可用于MVR蒸发系统气液分离器改进结构分析.pdf

第 63卷 第 2期 化 工 学 报 Vo1．63 No．2 2012年 2月 CIESC Journa1 February 2012 _- } } ∈ { ∈ ∈ { I l研究论文l可用于MVR蒸发系统的气液分离器改进结构分析 1兰} _；}j 三‘}；_三争} ：}—；} 韩 东，顾 昂，岳 晨，单华伟 (南京航空航天大学能源与动力学院，江苏 南京 210016) 摘要 ：针对常规气液分离器对微小液滴分离效率低 的不足，提 出一种可用于 MVR蒸发系统的气液分离器结构， 并采用数值模拟结合实验验证的方法对其分离特性进行研究。首先，利用数值模拟的方法分析了气液分离器 内 部流场和压力场 ，确定了影响分离效果最 明显的位置 ，然后提 出了在该位置加装不 同数量 3／4圆环形挡板 的分 离器结构。其次，模拟研究了此种新结构的分离效率和压降等分离特性以及挡板数量变化的影响规律。最后， 通过实验验证的方法分析了数值模拟结果的可靠性和新结构的分离效果 。研究结果表明：圆柱型筒体是影响分 离器分离特性的关键部位 ，在气液分离器 圆柱形简体 内部增加 3／4环形挡板 ，能够增加物料切 向运动 的有效长 度，降低物料的径向速度，从而显著提高微小液滴的分离效率，气液分离器整体压降却增加不多；而且随着环 形挡板数量的增加 ，该结构气液分离器的分离效率和压 降均 明显提高。在本文计算条件下，加装 3／4圆环形挡 板的气液分离器结构，可以将直径在 3 m 以下的液滴分离效率提高 15 ，而压降仅增加了200Pa。综合气液分 离器效率和压降影响，加装两个 3／4圆环形挡板 的气液分离器性能最佳 。在本文实验条件下，与常规气液分离 器相 比，加装 3／4圆环形挡板的气液分离器结构，可以将液滴分离效率提高约 5个百分点。 关键词 ：气液分离器 ；数值模拟 ；分离效率 ；压力损失；两相流 DOI：10．3969／i．issn。0438-1157．2012．02．024 中图分类号 ：TQ 051．8 文献标 志码 ：A 文章编号 ：0438—1157 (2012)02—0508—08 AnalysisOilimproved liquid—gasseparatorstructure forM VR evaporation system HAN Dong，GU Ang，YUE Chen，SHAN Huawei (CollegeofEnergyandPowerEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsand Astronautics，Nanjing210016，Jiangsu，China) Abstract：A new structureofgas—liquidseparator，whichcan beusedin amechanicalvaporrecompression (M VR) evaporation system，wasproposed to improve separation efficiency ofconventionalgas—liquid separatorforsmallliquid drops。and itsseparation characteristicswereanalyzed based on thenumerical simulationandexperimentalverification．Thenumericalsimulationmethodwasemployedtolocatethemost effectiveseparationpositionthroughanalyzingt