三片空冷器入口管道布置的研究.pdfVIP

职罄淡 P石油化工设计 etrochemical Design 三片空冷器入 口管道布置的研究 李 晓 ，李广财 ，赵 芳 (1．山东三维石化工程股份有限公司青岛分公司，山东青岛266071) 2．海工英派尔工程有限公司，山东青岛266061) 摘要：对三片空冷器的入 口管道布置进行了研究，并采用Fluent软件中的Realizable湍流模型，对空 冷器入 口流体分布效果进行了数值分析。通过比较不同配管方式对流体均匀分配的影响，得到了最优的 入 17：管道布置方式。 关键词：空冷器 管道布置 数值分析 物流进入空冷器，通常是 由一总管经过多级 分支后实现的。空冷器人 口管道必须对称布置， 尤其对于气液两相流。否则，分配到各入 口支管 的流体流量不均匀，导致空冷器换热效果下降。 三片空冷器的管道布置对流体均匀分布的影响尤 为明显。因此，通常采用不同于一、二片空冷器的 图2 结构 1现场照片 管道布置方式。本文运用 Fluent软件模拟流体在 入 口管道中的流场分布情况，研究了不同管道布 置方式对流体均布的影响。研究结果可为配管结 构优化提供参考。 1 物理模型和控制方程 1．1 物理模型 图3 结构 1 三片空冷器管道系统结构如图1所示。其 中 云线所圈部分为本文研究对象。 图4 结构 2 1．2 控制方程 图 1 空冷器入 口不意 Realizablek— 湍流模型的控制方程包括 ： 1、2、3一分别为支管 1、2、3 质量守恒方程： 图2为某炼厂空冷器入 口配管的现场照片， 其采用的配管结构可简化为如图3所示的几何模 收稿 日期：2011—06—14。 型。该结构是三片空冷器配管中常见的一种形 作者简介 ：李晓，2008年毕业于青岛科技大学化学工 式。图4为按规范要求简化得到的配管结构几何 程专业，硕士，工程师，主要从事化工设计工作。联系 电话 ：053-288611599：E—mail：lixiaohui一2007@ yahoo． 模型 j。通过数值模拟，对两种结构进行比较。 com ．cn · 38 · 石 油 化 工 设 计 第28卷 重要影响。数值模拟结果见图5～图10。 + 熹()=0 (1) (1)图5和图6分别为表观气速 1m／s下，人 动量守恒方程 ： 口结构 1和结构2的速度云图。图7为结构 1与 蔷()+杀(鹏)= 结构 2分支管道流量分配的比较 。 由图5和图6可知，随着水平管段长度 的调 一 舞+毒[(等)+auj一3垫OxiJ1(2)整，流体速度变化的梯度减小，流量分配过程更加 湍动