海水淡化用折流板汽液分離元件研究.pdf

1、面對(duì)21世紀(jì)的水資源危機(jī)，海水淡化對(duì)于人類的生存具有非常重要的意義。就目前的海水淡化技術(shù)發(fā)展情況來看，利用熱法對(duì)海水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽仍然是海水淡化的主要途徑，而汽液分離過程則是其中至關(guān)重要的部分。目前，世界各國的海水淡化汽液分離方式大致分為折流式、絲網(wǎng)式和離心式形式，而折流板式汽液分離元件由于具有結(jié)構(gòu)簡單、分離效率高、壓力降小、易于維護(hù)等特點(diǎn)在海水淡化裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的兩種方法對(duì)折流板汽液分離過程進(jìn)

2、行研究。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總結(jié)分離過程的操作條件和折流板的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)分離性能的影響并得到分離效率和壓降的計(jì)算公式，利用FLUENT、流體力學(xué)模擬軟件進(jìn)行建模，通過模擬計(jì)算得到一系列與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，從而驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。在數(shù)值模型中調(diào)整折流板結(jié)構(gòu)并進(jìn)行計(jì)算，通過對(duì)比計(jì)算結(jié)果為折流板的選型工作提供參考。
　　本論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論歸納如下。
　　(1)基于實(shí)驗(yàn)，對(duì)折流板汽液分離元件進(jìn)行研究，分別得到汽

3、速、液滴粒徑、折板間距等影響因素對(duì)分離效率和壓降的影響。折流板的分離效率隨汽速的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，隨液滴粒徑增大而增加，板間距為20mm以及W形的折流板分別是對(duì)應(yīng)分離效率最高的折流板間距和形式，此外設(shè)置折鉤也可以提高分離效率；折流板壓降隨汽速增加、液滴粒徑的減小而升高，設(shè)置折鉤也會(huì)增加裝置的壓降。
　　(2)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到描述折流板分離效率的無因次關(guān)聯(lián)式，對(duì)折流板選型具有指導(dǎo)意義的公式。
　　(3)利用FLU

4、ENT、流體力學(xué)模擬軟件建立與實(shí)驗(yàn)相對(duì)應(yīng)的計(jì)算模型，通過計(jì)算得到了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)應(yīng)的模擬結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果的對(duì)應(yīng)證明了計(jì)算模型的準(zhǔn)確性，分離效率隨各影響因素的變化規(guī)律與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。
　　(4)基于數(shù)值計(jì)算模型對(duì)折流板汽液分離元件進(jìn)行選型研究，通過對(duì)其折板角度、斜邊長度等條件進(jìn)行調(diào)整，選擇最佳的分離效率為轉(zhuǎn)折角為120°、斜邊長度為40mm的結(jié)構(gòu)。利用數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)折流板汽液分離元件進(jìn)行選型具有較強(qiáng)的實(shí)用意義。