气液比对压裂返排液旋流除砂器性能的影响

作     者：刘培坤 王华健 赵振江 李伦操 肖小龙 张华 刘冰 Liu Peikun;Wang Huajian;Zhao Zhenjiang;Li Luncao;Xiao Xiaolong;Zhang Hua;Liu Bing

作者机构：山东科技大学机械电子工程学院 油田采出水处理及环境污染企业重点实验室 

基　　金：国家重点研发计划项目“深部煤矿井下结构紧凑型智能化精细分选技术及装备”(编号:2018YFC0604702) 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2019年第39卷第11期

页      码：44-54页

摘      要：水力旋流器已被应用于压裂返排液除砂,为了提高其分离性能,基于Fluent软件模拟和实验,研究了不同入口气液比(GLR)下水力旋流器的空气柱直径、压力与速度分布及分离效率,总结了入口GLR对水力旋流器分离性能的影响规律,并确定了最佳入口GLR范围。研究结果表明:①物料不含气体时,底流口与溢流口负压区将外界气体吸入内流场形成空气柱,当物料中含有气体时,空气柱中绝大部分气体来自溢流口与底流口,并且最终通过溢流口排出;②随着气液比升高,壁面处压力、底流压差及溢流压差均呈现非线性增长的趋势;③随着气液比升高,切向速度增大,却减小了较小气液比(10%~20%)下的组合涡流场指数;④随着气液比升高,轴向速度不断增大,然而过高的气液比(GLR>40%)却增加了流场的不稳定性;⑤气液比的升高提高了水力旋流器的除砂效率并减小了切割粒径,当GLR40%时能量损耗较大,确定出最佳GLR区间介于30%~40%。结论认为,该研究成果可以为水力旋流器的优化设计提供参考。

主 题 词：压裂返排液 水力旋流器 除砂 气液比 多相流 分离 能量损耗 优化设计 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0807[工学-电子信息类] 0815[工学-矿业类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.3787/j.issn.1000-0976.2019.11.006

馆 藏 号：203828592...