摆动下液体分布器流体分布的数值模拟研究
2021-07-21周桂娟郭志芳陈建娟孙希瑾
石油化工设备技术 2021年4期
关键词:方向
周桂娟,郭志芳,聂 傲,陈建娟,孙希瑾
(1. 中国石化工程建设有限公司,北京 100101; 2. 海洋石油工程股份有限公司,天津 300451)
油田伴生气是天然气资源的一种,过去被认为是没有价值的天然气而被直接燃烧处理【1-3】,不仅造成资源浪费,还造成一定的环境污染。设立轻烃回收装置不仅可以综合利用轻烃资源,还能保证油气的储藏、运输安全,减少大气污染,具有重要的现实意义【4-6】。
海上平台与地面平台的最大区别在于海上平台会随着海浪左右摇摆,特别是季风期间,海上平台的摇摆幅度更为剧烈。作为海上轻烃回收装置的重要组成部分,脱丁烷塔的作用为脱除伴生气凝液中的碳五及以上的重质组分。然而海上平台的左右摇摆将显著影响脱丁烷塔中分布器出口的液相分布,进而影响脱丁烷塔的运行效果【7-8】。
采用CFD数值模拟方法计算脱丁烷塔液体分布器内的液相流场,分析在摇摆状态下,脱丁烷塔液体分布器出口的流量分配情况及压降,可为液体分布器的结构优化提供理论依据【9-10】。
1 模拟对象和数值方法
1.1 液体分布器结构与网格划分
液体分布器结构如图1所示。液相从液体分布器的上部进口进入分布器,首先经变径进入主槽(方形的腔体,下部均匀分布着8根接管),随后经8根接管进入下方方形的封闭槽体内,并从槽体底部的底孔流出。

图1 脱丁烷塔液体分布器的几何结构与网格划分
采用非结构性网格对模拟区域进行网格划分,经网格无关性分析,确定模拟区域的最大网格尺寸为40 mm。……
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