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真空滤油器流场的数值模拟

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-09-23 0:17:41 * 浏览: 0
为了获得真空滤油机蒸发和脱水的动态特性,考虑了油水蒸气三相流和水滴蒸发相变的因素,设计了真空滤油机流场的RSM模型和相变。建立了水滴蒸发方程。滤油器内部的蒸汽量浓度分布,压力分布以及轴向和径向速度分布表明,滤油器分离塔上部中心附近的压力梯度较大,壁附近的压力梯度较大较小。它有助于促进蒸汽向壁表面的迁移,实现液体和蒸气的分离,并且分离塔盘内部的压力梯度减慢,这增加了油和水在塔盘中的停留时间,并且z *油水混合物径向速度大的表面滤油器内部的流场分为准强迫涡流和准无涡流,其轴向速度对称分布,进一步揭示了油水分离的特点。计算滤油器的蒸发效率,计算值和测量值。一致性好,验证了模型的有效性,为深入研究真空滤油器的油水分离机理奠定了基础。在使用润滑油的过程中,由于各种原因将水混合,会加速油的乳化和变质,并改变其理化性质。因此,有效去除油中的水分一直是工业油研究的热点之一。 。迄今为止,已经在油水乳液的处理方法中添加了化学破乳剂,pH调节,重力或离心沉降,电破乳,谐波破乳,真空分离等。真空分离是通过使用不同沸点的油和水,在不同的真空条件下进行脱水和脱气。真空机油滤清器是一种使用这种方法对乳液进行脱水和脱气的装置。具有脱水效率高,加工速度快的特点,已成功应用于工业,农业,电力等行业的石油设备的脱水处理。但是,真空滤油机的脱水率主要受真空度,温度,油膜蒸发表面积,蒸发表面的更新和蒸发持续时间等几个因素的影响。马洪林认为,真空滤油机的净化效率主要取决于真空度和油温。对于需要深层脱水和脱气的超高压设备,变压器油至关重要。适当提高油温和降低油粘度可以加快传质过程。提高净化效率。但是,油温不宜过高,一般控制在60°C以下,z *高不得超过80°C,以防止油氧化或引起油中抗氧化剂的挥发损失。郭磊等。采用了结合了密集喷嘴和特殊网板的脱气和脱水结构。在不影响真空室内空气流动性的前提下,真空室内机油的总表面积尽可能增加,并使机油膨胀。液体在真空室中的停留时间,从而提高了油在真空分离室中的脱气和脱水效率。黄福生分析了现有真空滤油机脱水效率低的原因。他建议通过使用整个真空系统,垂直多延迟分层真空分离,主动真空分离罐和压缩机制冷来提高真空滤油器的脱水效率。更好的结果。从理论上分析了影响滤油机脱水效率的关键因素。 s *首先模拟了典型真空滤油器的非固定常数,揭示了在一定真空条件下滤油器油水混合物的油,水和蒸汽的三相流体力学特性。 1.数值计算模型真空泵端口连接到真空泵上,以提供机油滤清器内部一定的真空度。在标准大气压的作用下,将一定温度的油水混合物从滤油机的顶部入口管通过流体分配器注入到圆罐中。主体,在箱体的中部设有分离盘,混合液在节流孔板上有曲折而复杂的路径,油中的水被充分蒸发,蒸汽通过真空吸入口向上排出,除去水分的油沉淀在体内。油箱底部通过出油口从系统中排出。可以看出,真空滤油器中涉及三种流体:油,水和蒸汽,这是一个复杂的分离系统,其中传质和相变相互耦合。 1.1。控制方程1.1.1雷诺应力模型雷诺应力模型(RSM)是用于求解雷诺应力张量分量的传递方程。它完全否定了基于各向同性涡流粘度的Boussinesq假设,并且包含了更多的物理原理。考虑湍流各向异性效应的过程效应,尤其是旋转,浮力和曲率的效应。真空滤油器内部的三相流是复杂的湍流运动,因此选择了雷诺应力模型的湍流模型来封闭方程。 3.结论(1)利用RSM模型和蒸发模型,建立了真空滤油器中油水蒸气的三相动力学方程。通过设置边界条件,在滤油机内部进行复杂的三相湍流和相变运动。进行了数值模拟,并计算了蒸发效率。将水相沿轴向的体积浓度分布曲线与测量值进行比较,以验证该模型的有效性。 (2)分析了滤油器内部压力在径向上的分布规律。分离塔上部滤油器中心附近的压力梯度大,壁附近的压力梯度小,这有助于蒸汽迁移到壁上。趋势是实现液体和蒸气的分离,并且分离盘的内部压力变慢,从而蒸汽的径向运动和轴向运动变慢,并且在盘中的停留时间增加。 (3)数值模拟更准确地模拟了子午速度的分布规律。滤油机内部的流场通过具有较大速度z *的表面分为准强迫涡流和准无涡流,而在外部准无涡流中,子午速度随半径的减小而增大,并且承载力对蒸汽的作用减弱,这有利于蒸汽被困在壁表面附近。在中心区域的准受力涡流中,子午速度随半径的减小而减小。这对于将蒸汽排到外部是有益的。 (4)轴向速度是轴对称的,滤油器的壁朝内。随着半径减小,轴向速度逐渐增大,这有利于蒸汽离开真空吸气口,然后达到z *大值,然后达到半径。减少量减少,并且滤油器通过分离盘分成分离区和蒸发区。 (5)分析了不同区域气相的体积浓度分布。蒸发区各段的体积浓度分布随半径的增加而增加。靠近壁表面的浓度较高,分离区的两个部分较高。体积浓度随径向方向的增加而减小,这与对相应压力和径向速度的分析一致。