管汇后并联立管内气液两相流分配特性研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zzdlily_7000
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在石油化工生产当中,常常用到管汇对不同方向上的来流进行收集并重新分配。当管汇将气液两相流分配到并联分离器中时,有时会出现偏流现象,即气液两相在两分离器内的相分配比例不同。偏流现象的出现不利于整个生产系统正常高效地运行,严重的偏流可能造成分离器以及后续下游设备过载或空载。因此,了解气液两相流流经管汇后在两并联分离器内的相分配特性,对保证生产系统正常高效运行具有重要意义。本文通过室内实验对气液两相流在两并联立管内的相分配特性进行研究。实验系统参考实际生产中的管汇结构设计搭建,结合两并联分离器内气液流量对并联立管内气液两相流分配规律进行研究。研究发现:气液流速较低时,存在极端偏流点。此时气体和液体极易流入其中一个分离器,而另一分离器内只有极少的气体和液体。极端点前后气相偏流方向不变,液相偏流方向发生改变。偏流程度随气速变化而剧烈波动,受液相流速影响较小。气速小于极端偏流点气速时,气液两相偏流程度严重,分离器内液位波动剧烈;当气速超过偏流点气速时,随着气速的增加,气相趋于均匀分布,液相偏流程度程度稳定在10%左右。气液两相的相分配特性与分离器前两立管内的流型密切相关。实验过程中主要流型组合有:液柱/弹状流—搅混流(L/S-C)、弹状流/搅混流—搅混流(SC-C)、搅混流—搅混流(C-C)。其中,液柱/弹状流—搅混流在气速较低时出现,并伴有极偏流,在实际生产中需要避免;弹状流/搅混流—搅混流在低速条件下出现,分离器内来液量不均匀,液位波动剧烈,流型相对易转化;搅混流—搅混流多发生在气速较高时,分离器内气液两相累计流量稳定增长,气相趋于稳定均。改变来流管气液流量,气速较大时,气相偏流程度改变很小,液相受影响较大。停用其中一条来流管,气液两相分配响应迅速,两支路气量随来流管启停同时发生明显变化。液相流量波动几乎完全体现在其中一个分离器上,另一分离器内流量基本维持不变。若改变气相出口管路阻力,可以有效控制液相偏流程度。
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