多级液体分布器流动特性分析

新型污水处理工艺的处理效率受到反应池流场扰动影响较大,引起流场扰动的主要因素是液体分布器出流均匀性和出孔湍流强度。目前,关于分布器均匀布水的研究较少,尚未揭示淹没流的孔口阻力特性与沿程阻力特性协同机制。本文提出一种孔径梯度变化的多级液体分布器结构,应用于某示范工程中,建立了基于物质传输模型的淹没流液体分布装置有限元分析方法,将数值模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:试验得到2个测试平面内氯离子质量浓度最大偏差为1.97%,有限元模拟得到多级液体分布器的克里斯琴森均匀系数为89.1%。在进水过程中,试验和有限元模拟所得新进水质量分数的变化趋势一致,结果吻合较好,证明了新型污水反应器结构的合理性,且满足工程应用要求。

填料塔液体分布器的研究进展

填料塔作为化工单元操作过程中重要的汽液传质设备,因具有传质效率高、整塔压降低、能耗低等优点,已经成为精馏操作中的关键设备。液体分布器是填料塔中重要的塔内件,其结构形式直接关系到液相物料在塔内的分布情况,从而影响填料塔的分离效果。本文系统介绍了液体分布器的发展现状,从自然流分布、径向分布系数等方面详细总结了分布质量对填料塔分离效率的影响;深入分析了国内外关于各种结构类型的液体分布器的理论研究以及设计优化过程;并总结了不同液体分布器分布质量评价方法的适用场景。文章最后对液体分布器的发展进行了展望,为液体分布器的设计与优化提供了思路。

液体分布器小孔流量系数变化规律

孔口流动的影响因素非常复杂,将小孔流量系数视为常数是不合理的,对其进行系统研究对于液体分布器的设计是非常重要也是非常必要的。为了研究小孔流量系数的变化规律,以流体力学实验为手段,对不同结构、不同开孔方式、不同小孔孔径的液体分布器及液体孔板进行水力学实验研究,通过实测数据验证了实际的小孔流量系数是随着孔径和液位变化的,在进行液体分布器液位计算时,应遵循小孔流量系数的变化规律进行设计取值,以达到分布器的精细化设计。

晃动对FLNG排管式液体分布器性能的影响

随着海洋油气开发的推进,填料塔被广泛应用于海上浮式液化天然气设备(FLNG),对天然气进行预处理。填料塔的重要元器件为液体分布器,其设计的好坏直接影响到填料性能和全塔效率的发挥。排管式液体分布器因其驱动力为液体压力,能更好地适应海上晃动。为了研究海上晃动对其液体分布性能的影响,使用可以实现横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡6种单一自由度晃动的六自由度晃动平台,对排管式液体分布器进行静止、不同晃动形式和不同晃动幅度工况下的实验研究,测量各种工况下各孔口的出口流量,分析各种晃动形式和晃动幅度对其液体分布性能的影响效果。结果表明:①6种单一晃动形式中,横摇、纵摇对排管武液体分布器的孔口流量分布影响较大,横摇5°和纵摇5°使其整体不均匀度(M_o)值分别增大了35%和15%,其余晃动形式对其性能影响较小;②随着晃动幅度的增大,排管式液体分布器的液体分布性能变差,横摇8°比横摇5°的M_o值增大30%,纵摇8°比纵摇5°的M_o值增大20%左右,艏摇运动下的M_o值变化不明显。该研究成果,为排管式液体分布器在海上的应用及优化提供了技术支持。

槽式液体分布器分布性能的研究

文中以大型的工业用槽式液体分布器为研究对象,研究方法有理论计算、实验和流体模拟软件模拟。研究发现:传统的槽式液体分布器其分布孔的设计存在偏差,分布器分布管出口流量、一级槽自身液面稳定能力以及液面梯度都对分布器的分布性能有影响。文中提出了一种新型槽式液体分布器,有利于提高填料塔的效率。

