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斜板沉降器固液两相流数值模拟及分离性能研究

斜板沉降器被广泛用于化工、矿山、环保进行废水澄清回收利用已有多年的历史。以往的斜板沉降器设计是基于大量的假设,通过实验及经验方程来计算斜板沉降器的几何参数和操作参数,这种设计方法的局限性越来越明显。为了克服以往传统设计的局限性,本文应用数值模拟的方法进行了斜板沉降器内固液两相流场的研究,即应用数学模型来模拟其分离过程。研究的目标是建立斜板沉降器的两相流数学模型及其计算方法。本文通过比较单颗粒动力学模型、小滑移模型、无滑移模型、颗粒轨道模型和拟流体模型的优缺点,采用了单颗粒动力学模型进行流动数值模拟。本文的数值计算程序结构化好,调试方便。本文主要求解斜板沉降器的稳定的两相流流场,网格的划分采取控制容积法;采用PLDS法进行数值插值,这种插值方法不但较为简单,而且计算精度高,优于传统的中间差分法;利用一种高效的算法—SIMPIER—来处理流体流动中速度和压力的连接,收敛速度较快。本文通过数值计算,给出了斜板沉降器内流场分布,分析了流  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

《石油化工设计》2017年01期
石油化工设计

斜板沉降器的分析研究

近些年来沉降工艺广泛地应用于石油、化工、环保等领域来实现固液分离,沉降工艺是指在重力作用下,悬浮物从液体中分离出来的过程,即悬浮物在絮凝剂的作用下形成较大的絮凝体,随后在沉降器中分离出来,完成液体澄清工序。沉降器的型式很多,包括平流式、竖流式和辐流式。斜板沉降器的应用广泛,例如石油化工行业中的油水分离、给排水处理、废液处理等,本文详细介绍斜板沉降器工作的原理和分析其关键参数。1斜板沉降器介绍斜板沉降器是一种在沉降器内设置许多间距较小的平行倾斜薄板的设备(见图1),其优点有:图1斜板沉降器示意1)斜板的设置使得沉降器的体积和占地面积缩小,可大幅降低设备的投资及其占地面积。2)斜板沉降器缩短了颗粒的沉降距离,减小了沉降时间,增大了处理量。3)常规沉降器雷诺数(Re≈104)都比较大,属于紊流区域,紊流不利于沉降;而斜板沉降器在层流区间,可有效帮助颗粒沉降,提高沉降效率。4)斜板还可定期拆卸、更换、方便操作。5)可在顶部增设盖板,引管...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国井矿盐》2011年02期
中国井矿盐

斜板沉降器新型斜板的研究和应用

1前言中平能化集团联合盐化有限公司现拥两套设计年生产能力60万吨的工业盐生产线。制盐所用为石膏型,其工艺采用五效真空蒸发流程,石膏晶种法防垢生产工艺。其石膏处理的工艺流程为:制盐系统产生的石膏母液首先进斜板澄清器进行澄清增稠,澄清液由泵输送回制盐系统离心母液桶;浓度增高的石膏母液由泵加压打入石膏洗涤桶,与制盐系统产生的混合冷凝水充分搅拌,将含于石膏中的盐份进行淘洗,待盐份降低至要求时,将搅拌器内的母液进行澄清,石膏晶形转换。然后洗涤水回废水收积池,洗涤后的石膏经晶形转换,由石膏渣泵打入板框压滤机进行压滤,压滤液与石膏洗涤器洗涤液汇合。压滤后的石膏含水量一般可以达到20%以内,最后装车外运。每年从制盐母液中分离出约4万吨左右固体石膏,可想而知,需要处理的石膏母液量是非常巨大的。在以上工艺流程中的斜板澄清器澄清增稠的性能的好坏对整个石膏处理系统能否正常处理石膏是最为重要的,然而斜板澄清器的处理量和澄清增稠的性能的好坏与斜板澄清器斜板...  (本文共3页) 阅读全文>>

