混流式风机
节能环保
王珈浩韩国鹏
中国核电工程有限公司，北京 100840气液混合器
摘要：多层复合T形管分离器是待开发的最新型两相流分离器，兼具其他功能。以煤油和水为液液两相，在分层流和带混合界面的分层流流型下，实验研究了双层复合T形管内液液两相流的相分离和分离效果。结果表明，分层流时双层复合T形管分离器能按理想分离过程分离两相流，可以实现两相的完全分离。流型中混合程度增加对相分离不利，但总体而言，双层复合T形管分离器的分离效果依然好于简单T和单层复合T形管。在混合程度较高的流型时，水相占比也对双层复合T形管的相分离效果产生影响。 关键词：液液两相流；T形管；分离效率；流型；相分离
小阿姨与小学生中图分类号：O359 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)26-0286-03
传统上液液两相流动体系往往利用重力和/或离心力原理加以分离，分离设备以大型的分离罐、沉降槽或旋流分离器为主，设备的体积相对庞大，投资也较高。生产设备的小型化和集约化是当今工业过程对工程技术发展的新要求。
T形管是近年来正在开发的一种新型的两相流分离器[1]。简单T形管已经应用于化工过程中气液两相的初步分离[2]。因其分离效率较低，大规模工业应用受到一定的限制。将几个T形管组合形成复合T[3-5]形管可以提高两相流的分离效率，甚至能完全分离两相流[6-7]。这种复合T形管具有简单、集约、经济、高效、安全等特点，并且作为管流式的分离器，可以在线安装、更新和维护，也能耐受更高的压力。若与自动控制技术结合，可以很好地分离两相流[8]。因此其工业应用的前景广阔。
开发出既具有相分离功能又兼具其他功能（如换热）的复合T形管分离器，可以使这种管流设备得到更大范围的工业应用。多层复合T形管分离器正是基于这一设想而开发的一种新设备。然而这种设备的许多性能还有待进一步研究发掘。
本文以煤油-水为液液两相介质，研究了主管水平放置、支管垂直向上时，双层复合T形管分离器对液液两相流的相分离情况，并用传统方法及分离效率[9]指标来评价双层复合T形管对分层流和带混合界面分层流的相分离结果。实验结果也与简单T形管及单层复合T形管进行比较，探讨不同因素对相分离的影响，优化操作条件，为T形管的工业化应用提供基础数据。应力比
1 实验部分
在复合T形管内，液液两相流的入口相比、流型、混合物流速对相分离有着极大的影响，另外复合T形管的形状结构也会影响分离效率。这些影响因素都要用实验来考察。
1.1 实验流程及操作
图1 实验流程示意图
1-储水槽2-水泵3-储油槽 4-油泵5-液体玻璃转子流量计 6-混合器 7-T形管分离器 8-油水计量器 9-油水分离槽1 10-油水分离槽
图1为实验设备流程简图。煤油和水分别由油泵3和水泵4从储油槽1和储水槽2抽出后经校核的转子流量计计量流入混合器6，流量可通过管路上的阀门来调节。经混合的油水两相经过一段水平管道到达复合T形管分离器后分流，一部分流入油水计量器8后排入油水分离槽9，另一部分流向油水分离槽10。油和水在两个油水分离槽内静止分层分离后流入各自的储槽，循环使用。流体在T形管分离器两个出口的分配比例由两个出口阀门调节。油水两相的两个出口流量通过计量流入计量器8的体积和所需时间计算。
实验所用管道的内径在T形管周围及T形管内均为10mm。混合器到复合T形管分离器之间的距离为管径的250倍，以便进入复合T形管前的流型充分发展。
1.2 T形管形状与结构lm8
两相流相分离实验主要采用了双层复合形管形式，它为特制的玻璃管，管道内径均为10 mm。所用双
层复合T形管如图2所示，两个垂直连接管4中心线间的距离为25mm，入口管和顶部或者底部汇集管间的距离为50mm。
图2 双层复合T形管示意图
1-入口 2，3-出口 4-连接管 5-密封口
1.3 流型的观察及实验点的选取
图4 Trallero流型图上的实验数据点
ST-分层流; ST＆MI-有混合界面的分层流; DO/W＆W-油滴分
胡充华散在水中; DW/O＆DO/W-双重分散; O/W-水包油; W/O-油包水
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议