国产循环换热分离器在费托合成单元的应用

针对进口循环换热分离器投资高、维护周期长等问题,开发了国产循环换热分离器。介绍了国产循环换热分离器的结构和工作原理。对该循环换热分离器在宁煤400万t/a煤炭间接液化示范项目中的应用情况进行了工业运行考核,并与进口循环换热分离器的性能进行了对比,结果表明:在实际油气量101%工况下,国产循环换热分离器传热系数691.4 W/(m^2·K),有效传热温差47.8℃,压降80 kPa,均优于设计指标;国产循环换热分离器热侧和冷侧温差较高,热侧压差较低,在传热、阻力降等方面优于进口设备。     

轴对称进口回转通道对旋风分离器分离特性影响的研究

针对单进口旋风分离器内气流轴不对称问题,将单进口旋风分离器入口方式改造为轴对称型回转通道形式（即采用双进口与单进口等长通道长度的新型切向进气方式）,从旋风分离器的进风量、入口含尘量及阻力损失等方面,分析了轴对称型进口回转通道对旋风分离器分离特性的影响。分级分离效率的试验与计算结果表明,新型旋风分离器的分离性能不仅优于单进口,而且稍优于Ｓｔａｉｒｍａｎｄ高效旋风分离器     

重力式油水分离器内聚结构件分离性能的实验与模拟研究

为考察聚结构件对重力式油水分离器分离性能的影响,在理论分析的基础上,对错搭波纹板进行实验与模拟研究,并从油滴粒径在波纹板前后的变化、分离器分离效率、波纹板内流场和油滴浓度分布等方面进行对比研究。实验结果表明,板高较小时,水相出口处大油滴所占份额较低,油水分离效率较好,但会增加波纹板填料堵塞的风险;在波纹板上开孔能有效提高油水分离效果,缩短油滴停留时间;进口流量越大,分离效果越差。采用RNG k-ε湍流模型与离散相模型对错搭波纹板进行数值模拟研究,结果表明,小孔可促进板内流场分布均匀,并为板间质量交换提供通道,使聚结之后的大油滴通过小孔浮升到上层波纹板,缩短油滴浮升距离;开孔波纹板后油滴浓度分布区域集中,具有较好的分离效果。     

旋风分离器蜗壳进口应力及强度的有限元分析

介绍了旋风分离器蜗壳进口有限元建模情况,分析了蜗壳进口变形状态和应力分布特点,并依据JB4732对危险截面进行了应力强度评定。经分析可知,蜗壳进口的顶板中心位置及外侧板进气口端变形最显著,而该结构应力最大点发生在内侧板拐角与顶板结合处。结果表明,旋风分离器蜗壳进口强度满足安全要求。     

隔膜压滤机在煤直接液化项目的应用及优化

针对神华煤直接液化项目运行初期催化剂制备装置中隔膜压滤机运行不稳定问题,通过分析催化系统的压滤结构、压滤机结构原理及使用情况,针对隔膜压滤机运行存在的问题对压滤系统进行改造,并对改造后效果进行分析。结果表明,滤板漏料、滤液外泄、拉板小车故障、翻板变形、滤布检查耗时过长等是影响隔膜压滤机稳定运行的主要因素,采用在压滤机止推板的接管上增大补偿器补偿量、增加闭式气水分离器、整平轨道和改造链轮轴承、采用多加支撑点、在隔膜滤板开孔安装检查滤液水龙头等方法对压滤系统进行改造。改造后,4台压滤机的故障次数减少,维修时间缩短,设备稳定运行能力加强,减少滤液流进滤饼仓。目前压滤机负荷已能够满足煤直接液化项目的生产负荷要求,催化剂装置运行稳定,基本满足了煤直接液化项目运行要求,取得良好的效果。     

应用浅池理论与聚结技术改进油田污水处理系统

通过对油田污水处理系统各级污水处理设备的分析,发现了撇油罐是影响外排水质量的主要因素,进而对撇油罐结构、原理及工艺过程进行了分析,找出了影响撇油罐除油效率的主要原因,将浅池理论与聚结技术相结合,并考虑流体变化因素,将撇油罐进料整流板改造为侧向波纹板聚结分离器,同时将清水槽固定堰板改造为可调活动堰板,改造后效果良好,配合其它污水处理设施,将外排生产水OIW(水中含油量)降至20 mg·L-1以下,达到了海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值(GB4914-2008)中的一级海域排放标准,环保效益与社会经济效益显著.     

聚结构件结构对重力分离器油水分离性能的影响

为考察聚结构件结构对油水重力分离器分离性能的影响,在理论分析的基础上,采用错搭波纹板、开孔波纹板以及网状波纹板进行了室内实验研究,并从停留时间、油相浓度分布、分离效率、聚结结构前后油相浓度及中位粒径差等方面进行了全面对比。结果表明,网状波纹板结构对小液滴具有较好的聚并作用,能显著提高油水分离效果,缩短停留时间;开孔波纹板次之,而错搭波纹板效果最差。实验发现,良好的亲油疏水性、具有足够的油滴上浮通道以及与混合相具有较大的接触面积,是性能优良的聚结结构所应具备的三个条件。上述工作为进一步开发高效紧凑的油水重力分离设备提供了依据。     

开孔波纹板油水分离器在不同结构参数下的数值模拟

运用计算流体力学的方法对波纹板油水分离器内部流动过程进行了数值模拟。运用Fluent商用软件通过分析分离器内部速度场和浓度场,验证了波纹板聚结部件的分离效果,同时验证了开孔波纹板的分离效果要好于未开孔的情况。通过改变波纹板板长和板间距得到其对分离效率的影响规律。     

板式换热器波纹板片结构承载特性研究

采用数值模拟方法研究了板式换热器波纹板片结构参数对结构承载特性的影响规律。结果表明:波纹板片的结构承载能力与展开系数和板片厚度成正相关,与波纹倾角和波高成负相关,梯形波纹板片的结构承载能力最佳。对波纹板片进行合理地结构优化,可以在15%～60%范围之内降低板片的结构应力,并且将板片的刚度值提升1. 5～4. 5倍。     

单、双进口对旋风分离器升气管外壁结焦影响的数模分析

利用数值模拟技术,对比考察了旋风分离器采用轴对称双进口和单边切向进口时升气管外壁附近及环形空间的静压和切向速度分布,分析比较这两种进口形式下升气管外切向剪切力和径向压力梯度力对升气管外壁结焦物沉积与积累的影响。结果表明,双入口分离器升气管近壁环向顺、逆压梯度区范围均小于单进口分离器,切向速度沿环向变化不明显,近壁低速易沉积区范围小,且不容易出现油气及催化剂的回流和滞留区,能有效抑制结焦物的沉积;双进口分离器升气管近壁区的平均剪切力比单进口分离器大30%以上,而平均径向压力梯度力比单进口分离器约小17%,能一定程度上削减结焦层厚度,抑制结焦物积累的能力强于单进口。轴对称双进口旋风分离器升气管外壁结焦的倾向将明显小于单切向进口的旋风分离器。