《石油化工设计》2011年01期
石油化工设计

催化裂化装置沉降器藏量失灵原因分析及改进

中国石化青岛石油化工有限公司n套催化裂化装置由洛阳石化工程公司设计,原设计加工能力为1.0M“a。反应一再生系统采用全同轴布置,自上而下依次为沉降器、第一再生器、第二再生器。2005年进行了MIP一CGP技术改造后,设计规模提高至1 .4M口a。改造完成后,装置各参数比较稳定,装置运行一直处于良好状态。但是在2010年5月,沉降器汽提段上部密度突然出现低报警信号,由ssl.3k岁m,降至477.6k群m,,同时待生催化剂塞阀的阀位仍在进一步开大,但此时沉降器藏量却始终保持不变。操作人员迅速投用塞阀膨胀量,随后改为现场手摇操作,从而避免了严重事故的发生。本课题针对以上问题,对引起事故的原因进行了分析并提出改进措施。1藏量测定方法由于有固体催化剂细粉和油气的存在,催化裂化装置反应器、再生器的密度、藏量都采用反吹测差压法进行测量,这样可有效防止测压点及测量引线堵塞使仪表失灵[’一’]。计算方法见式(l): W二峥=FH(透尸总/H)=...  (本文共4页) 阅读全文>>

《硫酸工业》2008年06期
硫酸工业

斜管沉降器的故障分析及改造

斜管沉降器是利用浅池沉淀原理设计的一种液一固分离设备。斜管沉降器由配水槽、集水槽、聚丙烯斜管、支撑栅板、顶盖和壳体等几部分组成。斜管沉降器沉降截面的中心以无顶板及底板的方箱横贯将其分隔为3部分。稀酸由顶盖的中心点进人配水槽后均匀、缓慢地顺着中排区域的聚丙烯斜管向下流动,而后从2个边排部位的聚丙烯斜管上升至集水槽,澄清后的清液由集水槽排出斜管沉降器,粉尘沉淀后由收泥斗收集从排泥管排出斜管沉降器外。同平流式沉淀池相比,斜管沉降器具有占地面积小、稀酸处理能力大和沉淀效率高的特点,在硫酸装置净化工序稀酸处理中有广泛的应用。由于设备方面的原因,生产中斜管沉降器的故障也时有发生,现将故障的分析及改进措施简单介绍如下。1配水植堵塞及改进措施斜管沉降器的配水槽多用聚丙烯材质制作,整体呈长方形。配水槽的边板为锯齿形的溢流堰结构。稀酸进人水平放置的配水槽后由在同一水平面的溢流堰口均匀向下淋洒,使稀酸近乎理想状态地沿中排整个截面匀速的向下流动,从而强...  (本文共2页) 阅读全文>>

《排灌机械》2008年06期
排灌机械

往复杂浆泵用重力沉降器的设计计算

往复杂浆泵[1,2]输送固液两相杂浆时,其固体颗粒对往复泵的柱塞及填料产生严重的磨损,使用寿命短,严重影响往复泵产品的可靠性.因此如何解决固液两相介质的输送过程中所遇到的磨损问题,已成为世界泵业共同面临的一项重大科研任务.为了防止固体颗粒进入往复杂浆泵的往复密封运动副中,消除固体颗粒对柱塞及填料造成磨损破坏,延长柱塞及填料的寿命,解决往复杂浆泵磨损难题[3,4],提升往复杂浆泵的可靠性.可采用在传统往复杂浆泵的往复密封与液缸之间增设一油隔离重力沉降器的技术.笔者将以实际往复杂浆泵运行工况为例,运用沉降原理以及CFD技术对重力沉降器的设计计算进行分析.1重力沉降器的设计针对现有往复杂浆泵的转速n=60 r/m in,行程s=300 mm,柱塞直径d=240 mm.现设计一重力沉降器,其结构示意图如图1所示.图1重力沉降器结构示意图F ig.1 P icture of gravity settler1.1沉降原理若固体杂质颗粒通过隔...  (本文共4页) 阅读全文>>