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关于对折流杆两相流压降及特性的分析

作者: 添加时间:2014/8/9 21:22:58 浏览:

   折流杆两相流压降。将折流杆应用于有相变的换热过程中,无论是流动冷凝,还是流动沸腾,都是一个两相流传热问题。分析两相流动的方法是在单相流中对使用成熟的那些方法加以延伸。由于折流杆结构中流场分布比较均匀,水平流动冷凝换热和流动沸腾换热接近于分层流动,可采用分相流模型进行分析计算。

  折流杆两相流压降可分为两部分,即轴向流动压降$pL和通过折流圈产生的形体压降$pb。折流杆两相流总压降$ps为:$ps=$pL $pb(1)轴向流动压降$pL采用分相模型,运用动量方程,可得到折流杆两相流的微元轴向压降为:dpdz=dFv dFlAdz 1A@ddz(wvuv-wlul) AQv 1-AQ1gsinH=-2f1(1-x)2DQ1TP G2x2AQv (1-x)2(1-A)QvTP (QmgsinH)TP(2)公式等号右侧:第一项表示重力压降梯度为dpgdzTP,对于水平通道H=0,所以重力压降梯度为零,即dpgdzTP=0;第二项表示加速压降梯度,A=Q1xsQv(1-x) Q1x,而s=uvu1;第三项表示摩擦压降梯度为dpfdzTP,两相流摩擦压降梯度可采用单相流的摩擦压降梯度(如液相)乘以分液相摩擦因子<21。式中:A流道面积,m2;F内摩擦阻力,N;G质量流速,kg/m2#s;x蒸汽干度,无量纲;w质量流量,kg/s;s滑速比,无量纲;Q密度,kg/m3;D换热管直径,m;f摩擦系数,无量纲;p流体的压力,Pa;z流动方向距离,m;u流速,m/s;A空隙率,无量纲;H流动方向与水平轴向的倾角。下标:v汽相;l液相;TP两相。所以:$pL=-Q10dpfdzTP dpadzTPdz=$pf $pa(3)式中:$pL轴向总的流动阻力压降,Pa#s;$pf摩擦阻力压降,Pa#s;$pa加速阻力压降。
  在流动沸腾和流动冷凝的两相流传热过程中,由于蒸汽干度x沿流道不断发生变化,故沿流动方向的摩擦因子是不相同的,需假定流动方向的干度变化曲线,以求出平均摩擦因子。通常,可令蒸汽干度与流道坐标成线性关系,对于流动沸腾,进口为饱和液体,出口蒸汽干度为xout。经一系列的推导和整理得:$pL=<21$plf G2x2outAQv (1-xout)2(1-A)Q1-1(1-A)Q1(4)式中:$p压降,Pa#s;<21全液相两相流摩擦因子,无量纲。下标:lf液相摩擦;out出口。
  折流圈压降$pb类同上述方法,两相流通过折流圈的形体压降$pb,可用两相流折流圈摩擦因子<2lb乘以液相单相流经折流圈时所产生的压降$plb计算,即:$pb=Enbi=1$plb<2lb=Enbi=1KbQ1u2bl2<2lb式中:Kb折流圈压降修正系数,无量纲;$plb经折流圈的液相摩擦压力降,Pa#s;ubl流经折流圈的流速,m/s;nb折流圈数,无量纲。于是折流杆管束两相流的总压降$ps为:$ps=<21$plf G2@x2outAQv (1-xout)2(1-A)Q1-1(1-A)Q1 Enbi=1KbQlu2bl2<2lb(6)3试验研究12,42对螺纹管单管和螺纹管折流杆管束作了流动沸腾试验,试验采用了5种不同规格的螺纹管。
  生产粗分子筛料时的质量对比装置改造前后均进行了分子筛料的试生产,即通过操作参数的调整,使原先作为AGO(轻裂解料)的常一线的馏程范围控制在160e250e,作为粗分子筛料。改造前,在7600t/d的负荷下,试生产分子筛料时对常顶重整料的干点影响较大;装置改造后,在8600t/d的处理负荷下,对操作方案进行适当调整,即可实现常一线馏程温度在160e250e之间,且对常顶重整料的产品质量没有太大的影响。由于结构性能的改进,使ADV微分浮阀塔盘比F1型浮阀塔盘具有更好的流体力学和传质性能。