旋流板和螺旋導葉氣液分離性能對比研究

獨 巖，孫國剛，祖澤輝

（中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院，北京 102249）

氣液分離是一種從氣流中分離出霧滴或液滴的技術，被廣泛應用于眾多工業領域，實現凈化煙氣、減少污染、回收水資源及降低成本等目標[1-4]。軸流導葉式氣液分離器通過導流葉片（簡稱導葉）形成旋轉氣流，與傳統的切向入口式分離器相比，其結構簡單、投資成本較低且不易發生堵塞[5]。導葉是此類分離器的關鍵結構，一般包括旋流板、折流板及各種形狀的導葉等，其設計與優化一直備受重視。文獻[6-9]對比研究了旋流板與圓弧形導葉、單螺旋導葉與圓弧形導葉、旋流板與折流板、單螺旋導葉與傾斜平板的分離性能。文獻[10-14]對螺旋導葉、圓弧形導葉和旋流板等導葉的結構參數（導葉個數、導葉出口角、螺距及螺旋個數等）進行了試驗和模擬研究。文獻[15-18]研究了處理氣量和液滴質量濃度等操作參數對氣液分離器性能的影響。

目前，針對相同處理氣量與液滴質量濃度條件下旋流板和螺旋導葉式氣液分離器的性能對比研究還鮮有報道。為此，本文建立了一套筒徑300 mm的軸流導葉式氣液分離器試驗系統，采用試驗方法，在相同氣液操作工況下，對比了旋流板和螺旋導葉這2種造旋結構的氣液分離性能，以期為軸流導葉式氣液分離器造旋結構的設計選型提供支持。

1 導葉氣液分離性能試驗裝置及方法

1.1 試驗系統及原理

建立的軸流導葉式氣液分離器試驗系統見圖1。

圖1 軸流導葉式氣液分離器試驗系統