺旋分离器螺旋流流场分布、压力场分布和涡量分布.结果表明:在螺旋分离器螺旋流中,其切向速度远大于轴向速度、径向速度,但径向速度很小,一般可以忽略;随着流量、聚合物质量浓度的增加,压力下降速度也增大;在螺旋分离器内部压力呈阶梯状下降,且压力变化并不均匀,靠近螺旋入口端的压力变化小于靠近螺旋出口端的;涡旋并没有在整个螺旋叶片间的旋转流道内产生,只是产生在贴近叶片上壁和下壁处,即在近壁处更易产生涡旋.该结果可为螺旋分离器内部螺旋流流场的研究提供借鉴.

实用 文档 空调气液分离器的设计与使用 一、工作原理 二、气液分离器的作用 三、气液分离器的安装位置 四、气液分离器的容积设计 五、气液分离器回油孔的设计 六、气液分离器均压孔的设计 七、气液分离器评价试验步骤和判定标准 八、气液分离器的图纸 九、气液分离器设计和使用的雷区 十、气液分离器的选型对照表 十一、气液分离器错误的安装引起的故障(案例) 实用 文档 一、工作原理 饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。 气液分离器就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。 其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。 一般气体由上部出口，液相由下部收集。 气液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放， 以去除液体的效果。 基本原理是利用气液比重不同，在

实用 文档 空调气液分离器的设计与使用 一、工作原理 二、气液分离器的作用 三、气液分离器的安装位置 四、气液分离器的容积设计 五、气液分离器回油孔的设计 六、气液分离器均压孔的设计 七、气液分离器评价试验步骤和判定标准 八、气液分离器的图纸 九、气液分离器设计和使用的雷区 十、气液分离器的选型对照表 十一、气液分离器错误的安装引起的故障(案例) 实用 文档 一、工作原理 饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。 气液分离器就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。 其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。 一般气体由上部出口，液相由下部收集。 气液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放， 以去除液体的效果。 基本原理是利用气液比重不同，在

伴随着油田的进一步开采,井内的气液有效分离变得越来越重要.柱式气液旋流分离器由于结构简单和制作成本低而在油田很受欢迎.一个典型气液旋流分离器被用于数值模拟计算.基于混合物模型下的三维湍流模型被用来描述分离器内混合物流动情况.通过数值模拟,分析了不同参数下(分离器长度、出口直径等)的气液分离效率.随着分离器长度增加,气液分离效率降低;随着出口直径的增大,气液分离效率先提高后降低.矩形入口形状比圆形入口形状更适合旋流分离器,气液分离效率从66.45%提高到79.04%.最后,最佳几何结构被提出,在最佳结构下气液分离效率为86.15%.

应用计算流体动力学(cfd)方法,采用rngk-ε湍流模型对未开孔螺旋管油水分离进行数值模拟,根据此油相分布,在油相大量聚集的位置开孔,油相通过孔射流实现油水分离,且具有较好的分离效果;对比油相体积流量分布的模拟和实验结果,吻合较好,也由此验证了rngk-ε模型的正确性。

我厂变换工段饱和塔出口气水分离器是1971年建厂时设置的,其大小为φ6000×1200离心式气液分离器,后生产能力不断扩大,由于重视不够,乃至83年生产能力达到年产万吨合成氨水平,此分离器仍未更新。气液分离效果很差,气体带液严重,致使液体在主热交换器和中间热交换器中结垢,堵塞严重。导致传热效果很差,阻力增大,使用寿命缩短,有时这两个新热换器,使用不到一

借助计算流体力学软件fluent,采用rsm模型,对螺旋式旋风分离器内的三维强旋流场进行了数值模拟.通过数值模拟,分析分离器内的速度特性、压力特性和湍流特性.结果表明,该型旋风分离器内流场较为稳定,但在螺旋通道的中心区域流动较为复杂,且局部区域存在回流和二次流.分析还发现,回流增大了中心区域的流动阻力,且该型分离器的能量损失主要发生在中心区域及壁面处.

斜板式气液分离器是一种全新的，高效的分离装置，相比普通的重力分离器而言，既增加了液滴的凝结面积，也提高了分离效率。本文对斜板式气液分离器设计进行分析研究，通过与普通的重力分离器进行对比计算，经研究表明：在一定结构外径的前提下，斜板式气液分离器的设计可以降低带出液体的粒径，也可以提高气液分离器的分离效率。

采用计算流体动力学(cfd)方法,对气液固三相旋流分离器的初始模型进行数值模拟,分析其内部流场分布,得出倒锥结构具有促进分离效果的作用。通过固定分离器的主直径与高度、入口尺寸、底流口直径、侧向出口尺寸、排液孔数量、排液孔尺寸、排液孔中心高度、溢流管直径、溢流管长度以及旋流腔长度,改变倒锥结构中的内锥直径与内锥高度,对模型进行优化,得到内锥直径为38mm、内锥高度为110mm时,三相旋流分离器的分离效果较好。

　采用计算流体力学数值模拟方法研究了管柱式气水旋流分离器的分离效率及其影响因素。采用标准kε湍流模型对倾斜入口管柱式气水旋流分离器内的连续相流动进行数值模拟,得到了分离器内连续相的速度场分布。采用拉格朗日随机轨道模型对分离器内气泡的运移轨迹进行了模拟,同时计算得到了管柱式气水分离器的气泡分离率。模拟结果的分析表明气泡直径、分离器长径比以及入口流速等参数对管柱式气水旋流分离器的气泡分离率均有显著影响,这一结果为管柱式气水旋流分离器的工艺设计以及工作参数的选择提供了参考依据。

螺旋管具有结构简单等优点,在石油天然气领域获得了广泛的应用。因实验研究在对螺旋管的研究方面存在一定的缺陷,使数值研究方法开始应用于螺旋管的研究。利用cfd方法采用vof模型对螺旋管内固定进口速度油水二相流进行数值模拟,得出螺旋管内流场特征:①靠近入口端水相分布较大,沿重力方向分布变化不大,峰值前后出现了油水再混合现象;②入口端湍动能强度最大,油水混合物进入螺旋管后湍动能分布较为均匀;③动压在入口段急剧下降,而管内总压除在入口突降外沿轴向呈线性递减;④在入口端外侧剪切应力最大,沿管道轴向分布变化不大。为螺旋管技术的改进提供了一定的理论基础。