基于分水效果评价的柱状旋流分离器性能研究 被引量：3

1

作者 罗小明 任静 +1 位作者 吕宇玲 何利民 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2605-2614,共10页

采用柱状旋流分离器进行高含水采出液预分水操作,具有高效、紧凑、经济等优点。本文着眼于旋流分离器的分水效果,通过室内实验研究了入口混合流速、分水比和入口含油浓度对柱状旋流分离器预分水性能的影响规律并绘制操作参数边界示意图... 采用柱状旋流分离器进行高含水采出液预分水操作,具有高效、紧凑、经济等优点。本文着眼于旋流分离器的分水效果,通过室内实验研究了入口混合流速、分水比和入口含油浓度对柱状旋流分离器预分水性能的影响规律并绘制操作参数边界示意图。采用数值模拟方法,基于PBM模型模拟分析分离器内部的油滴粒径分布规律,揭示了造成柱状旋流分离器性能恶化的原因。结果表明:入口混合流速与分水比具有协同作用,高入口混合流速与高分水比条件不利于分离器分水操作的进行,且这种协同作用在入口含油浓度增加时更加显著;在分水比Fbi≥0.5时,随着入口含油浓度的增加,入口混合流速可操作区间逐渐缩小。 展开更多

关键词 柱状旋流 高含水原油 油滴粒径 预分水 分离特性

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柱状旋流器在油水分离领域的研究进展 被引量：8

2

作者 杨兆铭 何利民 +2 位作者 罗小明 吕宇玲 韩云蕊 《石油机械》 北大核心 2018年第3期57-64,共8页

柱状旋流器在油水预分离工艺中有着巨大的发展潜力。在对国内外的研究现状及相关文献广泛调研的基础之上,对柱状旋流器技术的发展现状、目前已有设备的主要形式及参数、装置内部旋流流场、影响柱状旋流器分离效率因素以及该技术在油水... 柱状旋流器在油水预分离工艺中有着巨大的发展潜力。在对国内外的研究现状及相关文献广泛调研的基础之上,对柱状旋流器技术的发展现状、目前已有设备的主要形式及参数、装置内部旋流流场、影响柱状旋流器分离效率因素以及该技术在油水分离领域的发展趋势进行了分析。分析结果表明:针对柱状旋流器内部流场中压力以及速度的规律探究已经较为成熟;柱状旋流器入口结构、入口位置、长径比等结构参数以及溢流比、加速度比等操作参数对其分离效率有着显著影响。最后提出了柱状旋流器在油水分离领域的发展建议。 展开更多

关键词 柱状旋流器 油水分离 结构参数 操作参数 研究进展

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柱状旋流电脱水器分离性能实验研究 被引量：6

3

作者 胡康 何利民 +1 位作者 张鑫儒 王皓 《石油化工高等学校学报》 CAS 2017年第4期18-22,共5页

三相分离器与电脱水器常见于原油处理环节,这类设备体积庞大、处理效率低。通常电脱水器还要求入口乳状液含水率不能超过30%。为了解决这些问题,设计并制作了一种柱状旋流电脱水器,该电脱水器结构紧凑,分离效果好,能处理含水率高于30%... 三相分离器与电脱水器常见于原油处理环节,这类设备体积庞大、处理效率低。通常电脱水器还要求入口乳状液含水率不能超过30%。为了解决这些问题,设计并制作了一种柱状旋流电脱水器,该电脱水器结构紧凑,分离效果好,能处理含水率高于30%的乳状液。针对该电脱水器的聚结特性与分离特性进行了实验研究。结果表明,该电脱水器在处理含水率20%、40%的乳状液时,液滴增大倍数最高,分别可达5.6、4.5倍;场强为356.44kV/m时,分离效率可以达到75%;适当增大乳状液在聚结段的停留时间,液滴平均粒径增大,分离效率大幅提高。 展开更多

关键词 乳状液 柱状旋流电脱水器 聚结特性 分离特性

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稠油在柱状旋流分离器中分离特性的数值模拟 被引量：3

4

作者 杨兆铭 何利民 +1 位作者 田洋阳 罗小明 《油气储运》 CAS 北大核心 2020年第3期319-325,共7页

针对特高含水时期中国油田在稠油集输方面面临的挑战,构建了低剪切强度的旋流场,利用柱状旋流分离器进行油水预分离,同时采用数值模拟的方法进行研究。选择混合模型与RNG k-ε模型对稠油的旋流分离特性进行数值模拟,分析稠油的分散相粒... 针对特高含水时期中国油田在稠油集输方面面临的挑战,构建了低剪切强度的旋流场,利用柱状旋流分离器进行油水预分离,同时采用数值模拟的方法进行研究。选择混合模型与RNG k-ε模型对稠油的旋流分离特性进行数值模拟,分析稠油的分散相粒径、油品黏度、密度、底流比及入口流速等参数对柱状旋流分离器底流口含油率和压降的影响。结果表明:稠油在柱状旋流器内的分离特性与其他油品不同,其分散相粒径对底流口含油率影响显著,但对压降影响不大;油品密度、黏度对底流口含油率存在不同影响,并在所选黏度的研究范围内存在最佳分离黏度区(750~830 mPa·s);入口流速增大,底流口含油率降低;底流比对压降的影响并不显著,模拟结果与已有实验结果具有一致性。 展开更多

