波紋板聚結(jié)器流動特性的數(shù)值模擬.pdf

1、波紋板聚結(jié)器是油田油水分離裝置的重要設(shè)備。隨著我國三次采油行業(yè)的迅速發(fā)展，原油采出液的物化性質(zhì)發(fā)生很大變化，主要表現(xiàn)在原油在水中的乳化程度和穩(wěn)定性的增強(qiáng)?，F(xiàn)有油水分離裝置的除油效率變低，要求開發(fā)適合采出液特點(diǎn)的油水分離器。本文從考察設(shè)備的流動特性入手，研究了不同內(nèi)構(gòu)件與流場分布之間的關(guān)系，篩選出性能優(yōu)越的穩(wěn)流構(gòu)件，為分散相在連續(xù)相中的浮升與聚結(jié)提供更有利的流場條件，從而優(yōu)化油水分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)，提高油水分離器的分離效率。 本文利用

2、CFD軟件，系統(tǒng)模擬了油水分離器各種內(nèi)構(gòu)件流場分布規(guī)律，并對計算結(jié)果進(jìn)行了對比分析，篩選出了性能優(yōu)越的內(nèi)構(gòu)件。模擬計算結(jié)果表明：(1)入口構(gòu)件可有效改善分離器內(nèi)流場的分布狀況，減緩了入口流體對分離器內(nèi)流體的沖擊，使分離器內(nèi)部流場更接近柱塞流動，更有利于油水兩相的分離。其中離心式入口構(gòu)件較其他構(gòu)件綜合性能更優(yōu)越，可優(yōu)先選擇。(2)流體經(jīng)過布液板后，明顯改善了流場的分布狀況，有效抑制了漩渦和返混的產(chǎn)生。 采用拉格朗日兩相流模型，對油

3、滴的浮升過程進(jìn)行了模擬計算，考察了油滴粒徑、分離器負(fù)荷與分離效率之間的關(guān)系。模擬結(jié)果表明：(1)油滴在分離器中的停留時間增加，其分離效率逐漸增大。當(dāng)采出液中油滴的粒徑較小(<10μm)時，單靠油滴的浮升過程很難實(shí)現(xiàn)油水兩相的分離。(2)可以采用在分離器內(nèi)部加裝聚結(jié)填料的方法，改變分離器內(nèi)部的流動狀況，增加油滴的碰撞聚并被填料捕獲的機(jī)會，從而提高油水分離效率。 波紋板聚結(jié)器數(shù)值模擬結(jié)果表明，聚結(jié)填料彼此相鄰的流體通道交錯貫通，使得