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节能减排
石油和化工设备 2016年第19卷
钻井柴油机尾气净化装置设计及其数值模拟
朱小兵，王二盼"，武志远，魏航”，刘远日”，张皓然
(1.成都杰森输配设备实业有限公司，四川成都610400）(2.西南石油大学机电工程学院，四川成都610500)(3.四川华成油气工程建设监理有限公司，四川成都610051)
[摘要]采用静电旋风分高原理设计出一种结构简单，阻力小，过滤效率高，摘集粒径范国宽的钻井案油机尾气处理装置，数值模拟计算表明处理装置内流场三维速度分布趋势和常规旋风分离器基本保持一致，仅切向速度扰动较明显，现场
实验表明尾气处理装置对PM具有显著的净化效果，对NOX也具有一定的作用，对环境保护具有积极效果。【关键词】钻并荣油机；尾气处理装置；电晕；数值模拟
柴油机在石油钻井过程中具有十分重
要的地位，与此同时柴油机尾气造成的污染也日趋亚重。川庆钻探安检院对70LDB 钻井柴油机尾气排放进行实测，并以此排放量为平均数，按252台钻机计算，预计每年NOx超标排放量约为11~23万吨，碳烟超标排放量在3.6~6.3万吨。由此可见柴油机颗粒物和氮氧化物的排放严重污染了空气质量，对环境造成了严重污染。目前压内外针对车用柴油机的尿气排放控制技术有了较为深入的研究1-6]，但该技术成本过高，钻井柴油机并不适用。因此，研制开发一种适用于钻并柴油机尾气处理装置具有很好的经济效益和环保效应。
1结构设计 1.1设计思路
尾气厂
钻井柴油机尾气净化装置结合旋风分离技术和静电捕集技术。旋风分离技术能够对尾气中大颗粒物质起到明显的分离作用，静电捕集技术对微细额粒具有明显的分离作用，两种技术相互结合能够有效地净化柴油机尾气中的PM，从而起到净化尾气的目的，同时旋风分离技术解决了其他装置排灰不利的问题，使尾气净化装置能够长期
运行。装置基本原理图如图1所示。 1.2结构设计
1.2.1旋风分离器
旋风分离器的结构参数是影响其性能的重
万方数据
管线
旋风分离器
灰斗、 PM
净化后气体
正极绝缘子
一电晕极
e
接地
图1柴油机尾气净化装置工作原理
要依据。为了避免入口气流冲刷排气管外壁，同时为高入口浓度气流中的颗粒提供一定的预分离空间，使入口气体中的颗粒物在旋流过程中到达筒体的内壁，分离器进气管选用矩形蜗壳式进气管。其他设计参数及设计依据见表1
作者简介：朱小兵（1983一），男，宁夏石嘴山人，2012年西南石油大学机械电子工程专业毕业，工程师，主要研究方向为燃气调压器设计、井下工具等。