新型浓密膏体流变特性测试实验台研制与验证

非牛顿流体在管道输送时其流变特性是管道工艺设计的主要依据.基于管流法的流变测试原理,分析已有浓密膏体流变特性测试实验台优缺点,取长补短对其实施改进.采用液压系统代替气压方式推送物料实现管道输送,以"稳流量测压差"代替"定压力测流量"的方式获取关键参数,以此推算浓密膏体的流变特性,为浓密膏体的管道输送工艺设计提供新实验平台.以赤泥为例进行实验验证,确定了67.5%～68.5%浓度赤泥不同管径输送下的流变模型.测量过程表明本实验台可行且操作方便、数据可靠;原始实验数据及其处理结果符合理论规律.     

加压管式流变测试系统的设计

非牛顿流体流变特性复杂多样,测试原理有管流法、落球法、圆盘法、同轴旋转粘度计法等,相应的测试仪器也是多种多样.但针对同一种流动特性较差的非牛顿流体,若采用不同的方法和仪器进行测试,由于不同的测试状态被测流体的受力和运动状态不同,得出的流变特性及参数也是不同的.尤其是针对l丁业管道输送的流动性较差、流变特性又较难测试的非牛顿流体,如何准确测试被输送介质的流变特性,为管道工艺提供设计依据是亟待解决的问题.基于此,本文设计了加压管式流变测试系统,基于管流法的流变测试原理,通过氮气加压致使被测试物料流动,模拟管道输送的工况,测试流动性较差的非牛顿流体的流变特性,为管道工艺设计提供实验平台.     

高浓度粘稠物料加压旋转流变仪的研制与标定

高浓度粘稠物料(如原生煤泥、造纸污泥等一类工业副产品或固体废弃物)流变特性的测定在其管道输送系统的设计中有重要意义。这种粘稠物料若无添加剂作用在常压下是一种分散结团物料,不具备流体特性,无法采用一般旋转流变仪对其流变特性进行测试。因此研制出一种新型加压旋转流变仪(最高压力20MPa),将物料封闭加压,维持管道输送时的工况,保持其流体形态,从而达到物料加压流变特性测试的目的。该仪器的标定与使用结果表明其达到了设计要求,数据采集方便,测量自动化程度较高。     

高粘度煤泥加压旋转流变仪的标定与应用

高粘度煤泥流变特性是影响其高压管道输送阻力的一个重要因素．故研制加压旋转流变仪测量高粘度煤泥不同压力时的流变特性。标定加压旋转流变仪,用于测试压力对流变性的影响。使用加压旋转流变仪测试浓度75％煤泥的剪切应力和剪切速率．绘制了煤泥不同压力时的流变曲线和表观粘度曲线,通过分析确定了煤泥常压下是宾汉型流体,加压下为屈服假塑性流体。     

粘稠物料管道输送实验系统的设计与测试方法

本文以管道输送煤泥到电厂锅炉燃烧发电为背景,开展对粘稠物料的流变学特性和管道输送特性的研究。根据煤泥的流变特性,设计建造了适合此类高浓度、高粘稠度的非牛顿流体管道输送实验系统。实验结果表明,该系统设计合理、功能完善、测试数据准确可靠,可用于粘稠物料工业输送测试和指导现场的工业管道优化设计与安装调试。     

浓密膏体输送管道正向压力传感装置的研制

为研究浓密膏体在管道内实际压力分布状况,研制了新型的正向压力传感装置,能将传感器深入管道内部实现不同径向位置的正向和其他角度的压力测量.该传感装置使用橡胶膜片将输送介质与传感膜片隔离,避免了传感膜片的直接磨损,提高了使用寿命.经过静态加压试验及实验管道测试,获得了侧压和正向2种压力传压装置的信号和压力值曲线,结果表明该装置具有较高精度和良好动态响应特性,适用于浓密膏体管道输送压力损失和压力分布测试.     

高压智能旋转流变仪机械结构设计方案研究

给出高压智能旋转流变仪机械结构的设计方案,高压智能旋转流变仪能够在压力不超过35MPa的条件下测定各种流体的流变参数,为高浓度煤泥和其它物料管道输送实验台建立流变特性模型获得可靠的实验数据创造了条件.     

高浓度粘稠物料管道输送系统压力测试及其装置

高浓度粘稠物料存在于工业领域的各个行业,本文对高浓度粘稠物料的流变学特性和管道输送特性的研究出发,设计制造了适合此类非牛顿流体的管道输送压力测试装置.文中详细介绍了测压装置的结构组成、主要功能以及测试方法,并对该装置的静态标定和动态标定过程及其结果做了分析,通过对多种高浓度粘稠物料的实验测定,表明该测压装置安装位置合理、测试数据全面、测试精度和性能可靠、测压装置的结构紧凑、安装方便,完全适用于高浓度粘稠物料管道压力的测量.     

