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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

陶瓷过滤管管壁内气体流动的LBM并行模拟

采用格子Boltzmann方法,编制并行程序,计算了陶瓷过滤管管壁内的流体流动,从微观角度对滤管多孔介质结构内的流动进行分析。以陶瓷过滤管管壁扫描电镜图片为基础,根据实际滤管的厚度,确定计算中的多孔介质结构。分析了无膜滤管微细通道内的速度及压力随入口参数的变化情况以及多孔介质结构对速度的影响,给出了压力沿滤管厚度方向的变化曲线;分析了有膜滤管内的流动情况,给出了压力变化曲线,由计算结果可知,滤膜压降占滤管压降的比例较大。对过滤管微孔结构内流动的研究,可为陶瓷过滤管的性能优化提供理论指导。     

液体黏度和表面张力对滤材气液过滤性能的影响

利用滤材实验装置,研究了黏度和表面张力等液体物性参数对气液过滤性能的影响。结果表明:液体黏度对滤材压降影响较小,滤材稳态压降基本不变,液体黏度较小时滤材出口液滴浓度较大,且出口有较多粒径较大的液滴;而液体表面张力对滤材压降有较大影响,液体表面张力较大时出口液滴浓度较大。并利用Ohnesorge数对滤材出口液滴浓度进行了分析,Ohnesorge数越大,则出口液滴浓度越低。     

陶瓷过滤器脉冲清灰系统的性能测定与分析

在由3根滤管组成的高温陶瓷过滤器实验装置上,测定了不同过滤气体温度下滤管脉冲反吹系统的循环性能．比较不同直径的喷嘴在不同脉冲宽度和反吹温度下的气体耗量,利用加尘实验得出各操作参数对过滤循环稳定性和清灰性能的影响规律．实验结果表明,喷嘴每次反吹的气体消耗量与脉冲宽度近似呈线性关系；适当增大喷嘴直径能提高清灰效果,延长反吹周期,但气体消耗量也随之增加．利用已建立的脉冲反吹系统动态模型,对脉冲反吹系统进行了模拟计算,得出了脉冲反吹系统的储气罐容积、管线直径对反吹气体流量和气体消耗量的影响规律．这些结果可用于高温陶瓷过滤器的工程设计和脉冲反吹系统的优化．