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基于响应面法的旋风分离器结构参数的优化

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【作者】 张勇周忠贺蒋明虎邢雷

【Author】 ZHANG Yong;ZHOU Zhong-he;JIANG Ming-hu;XING Lei;Northeast Petroleum University;Heilongjiang Key Laboratory of Petroleum and Petrochemical Multiphase Treatment and Pollution Prevention;

【通讯作者】 蒋明虎;

【机构】 东北石油大学黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室

【摘要】 目前,旋风分离器的结构优化主要局限于控制变量法的单因素优化,不能准确反映综合因素条件下旋风分离器的分离效率,且结构间的细微变化及交互性难以操控,很难进一步提高其分离效率。为解决此问题,以催化裂化装置中的一级旋风分离器为研究对象,提出了基于响应面法的参数优化方法。以对分离效率影响显著的锥管段倾斜角度α、排气管插入深度s和排气管直径De为设计变量,以分离效率和压降为目标函数,优化了旋风分离器的结构参数。结果表明:利用响应面优化法将旋风分离器的分离效率由原来84.3%提升到90.4%,并对比分析了优化前后的速度、压降、分级分离效率等;响应面优化法可从全局角度智能的对结构参数进行优化组合,缩短CAD建模及网格划分时间,并可实现多参数条件下交互性的同时优化,有效提高工作效率;通过数值模拟与试验证明优化后的旋风分离器分离效率强于优化前,优化后的旋风分离器速度分布规律对称性好、速度差值大、分离效率高,同时能完成比优化前更小粒径(粒径=12μm)的完全分离任务。

【基金】 国家高科技研究和发展计划(863项目)(2012AA061303);东北石油大学培育基金项目(NEPUPY-1-15);东北石油大学青年基金项目(20132322110002)
【所属期刊栏目】 设计计算 (2018年12期)
  • 【分类号】TQ051.8
  • 【被引频次】4
  • 【下载频次】248
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