Estudio del efecto del tamaño de gota y velocidad de entrada sobre la eficiencia de separación del gas natural en un separador ciclónico usando dinámica de fluidos computacional

Entre las facilidades de superficie se encuentran los equipos de separación gas-liquido, en donde los separadores gravitacionales son los más usados en la industria, pero estos son pesados, voluminosos y con altos costos de mantenimiento. Con el fin de disminuir costos operacionales, se ha estudiado...

Full description

Autores:
Avila Gomez, Jair Orlando
Forero Noguera, Liliana
Tipo de recurso:
http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/13277
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/13277
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Separador Gas-Liquido Ciclón Cilíndrico (Glcc)
Dinámica De Fluidos Computacional (Cfd)
Simulación Numérica
Eficiencia De Separación
Coalescencia
Ruptura.
Cylindrical Cyclonic Gas-Liquid Separator (Glcc)
Computational Fluid Dynamics (Cfd)
Numerical Simulation
Separation Efficiency
Coalescence
Rupture
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description Entre las facilidades de superficie se encuentran los equipos de separación gas-liquido, en donde los separadores gravitacionales son los más usados en la industria, pero estos son pesados, voluminosos y con altos costos de mantenimiento. Con el fin de disminuir costos operacionales, se ha estudiado la posibilidad de implementar separadores gas-líquido tipo ciclón cilíndricos (GLCC), los cuales son de una geometría simple, compactos y de bajo costo de mantenimiento debido a la carencia de partes móviles. En este trabajo se realiza un análisis de la eficiencia de separación de un separador tipo ciclón cilíndrico utilizando la dinámica de fluidos computacional (CFD) en el software de simulación ANSYS. El modelo de turbulencia usado fue el modelo k-realizable y para el análisis de tamaño de gota, se hizo un seguimiento Lagrangiano usando el modelo DPM (Discrete Phase Model). Se realizó una simulación numérica donde se estudió la trayectoria dinámica y el rendimiento de separación de las gotas de aceite en función de la velocidad y el tamaño de gota, se analizó la eficiencia incluyendo fenómenos de ruptura y coalescencia en las gotas. Los resultados mostraron que la ruptura y coalescencia de las gotas de aceite están presentes en el proceso de separación, lo que influye claramente en la eficiencia de la separación, también indicaron que la velocidad de entrada jugó un papel importante en la influencia de estos fenómenos y por lo tanto en la eficiencia, ya que determina la posibilidad y el grado de ruptura y coalescencia de las gotas.
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Con el fin de disminuir costos operacionales, se ha estudiado la posibilidad de implementar separadores gas-líquido tipo ciclón cilíndricos (GLCC), los cuales son de una geometría simple, compactos y de bajo costo de mantenimiento debido a la carencia de partes móviles. En este trabajo se realiza un análisis de la eficiencia de separación de un separador tipo ciclón cilíndrico utilizando la dinámica de fluidos computacional (CFD) en el software de simulación ANSYS. El modelo de turbulencia usado fue el modelo k-realizable y para el análisis de tamaño de gota, se hizo un seguimiento Lagrangiano usando el modelo DPM (Discrete Phase Model). Se realizó una simulación numérica donde se estudió la trayectoria dinámica y el rendimiento de separación de las gotas de aceite en función de la velocidad y el tamaño de gota, se analizó la eficiencia incluyendo fenómenos de ruptura y coalescencia en las gotas. Los resultados mostraron que la ruptura y coalescencia de las gotas de aceite están presentes en el proceso de separación, lo que influye claramente en la eficiencia de la separación, también indicaron que la velocidad de entrada jugó un papel importante en la influencia de estos fenómenos y por lo tanto en la eficiencia, ya que determina la posibilidad y el grado de ruptura y coalescencia de las gotas. PregradoIngeniero de PetróleosAmong the surface facilities are gas-liquid separation equipment, where gravitational separators are the most used in the industry, but these are heavy, bulky and with high maintenance costs. In order to reduce operational costs, the possibility of implementing cylindrical cyclone gas-liquid separators (GLCC) has been studied, which are a simple, compact geometry and low maintenance cost due to the lack of moving parts. In this work an analysis of the separation efficiency of a cylindrical cyclone separator is performed using computational fluid dynamics (CFD) in the ANSYS simulation software. The turbulence model used was the K--up was done using the DPM model (discrete phase model). A numerical simulation was performed where the dynamic trajectory and the separation performance of the oil droplets were studied in function of the velocity and the size of the droplet, the efficiency of the phenomena of rupture and coalescence in the droplets was analyzed. The results indicate that the rupture and coalescence of the oil droplets are present in the separation process, which influences the efficiency of the separation, it also indicates the entry speed played an important role in the influence of these phenomena and therefore in efficiency, which determines the possibility and the degree of rupture and coalescence of the drops application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería de PetróleosEscuela de Ingeniería de PetróleosSeparador Gas-Liquido Ciclón Cilíndrico (Glcc)Dinámica De Fluidos Computacional (Cfd)Simulación NuméricaEficiencia De SeparaciónCoalescenciaRuptura.Cylindrical Cyclonic Gas-Liquid Separator (Glcc)Computational Fluid Dynamics (Cfd)Numerical SimulationSeparation EfficiencyCoalescenceRuptureEstudio del efecto del tamaño de gota y velocidad de entrada sobre la eficiencia de separación del gas natural en un separador ciclónico usando dinámica de fluidos computacionalStudy of the effect of the drop size and entry speed on the efficiency of separation of natural gas in a cyclonic separator using dynamics of computational fluidsTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf747714https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/f50c5180-1cda-426c-80c4-8f6f68679b9c/download09e8124c44610bd2933f6c46e1f9f4c2MD51Documento.pdfapplication/pdf2899743https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/1a994148-98e3-45e0-9aed-48d06d85cb3b/download53cda841f8e22736f87d45965640be57MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf454046https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ef1503f7-b699-4292-a467-255573016e12/download152a0f8b4600607cd3358c41cb2235eeMD5320.500.14071/13277oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/132772023-06-08 15:25:31.28http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co