关键词 稠油 弱旋流场 柱状旋流分离器 分离特性 数值模拟

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入口管下倾角度对旋流分离器内部流场的影响 被引量：1

5

作者 韩孟霞 何利民 +2 位作者 罗小明 吕宇玲 王玉柱 《油气田地面工程》 北大核心 2014年第11期46-47,共2页

入口结构的设计对旋流分离器内部流场以及其分离效率具有重要的影响,而入口管的下倾角度就是其中一个重要的影响因素。柱状旋流分离器的切向速度呈Rankine涡特征,由靠近壁面的准自由涡和轴心位置的准强制涡组成。入口管的下倾造成分离... 入口结构的设计对旋流分离器内部流场以及其分离效率具有重要的影响,而入口管的下倾角度就是其中一个重要的影响因素。柱状旋流分离器的切向速度呈Rankine涡特征,由靠近壁面的准自由涡和轴心位置的准强制涡组成。入口管的下倾造成分离器等高度截面上最大切向速度值的减小,同时增加了分离器内部流场的不均匀性:切向速度最低点位置沿轴向发生摆动,不同下倾角度摆动的方向和幅度不同;涡核边界往入口管的对面方向发生了摆动,摆动幅度随下倾角度的增加而增大。入口管的下倾使分离器内部压力分布的对称性变差,压力分布的扭曲程度随下倾角度的增加而增大。 展开更多

关键词 柱状旋流分离器 切向速度 涡核边界 下倾角度 压力损失

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涡流探测管对柱状旋流分离器分离性能的影响

6

作者 何兆勋 何利民 +2 位作者 孟德文 梁隆杰 刘宝峰 《石油化工高等学校学报》 CAS 2018年第1期83-88,共6页

在入口含水率为95%、90%、80%、70%的条件下,改变油水混合流速和分流比,通过室内实验研究,以最佳脱水率为评价指标,对比分析了有无涡流探测管的柱状旋流分离器的分离性能。结果表明,当入口含水率为95%、90%、80%时,前者比后者的最佳脱... 在入口含水率为95%、90%、80%、70%的条件下,改变油水混合流速和分流比,通过室内实验研究,以最佳脱水率为评价指标,对比分析了有无涡流探测管的柱状旋流分离器的分离性能。结果表明,当入口含水率为95%、90%、80%时,前者比后者的最佳脱水率提高12%~22%,入口与溢流口压降升高3~52kPa;当入口含水率为70%时,前者与后者的最佳脱水率相差不大,但是压降最大相差68kPa;在不同实验工况下,两者的入口与底流口压降相差不明显,前者比后者稍高。同时,当入口含水率一定时,最佳分流比随入口混合流速的变化规律与脱水率相一致。 展开更多

关键词 涡流探测管 柱状旋流分离器 脱水率 压降

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柱状气液旋流分离器的研究现状及应用前景 被引量：23

7

作者 寇杰 《石油机械》 北大核心 2006年第4期71-73,共3页

气液旋流分离器(GLCC)依据离心分离原理实现气液的分离,与传统的依靠重力实现气液分离的容积式分离器相比,具有结构简单、能耗低、质量轻、应用方便等优点。简要介绍了GLCC的结构、工作原理和研究现状,在此基础上,较为详细地描述了其在... 气液旋流分离器(GLCC)依据离心分离原理实现气液的分离,与传统的依靠重力实现气液分离的容积式分离器相比,具有结构简单、能耗低、质量轻、应用方便等优点。简要介绍了GLCC的结构、工作原理和研究现状,在此基础上,较为详细地描述了其在石油石化工业中的应用前景。 展开更多

关键词 柱状气液旋流分离器 气液分离 研究现状 应用前景

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柱状气液旋流器的耦合流变水力特性模型 被引量：3

8

作者 刘晓敏 檀润华 刘银梅 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期107-110,114,共5页

利用改进的柱状气液旋流器(GLCC)机械设计模型计算并预测出该模型的气液耦合流动的流变水力特性,如临界速率、平衡液位高度、零净液体流量及液体携带起始点等。柱状气液旋流器机械设计模型的确定对平衡液位模型和气-液界面模型的建立有... 利用改进的柱状气液旋流器(GLCC)机械设计模型计算并预测出该模型的气液耦合流动的流变水力特性,如临界速率、平衡液位高度、零净液体流量及液体携带起始点等。柱状气液旋流器机械设计模型的确定对平衡液位模型和气-液界面模型的建立有重要意义。推导出了净液体流量为零时的最大液体容量,并得出在一种临界参数下气体中无液体携带和液体中无气体携带的条件。液体携带起始点的提出和预测为获得较为完整的气液耦合流变临界操作参数提供了依据,而且为今后柱状气液旋流器的推广应用提供了参考。 展开更多

