真空条件下燃油雾化和汽化特性研究
国内的减压深拔与国外有很大的差距，为了提高减压塔进料汽化率，提出了一种压力式进料方法，通过强化原料的汽化过程来提高常减压装置的拔出率。该技术的关键是采用压力式旋转喷嘴将原料油在进料段雾化成微小的雾滴，提高汽液相接触面积，创造强化汽化过程的有利条件，因此需要对真空状态下喷嘴的雾化和汽化特性进行研究。
本论文在配有真空泵的可视化定容容器内，根据燃油的挥发性以改变实验操作条件，研究了燃油喷雾特性的变化过程。PLIEF和Mie-scattering实验研究了燃油喷雾结构的变化和喷雾汽液两相浓度分布;白光实验对燃油喷雾结构中的喷雾贯穿距和喷雾锥角进行了研究;PDI实验研究了燃油喷雾在测量点处的液滴粒径尺寸和粒径分布。
实验结果表明，喷油压力升高，使得燃油喷雾的贯穿距和喷雾锥角都增大，燃油液相破碎程度加大，增加了汽液两相的接触面积，提升了原料中馏份收率。燃油喷雾形态结构的变化不仅取决于喷油压力的影响，还受到了燃油温度和环境压力的影响。随着燃油温度的增加或者环境压力的降低，燃油喷雾液滴平均粒径减小。在较高的过热度条件下，燃油喷雾的蒸发速度加快，并在喷雾中轴线附近形成漩涡。超过某一个临界点时，喷雾液相蒸发剧烈促使液滴破碎成更小粒径的雾滴，使初始的喷雾锥角增大。由于在较高的过热度条件下，燃油喷雾液滴粒径的减小和喷雾液相快速的蒸发，因此随着喷雾贯穿距的增大喷雾结构范围变窄。
由标定的蒸汽量实验结果表明，喷油压力为50Bar时的轻组分拔出率要高出喷油压力为4Bar时的轻组分拔出率40％;喷油温度从50℃升高到90℃的过程中，轻组分拔出率也从35.41％提高至56.16％;环境压力从常压降至15kpa时，轻组分拔出率升高了24％。
在本论文的所有实验过程中，需要考虑到高浓度的燃油喷雾对激光诊断技术的操作和诊断结果的影响。燃油喷射温度对添加的荧光剂荧光强度也有很大的影响。
减压深拔;真空雾化;可视化;汽化特性;激光诊断技术;减压塔
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
丁忠伟
2013
中文
TQ052.4
80
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）