塔填料及液体分布器

论述了国内外填料塔技术的发展现状,介绍了新型散堆填料、规整填料和液体分布器的结构特点。同时介绍了天津大学开发及应用新型填料塔技术的一些成功实例,最后展望了填料塔的发展方向。

变孔径直管液体分布器的研究与设计

本文研究了均匀开孔与非均匀开孔直管液体分布器的流量分配。结果表明,改变孔径可有效地提高流量分配的均匀性。根据修正动量方程和实验数据计算并关联了动量摩擦修正系数。对小孔阻力系数进行了测定和关联。提出了变孔径直管液体分布器的设计方法,并给出设计示例。

填料塔排管式液体分布器的研究和设计

针对填料塔排管式液体分布器的基本要求,应用简化的修正动量方程作为分析排管内流体流动规律的理论基础。基于实验结果,提出动量、摩擦修正系数K,阻力系数ξ和不均匀度M_1的实验关联式,并提出了一个排管式液体分布器的设计方法。

填料塔孔口型液体分布器液体穿孔流量系数实验研究

在特制的实验装置中 ,针对填料塔孔口型液体分布器最常见的单孔流量范围 ,实验研究了 8种孔口的流量系数 Cd随孔口结构和雷诺数 Re的变化规律 ,从所得到的 5 0 8组 Cd- Re数据表明 ,各种孔口的 Cd 均与Re密切相关。Re大于 10 0 0 0 ,Cd 为一恒定值 ,在 0 .6 1～ 0 .96范围 ,仅随孔口结构而变 ,Re小于 10 0 0 0 ,Cd呈现出急剧、复杂的变化。实际填料塔液体分布器孔口射流雷诺数多在 10 0 0 0以下 。

填料塔液体分布器分析

论述液体分布器在填料塔中的重要地位，对液体分布器的基本要求、六种分布器的结构特点进行了分析，介绍了液体分布器的选择方法。

大型萃取塔液体分布器性能和设计方法的研究

本文用界面张力极低的丁醇-水体系研究了管式液体分布器孔径和喷口流速对分散相液滴直径分布和液滴平均直径的影响。对适宜喷口速度的选择进行了定量的研究。在此基础上,编制了调整孔径和孔分布以保证分散相沿塔截面均匀分布的计算机程序,可用于石油化工系统大型萃取塔管式分布器的优化设计。

孔盘式液体分布器内液体流动对布液孔出流均匀性的影响

借助包括双欧拉均相多相流模型、VOF界面追踪方法和SST k-ω湍流模型的CFD模型,对孔盘式液体分布器内的流场对布液孔出流均匀性的影响进行研究。首先以单孔流动时的液体流量为标准值,通过与标准值的偏差来评估布液孔的出流不均。根据偏差的大小,可以衡量分布器内流动对布液孔出流的影响。然后结合孔前流动区概念对模拟结果进行分析,发现布液孔出流不均是由分布器内液体流动不均造成的。最后,提出了通过改变进料管位置来优化盘式液体分布器结构。计算结果表明,改变进料管的位置可以避免大规模不良分布,进而提高液体分布器的性能。

排管式液体分布器的结构改进与应用研究

总结了填料塔中排管式液体分布器的工程设计、制造、安装经验 ,从提高液体分布器的初始分布质量并相应提高填料塔的传质效率方面着手 ,提出对传统排管式液体分布器进行合理的结构改进 ,并采用评价理论进行验证。结果表明 ,新型结构的排管式液体分布器性能比传统结构优越。通过在林产化工、制药、精细化工等行业中的实际生产应用 ,达到满意的效果。

