新型气液分离闪蒸撬分液侧内流场模拟研究

为进一步探究气液分离闪蒸撬分液侧内部构件对其分离性能的影响规律,提高分液侧分离效率,基于标准k–ε模型和欧拉–欧拉方法,建立了分液侧流体流动特性分析模型,对分离腔内流场进行了数值模拟,将结果与文献实验数据进行了模拟对比,验证了模型的准确性,优化分析了分液侧内部构件结构参数对分离性能的影响。分析了分离腔内连通管、捕雾器、导流板及折流板结构参数对分液侧分离效率的影响,得出连通管对于分液侧整体分离效率影响很大,其直径和分布位置变化都会引起分离腔内流体的扰动;捕雾器厚度的增加会提高对于微小液滴的捕集作用,而其直径对分离效率影响较小。导流板主要影响入口流体的速度大小,改变其深度和角度均使得分离效果变化明显;折流板主要起到整流作用,其结构尺寸对分离效果影响很小。优化了分液侧分离腔内部的结构参数,结果表明:分离腔与集液筒之间至少要有两根连通管,并分别布置于分离腔的积液区和气相区,可以有效提高分离腔排液,避免集液筒发生气塞现象;当捕雾器厚度在60~120 mm时,分液侧分离效率波动很小,其整体分离效率可高达98%以上;导流板角度在90°~135°,深度在385~647 mm范围时,分离腔内部积液区流体流速较小,排液顺畅,分离效率提高。研究成果为新型气液分离闪蒸撬分液侧结构参数设计提供了理论依据。