表面润湿性对梯形除雾器分离性能的影响

为解决实际工业中除雾器在高气速时分离效率明显降低的问题，利用除雾器分离实验装置，以水为实验介质，采用电火花线切割技术在叶片表面构建仿生微结构实现表面疏水化，考察了表面润湿性对除雾器分离效率和压降的影响。结果表明，仿生微结构的疏水功能和减阻效应良好，表面液膜的排液速率明显加快。当气速超过5 m/s时，其液膜厚度相对较薄，可有效抑制液滴的二次夹带，提升分离效率。同时，疏水型梯形除雾器内的流场分布较平缓，流动阻力小，总压降约为带钩型梯形除雾器的一半。因此，疏水型梯形除雾器兼具高效率和低阻力特性，综合分离性能最佳。     

亲油型聚结滤芯饱和度预测模型研究

纤维聚结滤芯广泛用于压缩空气净化、发动机曲轴箱通风、加工和切割等一系列工艺过程中，用于除去气流中的液体气溶胶颗粒。由于聚结滤芯饱和度对于过滤效率及阻力具有重要影响，因此建立饱和度与滤材参数及操作条件之间的关系将有助于优化滤芯结构并提高过滤性能。目前实际工业用聚结滤芯通常由多层微米级玻璃纤维材料组成，然而现有计算模型无法用于此类滤芯的饱和度预测。因此，本文基于多种常用亲油型聚结滤芯压降及饱和度实验测试结果，根据“跳跃-通道”模型及毛细管理论建立了新的饱和度预测模型。通过与大量已发表文献数据对比发现，当饱和值大于0.2时，预测值与实验结果吻合度较好，相对偏差≤20%。随着饱和度的降低，滤芯润湿区域和非润湿区域之间界限逐渐明显，此时无需对毛细管半径进行修正。然而，新模型仍然要依靠压降测量值进行计算，这一问题需在后续工作中加以解决。     

煤层气集输系统颗粒杂质分布及应对措施

受煤层气田地质情况和抽采方式等影响,煤层气在从井口到外输的气田集输过程中常夹带有粉尘和水分等杂质,影响地面集输系统安全运行。为了解集输管道内杂质现状,利用管道内颗粒物在线检测方法,检测了井口、阀组和集气站等多处集输节点的粉尘质量浓度和粒径分布、游离水和水蒸气含量等数据,发现了液体杂质的含量较大,并分析得到杂质在集输管道内的沉积现象。从不同区块的井口、压缩机后等位置捕集杂质并进行成分分析,得到了固体杂质的成分和液体杂质的物性,发现压缩机前后杂质成分差异较大。针对地面集输系统的分离设备存在的问题,提出了现场在用过滤元件的改进措施,通过实验室测试和现场试验证明了改进后的过滤元件具有低阻高效的特点,适用于低压低成本特点的煤层气田地面集输系统。     

陶瓷过滤器脉冲反吹系统引射性能的实验研究（Ⅱ）：动态引射？…

通过测定陶瓷过滤器引射器喉管处的瞬态流场得到了脉冲反吹过程中引射气体流量随时间的变化规律，分析了喷吹压力和脉冲宽度对引射气体流量的影响。依据喷吹气体流量的实验结果，得到了不同喷吹距离时的动态引射比随时间的变化规律。结果表明，喷吹距离是影响引射性能的一个重要参数。     

EPVC－Ⅱ型旋风管流场的实验研究

本文用五孔球探针测量了ＥＰＶＣ一Ⅱ型旋风管的流场，研究了分离空间高度、排尘结构形式对流场的影响，发现了排尘口处的旋流屏蔽现象，确定了适宜的结构尺寸并回归得到切向速度的计算公式。     

气体含液浓度对亲油型聚结滤芯压降及含液量的影响

针对天然气输送管路中气体含液浓度变化范围宽且严重影响滤芯正常使用的问题,为了分析气体含液浓度对滤芯压降和含液量的影响,以及研究不同层数滤芯应用于不同浓度工况下的可行性,利用滤芯过滤性能评价装置比较了0.07~1.00 g×m~(-3)不同气体含液浓度条件下不同层数滤芯的压降变化。结果表明:气体含液浓度通过改变滤材内运移液体的通道数目而对滤芯通道压降产生较大影响,浓度升高导致通道数目增多、通道形成时间缩短、滤芯各层含液量增多。同时发现,通道压降随气体含液浓度的增大呈非线性增长,其中气体含液浓度影响的滤材含液量是否达到饱和值,是通道压降急剧上升的关键。此外,滤芯层数通过影响通道数目而改变通道压降增长趋势,当气体含液浓度在0.2~0.4 g×m~(-3)时,增加滤芯层数,可以降低通道压降。建立的气体含液浓度、滤芯层数与通道压降的关系模型可为工程实际中滤芯结构优化和不同浓度工况下通道压降预测提供指导帮助。     

旋风分离器自然旋风长的实验研究

本文用五孔球探针详累测定了长筒型旋风分离器内的三维速度场，讨论了旋风分离器入口面积和芯管下口直径对分离器内旋转流衰减过程的影响。流场测定和加尘试验充分证明，旋风分离器自然旋风长大于Ａｌｅｘａｎｄｅｒ经验公式计算值。通过对实验结果进行分析，给出了一个新的计算自然旋风长的经验公式。新的经验公式可用于旋风分离器设计及分离效率的计算。     

袋式过滤器过滤初期阶段滤袋压力特性的实验研究

针对袋式过滤器过滤初期阶段的压力特性,选用高密度聚乙烯粉料进行了实验分析,主要考察过滤速度和入口浓度对滤袋压降的影响。实验结果表明,在过滤初期阶段滤袋的压降上升趋势很明显,这种压降的增大主要来自于残余压降;滞留在滤料内的粉尘改变了滤料内部的流道结构,从而导致了滤袋残余压降的不断升高;过滤速度和入口浓度的增加均可使残余压降增大。最后通过压降组成的分析,提出了滤袋总压降的计算模型。     

天然气脱酸气装置动态建模及分析

天然气脱酸气装置是天然气开发过程中重要的组成部分,由于脱酸气装置的来气量经常发生变动,致使装置运行偏离最优工况。本文基于川渝地区某高含硫天然气脱酸气装置,首次应用HYSYS Dynamic流程模拟软件,建立天然气脱酸气装置动态模型,研究脱酸气装置在原料气的进气量在80%～130%负荷变化时,整套装置的动态响应过程,确定了常规PID控制方案对吸收剂循环量控制滞后,造成装置在高负荷下,产品气质量达不到标准;针对动态分析发现的问题,本文提出了一种比例控制方案,依据原料气的处理量的变化比例调节吸收剂循环量,并根据进入再生塔的富吸收液流量比例调节再生塔重沸器的负荷。动态分析表明,在原料气负荷变动条件下,装置可以始终保持产品气质量在要求之内,再生塔负荷也可以根据处理量的变化而自动调节,在低负荷运行时,降低装置的能耗。此比例控制方案大大提高了装置的操作弹性。     

天然气管道阀门内漏声发射信号特征研究

通过理论分析的方法建立阀门内漏过程中气体体积泄漏率与声发射信号特征参数均方根(AERES)函数关系,利用研制的实验平台进行了阀门气体内漏检测实验,利用小波包变换方法分别对球阀和截止阀内漏过程产生的声发射信号进行频谱特性分析研究,实验结果表明,经过3层小波包分解后的信号能量主要集中在12.5～75kHz。且声发射信号特征参数均方根(AERES)能有效反映气体体积泄漏率,因此可以利用声发射技术检测阀门是否内漏并估算其泄漏率。