基于EDEM的水合物颗粒二次破碎效果的影响因素

摘要

固态流化开采方法是一种针对海底非成岩天然气水合物的全新的开采方法,有别于注热、降压及注化学试剂等传统开采方法,其核心思想是将固体矿粉碎至一定粒度后混合一定比例海水制成浆体进行输送.颗粒粒度是保证固态流化开采方法顺利实施的关键因素,为满足后续分离、管输等工艺对颗粒粒径的要求,对水合物颗粒破碎装置和破碎过程展开研究.提出了管道式水合物破碎装置,运用EDEM对水合物颗粒破碎过程进行仿真分析,建立水合物颗粒破碎的仿真模型,探究破碎装置中水合物颗粒的流场分布规律,分析影响水合物颗粒破碎效果的主要因素,结果表明,水合物颗粒在二次破碎机械过程中,颗粒在管道下部存在轻微堆积现象;影响水合物破碎效果的主要因素有刀具转速、入口流速及刀齿布置密度,其中适当增加刀齿数量,可有效提高颗粒水合物破碎效果,但同时降低了颗粒的流通性.研究结果将为海底天然气水合物管道式破碎机械装置的设计提供理论支撑.