填料塔液体分布器的设计与选型

在分析填料层内液体分布规律的基础上,对双氧水精馏中填料塔的几种液体分布器的各项性能进行了比较,提出了在设计中选择适用于双氧水精馏体系的液体分布器的合理方案。

横向流动对槽式液体分布器孔口出流的影响

以CFD模拟为工具,对槽内横向流动对孔口出流的影响进行了研究。研究结果表明:孔口的流量随着槽内横向流速的增加而减少。另外,研究结果还表明液位越低、孔口直径越小,孔口出流越容易受到横向流动的影响。对于处理量较大的槽式液体分布器,横向流动有可能导致大规模不良分布。因此,应对液体在分布器内的流动特性进行系统的研究,以避免形成大规模不良分布。

竖管降膜蒸发器内液体分布器的研究进展

对小型竖管降膜蒸发器和大型竖管降膜蒸发器内液体分布器的型式、特点和应用作了介绍,分析了液体分布器的研究现状。报道了可调齿缝型液体分布器、伞板型液体分布器、再分布型布膜器、多层喷淋盘式分布器、管外多层淋降式分布器等液体分布器的新型式,进而给出了液体分布器的选择原则,并对液体分布器的研究前景和面临的问题作了展望。

一种耦合CTST的新型槽盘式液体分布器性能研究

针对传统分布器普遍存在大量占用塔内有效体积、截面内液体浓度分布差异等问题,设计制造一种兼具传质功能的新型槽盘式液体分布器。搭建了一套直径为580 mm有机玻璃塔测试系统,以空气-水系统对该分布器进行了分布性能测试。结果表明,气液两相在升气罩内充分接触,实现传质过程,有效利用塔内空间;板上收集的液体混合均匀,有效消除浓度差异问题;经过对性能测试结果评价,该新型槽盘式液体分布器分布性能为优,确保了液体均匀分布。

填料塔内液体分布器的改造与探讨

液体分布器是填料塔内件的关键部件。探讨了单层管式分布器的缺陷,结合其它管式分布器的结构特点,对其结构进行了改进,改造后的应用结果表明效果良好。

大型填料塔槽式液体分布器的非等液位法设计

为使大型化工填料塔用二级槽式液体分布器的流体力学计算更简捷,进一步提高该分布器的均匀性和操作弹性,继等液位设计法之后又提出了一种工程上急需的新方法———非等液位设计法。设定槽式液体分布器一级槽开孔孔径为二级槽开孔孔径的2倍,孔流系数相等,应用小孔排液量公式,对二级槽作物料衡算,研究发现:当一级槽内液位高度与二级槽内液位高度的比为某一特定数值时,一级槽的开孔数与二级槽的开孔数也成一定比例。从而可由每个二级槽上的开孔数简捷地计算出一级槽相应分液盒上的开孔数、补孔数及补孔孔径。等液位设计法已成功应用多年,非等液位设计法则正在推广应用。

海上天然气脱酸塔内排管式液体分布器各喷淋密度下的孔径研究

近年来,海上浮式液化天然气设备成为研究热点,液体分布器作为脱酸塔器中关键的塔内件之一,目前对其在海上晃动工况下的结构设计研究较少。本文选取出口数为52个的1.2m排管式液体分布器作为研究对象,利用晃动平台和水循环系统组成的实验装置,对液体分布器开展静止、横摇5°和纵摇5°的水力学实验,通过改变喷淋密度,分析在晃动工况中,具有不同出口直径的排管式液体分布器各支管孔口流量分布和整体孔口流量分布的变化情况,结合孔口流速的合理范围以及孔口流量不均匀度较静止工况下的增大程度,确定出晃动时在各种喷淋密度条件下最优的孔口直径。结果表明:排管式液体分布器在小尺寸孔径下受晃动的影响程度更小,但是出口流速较大;晃动5°以内的条件下,喷淋密度分别为4.4m^3/(m^2·h)、8.8m^3/(m^2·h)和13.2m^3/(m^2·h)左右时,孔径分别设计为4mm、6mm和8mm可以使排管式液体分布器的孔口流速落在合理范围内并且维持较高的孔口流量均布性能。