关键词 柱状气液旋流器 气液耦合流动 水力特性 平衡液位 零净液体流量 气-液界面 数学模型

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气液旋流分离器结构改进和性能模拟 被引量：2

9

作者 王婉琳 《科技传播》 2022年第10期109-113,共5页

应用数值模拟和理论分析相结合的方法,应用Fluent软件研究了管柱式气液分离器内部的流场特性。通过对不同结构构件GLCC的流场进行分析,优选出了高效的结构型式。首先对入口构件的型式、角度及入口位置进行油气两相模拟计算。结果表明,... 应用数值模拟和理论分析相结合的方法,应用Fluent软件研究了管柱式气液分离器内部的流场特性。通过对不同结构构件GLCC的流场进行分析,优选出了高效的结构型式。首先对入口构件的型式、角度及入口位置进行油气两相模拟计算。结果表明,入口构件确定气液分布和GLCC的初始切向速度。最佳入口构件型式为下倾新月形入口,入口角度为27°,其性能最优。 展开更多

关键词 柱状气液旋流分离器 数值模拟 参数优选

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延长测试平台高效原油处理系统分析 被引量：1

10

作者 李勇 谷伟 +2 位作者 李顺 张洪涛 谭静轩 《天津科技》 2015年第9期55-59,共5页

延长测试平台作为延长测试设备,为油田开发提供准确的参数,确保油田经济效益。为降低油田生产操作费用,需要增加原油处理系统对采出液进行处理,待达到合格原油要求后进入原油舱储存待输。鉴于延长测试平台的特性,针对试采油田油藏产能... 延长测试平台作为延长测试设备,为油田开发提供准确的参数,确保油田经济效益。为降低油田生产操作费用,需要增加原油处理系统对采出液进行处理,待达到合格原油要求后进入原油舱储存待输。鉴于延长测试平台的特性,针对试采油田油藏产能、原油基本性质等基础数据,确认延长测试平台原油处理系统要求及能力,并制定了工艺专业设计原则。在设计原则的指导下,通过工艺方案分析比选,最终确定最优的高效原油处理系统。 展开更多

关键词 管式油水分离器 柱状气液旋流分离器 高效分离器

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气泡强化柱状水力旋流器结构优化研究

11

作者 姬宜朋 陈家庆 +2 位作者 方相九 李京瑞 刘美丽 《油气田地面工程》 2018年第8期17-23,共7页

为促进国内气泡强化柱状水力旋流器工程化进程,在计算流体力学(CFD)数值模拟的基础上,运用响应曲面法对气泡强化柱状水力旋流器的结构进行了优化设计分析。优化设计后的气泡强化柱状水力旋流器最佳处理量为4~8 m3/h,此时分离效率可达95... 为促进国内气泡强化柱状水力旋流器工程化进程,在计算流体力学(CFD)数值模拟的基础上,运用响应曲面法对气泡强化柱状水力旋流器的结构进行了优化设计分析。优化设计后的气泡强化柱状水力旋流器最佳处理量为4~8 m3/h,此时分离效率可达95%以上,且溢流口和底流口的压力损失不高于0.36 MPa。与意大利萨伊博姆公司所研制的"3C"型柱状水力旋流器相比,在总体压降相当的情况下,优化设计后的柱状水力旋流器分离效率更高,工作稳定性更好;与常规切向入口水力旋流器相比,所设计的柱状水力旋流器在压力损失相近的情况下,单体处理量大幅度提高。优化设计后的柱状水力旋流器分离性能好,在液-液分离领域,特别是对空间要求较高场所具有广阔的市场应用前景,其优化设计成果也将对气泡强化柱状水力旋流器应用提供有力的理论支撑。 展开更多

关键词 气泡强化柱状水力旋流器 结构参数 优化设计 数值模拟 分离性能

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柱状气液旋流器的入口形式优化

12

作者 王旭臣 《油气田地面工程》 北大核心 2012年第12期105-105,共1页

柱状气液旋流分离器由圆筒、进口管(入口)、上部溢流口(出气管)、下部底流口(排液管)组成。入口管为整个旋流分离提供旋转动力,并决定了混合相的气液分布以及混合相进入柱状气液旋流分离器最初的切向速度。针对柱状旋流器的入口形式进... 柱状气液旋流分离器由圆筒、进口管(入口)、上部溢流口(出气管)、下部底流口(排液管)组成。入口管为整个旋流分离提供旋转动力,并决定了混合相的气液分布以及混合相进入柱状气液旋流分离器最初的切向速度。针对柱状旋流器的入口形式进行了数值模拟研究,模拟结果表明,入口倾角为30°,入口布置于0.08 L位置,采用矩形喷嘴及单入口形式将保证柱状气液旋流器具有最优的分离效果。 展开更多

关键词 柱状气液旋流器 数值模拟 优化 入口形式

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