双螺带螺杆桨气液混合性能数值模拟及其工业应用
2012-09-25张敏革张吕鸿李鑫钢
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2012年6期
张敏革,张吕鸿,姜 斌, ,葛 春,李鑫钢,
(1. 天津大学化工学院,天津 300072;2. 天津大学精馏技术国家工程研究中心,天津 300072)
随着轻化工、食品以及三大合成材料等工业的发展,高黏流体尤其是高黏非牛顿流体的搅拌混合操作日益增多[1].高黏非牛顿流体的混合理论以及搅拌桨的设计、放大等均比牛顿型流体更为复杂.我国某油田公司三次采油中采用聚合物驱油技术提高原油采收率,这种聚合物溶液是一种高黏非牛顿流体[2-3],其配制过程主要包括聚合物的分散、熟化以及外输等工序.分散工序将聚合物颗粒分散在水中;熟化工序主要通过搅拌装置来强化搅拌罐内聚合物与水的混合过程,加速聚合物的溶解,生成均匀混合溶液.在聚合物的熟化过程中,一方面需要防止搅拌槽内液体流动出现滞留死区,避免产生胶团;另一方面需要使聚合物充分接触并溶解完全,使混合液体成为密度和黏度均匀一致的高黏溶液.然而,聚合物在溶解过程中,本身由于水解反应产生部分气体,加上聚合物颗粒在分散过程中带入少量空气,熟化罐中溶液往往存在大量气泡,如果气泡不能很好地排出,溶液的均一度将下降,严重时将降低后序外输泵和注聚泵的供液能力,出现气蚀现象,影响泵的正常使用.
针对以上特殊情况,笔者开发了双螺带螺杆桨,这种搅拌桨在高黏非牛顿流体中的流场特征以及对溶液中气泡的作用效果是开发成功与否的关键……
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