摘要：普通水力旋流器在分離天然氣水合物泥砂混合漿體的過程中,外界不穩(wěn)定工況易導(dǎo)致天然氣水合物漿體分解出天然氣氣體,加之其與外界環(huán)境中的空氣結(jié)合更易產(chǎn)生空氣柱,而空氣柱會影響旋流器的分離效率和分離精度。鑒于此,設(shè)計了內(nèi)置扭帶水力旋流器。采用Solidworks 2018對水力旋流器進(jìn)行三維建模,利用ICEM CFD對模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,采用有限體積數(shù)值模擬方法研究了不同長度的扭帶與水力旋流器組合,來對比分析該設(shè)備中內(nèi)部流場的變化對分離除砂效率及分離精度的影響。研究結(jié)果表明:扭帶的放置消除了空氣柱對沉砂口排出砂的阻礙,增強(qiáng)了內(nèi)旋流效果并提高了分離效率及分離精度;內(nèi)旋流增強(qiáng)及穩(wěn)定性提高使未被完全分離的天然氣水合物泥砂混合漿體在內(nèi)旋流區(qū)停滯時間延長,將泥砂與水合物進(jìn)行二次分離,提高了水合物漿體純度,使得溢流口的水合物含量激增并出現(xiàn)突兀的波峰;200 mm非變徑扭帶與水力旋流器組合對天然氣水合物的分離效果最好。研究結(jié)果可為分離器性能的深入研究提供參考。
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