基于响应曲面法的双切向环流式气体分布器优化设计
2021-05-20
石油化工设备 2021年3期
(西南石油大学,四川 成都 610500)
填料塔是天然气预处理工艺的核心设备之一,其运行效果对天然气处理能力、处理品质以及整体经济效益具有重大意义。气体是否在填料塔内均匀分布关系到填料层的利用效率以及气体品质[1-2]。填料塔气体分布器对于入口来流的均布至关重要,其性能好坏直接影响填料塔的运行效果。结构设计合理的气体分布器应能使塔内预处理气流在垂直于流向的截面上均匀分布,同时压力损失还要尽可能的小,减少能耗。
目前,工业应用较多的气体分布器主要有双锥导流式、双列叶片式及双切向环流式等[3-6]。其中,双切向环流式气体分布器应用效果好,相关学者和技术人员对其进行的研究也较多。刘德新等[7]利用计算流体动力学(CFD)方法建立双切向环流式气体分布器内三维气液两相模型,讨论了导流叶片数量、导流板径向夹角对分布器性能的影响。岳明[8]以变压吸附塔的进口气体分布器为研究对象,分析了运行工况、分布器结构、安装位置等因素对分布器性能的影响并提出优化参数范围。金新民[9]建立了FLNG填料塔进口气体分布器数值模型和在晃动工况下气体分布器试验装置,研究了海上晃动工况对气体分布器性能的影响,得到了晃动工况对气体分布器性能的影响规律。李雪[10]针对大型火电厂CO2吸收塔的设计,采用CFD方法,研究了大直径新型规整填料塔气体分布器的结构优化问题。洪都等[11]提出了一种双层多环大孔径气液同轴喷射分布器,进行了单喷嘴冷模试验和数值仿真论证,认为新结构能实现进料气液均布,而且其性能受负荷波动影响小。……
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