双切向环流式气体分布器结构优化数值模拟

作     者：曹佳璐 周军逸 唐建峰 石野 CAO Jialu;ZHOU Junyi;TANG Jianfeng;SHI Ye

作者机构：中国石化青岛液化天然气有限责任公司山东青岛266400 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)山东省油气储运安全省级重点实验室山东青岛266580 

出 版 物：《煤气与热力》 (Gas & Heat)

年 卷 期：2019年第39卷第7期

页      码：10029-10034,10046页

摘      要：双切向环流式气体分布器因压力损失小、气体分布效果好、液沫夹带量小、综合性能优良而被广泛应用于填料塔内,但双切向环流式气体分布器存在局部气体流速小、回流现象明显的问题。因此,应该通过结构改进提高气体分布器的综合性能。利用FLUENT软件模拟双切向环流式分布器内的流场分布,分析产生不均性的原因。模型中塔段内壁直径为6000mm,入口直径为1220mm,内筒高1500mm,环形顶板宽度为500mm,距离分流板最近的导流叶片高450mm,其余导流叶片高度按照150mm等差递增;分布器内筒、环形顶板和导流叶片厚度均为10mm;导流叶片和分流板宽度与环形通道宽度一致,分流板高度与内筒高度一致。以分布器上端面为基准,分布器上下两段塔段均高2500mm。将此模型称为基准模型。在基准模型基础上,分别在分布器顶板上增加出气孔,调整分布器顶板宽度,调整分布器顶板位置,模拟调整后的内部流场分布,为分布器的结构优化设计提供方向。调整分布器顶板宽度能够有效降低分布器压力损失,提高气体均布性。当分布器环形顶板完全摘除时,分布器压力损失以及气体分布不均匀度相对于未做调整时分别下降29.24%与15.90%,分布器综合性能得到明显提升,因此可将摘除分布器顶板作为分布器结构改进的重要方向。在分布器环形顶板开孔能够在一定程度上降低分布器压力损失,提高气体均布性。顶板开孔后相比未开孔时压力损失最大降低18.04%,气体分布不均匀度最大降低9.10%。故环形顶板开孔可作为分布器结构改进的一个参考方向。调整分布器顶板位置对于降低分布器压力损失有一定积极作用,但对气体分布效果的提升作用有限,分布器压力损失以及气体分布不均匀度相对于未做调整时分别下降13.27%与4.62%,此种结构改进方法效果并不理想。

主 题 词：填料塔 双切向环流式气体分布器 数值模拟 结构优化 顶板 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

D　O　I：10.13608/j.cnki.1000-4416.2019.07.016

馆 藏 号：203695922...