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| 高压气井出砂出液是在气田开采过程中经常遇到的问题之一,每年都要消耗大量的人力、物力进行防治和研究。为了解决这个问题,本文设计了能够进行气液固三相分离的管柱式气液固三相旋流分离器。管柱式气液固三相旋流分离器在管柱式气液旋流分离器(简称GLCC)的基础上对旋流分离器的结构做了进一步改进,使得改进的旋流器能分离混合的气液固三相流体。本文设计的三相旋流分离器没有可动部件,也没有内部复杂装置,采用了合理的进料、出料和旋流发生等结构,具有良好的分离效果。本三相旋流分离器在筒体高度、筒体直径和入口管直径等结构尺寸确定的基础上,对旋流器的溢流管直径,锥角角度和溢流管深入筒体长度进行优化模拟,最终确定旋流器的结构尺寸,为设备的加工奠定了理论基础。本文应用Fluent软件对旋流分离器进行三维单相模拟计算,获得设备内部的单相流场分布规律,并与传统旋流器的流场分布对比,结果显示本旋流分离器的单相流场分布合理,与最初的设计构想相同。在两相模拟中,获得了不同粒径的颗粒分离效率,得到分离粒径和分离极限。对三相旋流分离器进行了实验研究,获得了旋流分离器的气体最佳操作流量范围；在此最佳气体操作流量范围内,对旋流分离器进行了压力性能实验,研究了气体流量、入口含液浓度和有无背压对本三相旋流分离器压力性能的影响；对本三相旋流分离器进行了气液分离效率实验,研究了流量和入口含液浓度对分离效率的影响。 |
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