固体物料管道水力输送的阻力特性

针对管道水力输送的特点,设计建造了固液两相流管道输送试验台,在此基础上进行了管道阻力特性的试验研究,对管道特性、固体物料特性、浆体特性和输送方式等影响管道水头损失的因素进行了深入的探讨,为实际管道输送的工程设计提供了依据。     

白酒节能蒸馏系统输出管路压力控制研究

针对白酒节能蒸馏系统输出管路压力控制的高精度、快响应要求,笔者以白酒节能蒸馏系统为研究对象,对其输出管路压力控制特性开展了相关研究,首先介绍了白酒节能蒸馏系统输出管路压力闭环控制原理,并搭建关键元件数学模型,控制器选用工控机控制的增量式PID控制器,采用果蝇和Ziegler-Nichols算法对PID控制器的参数进行了寻优,对压力控制模型施加阶跃信号、1 Hz和2 Hz的正弦信号进行仿真对比分析,研究结果表明:在1 Hz和2 Hz正弦信号下,两种控制算法优化的节能蒸馏系统输出管路压力控制跟踪性能均较好;果蝇算法优化的压力控制系统对正弦信号的响应性能优于Ziegler-Nichols算法,基于果蝇算法,节能蒸馏输出管路压力响应曲线超调量缩小了39％,调整时间下降了33％,稳态误差降低了17.7％.     

白酒节能蒸馏系统输出管路压力控制研究

针对白酒节能蒸馏系统输出管路压力控制的高精度、快响应要求,笔者以白酒节能蒸馏系统为研究对象,对其输出管路压力控制特性开展了相关研究,首先介绍了白酒节能蒸馏系统输出管路压力闭环控制原理,并搭建关键元件数学模型,控制器选用工控机控制的增量式PID控制器,采用果蝇和Ziegler-Nichols算法对PID控制器的参数进行了寻优,对压力控制模型施加阶跃信号、1 Hz和2 Hz的正弦信号进行仿真对比分析,研究结果表明:在1 Hz和2 Hz正弦信号下,两种控制算法优化的节能蒸馏系统输出管路压力控制跟踪性能均较好;果蝇算法优化的压力控制系统对正弦信号的响应性能优于Ziegler-Nichols算法,基于果蝇算法,节能蒸馏输出管路压力响应曲线超调量缩小了39％,调整时间下降了33％,稳态误差降低了17.7％.     

供热管道泄漏声源特性仿真及实验

供热管道泄漏声源的特性决定了泄漏检测次声波法在供热管道中的适用性和准确性。为研究供热管道泄漏声源特性，首先对泄漏声波的发声机理进行了理论分析，建立了供热管道泄漏的物理模型，对泄漏区域的流场以及声场进行仿真模拟，通过对不同泄漏孔径、不同管内压力等因素影响下的泄漏信号进行分析，得出供热管道泄漏声源的声压幅值随泄漏孔径、管内压力的变化规律以及泄漏信号的主要频率范围。最后，搭建了供热管道泄漏检测实验平台，在实验管道首尾两端安装次声波传感器，对泄漏产生的低频声信号进行采集，分析不同工况下泄漏信号的变化规律并与仿真结果进行比对。结果表明：供热管道泄漏声源中心频率为1 Hz；管道泄漏声压幅值随泄漏孔孔径以及管内压力的增大而增大。研究结果对次声波法在供热管道泄漏检测中的工业应用提供了理论依据。     

基于NB-IoT的燃气管道气密性检测仪设计

燃气管道属于压力输送管道，其介质是易燃易爆的有毒气体。在施工或维修后必须对管道进行气密性试验，以保证管道的安全运行。本文设计了一种基于NB-IoT的燃气管道气密性检测仪。系统可通过无线通信模块实现对管道各监测点的温度、压力等数据的传输，实现对管道燃气各监测点工作状态的实时监控及远程控制。实验及测试结果表明，所设计的燃气管道气密性检测仪具有性能稳定、功耗低的优势。     

压力管道检验技术探讨

所谓压力管道,简单来说就是借助一定的压力作用,进行气体或者液体输送工作的一种管状物体。通过压力管道运输的介质可能会是易燃品、易爆品、或者各类化学原料,有毒气体等。压力管道以一定的温度和压力条件支撑,使得其能够输送流体类介质,它是一种危险性特别强的设施设备,需要对其进行仔细检验,保障介质运输中的安全问题。本文对压力管道检验技术进行分析,提出压力管道检验建议,促进了压力管道的整治工作。     

压力管道阀门故障及对策探讨

压力管道作为一种管道输送装置,一般是用于液化气体、蒸汽、腐蚀性液体、易燃易爆液体等的输送,在当前的工业和生活领域中都具有比较广泛的运用。压力管道的工作原理就是通过管道内一定的压力装置,通过产生工作压力来实现管道内物质的输送。压力管道是一种由多种部件组合而成的具有一定密闭性的容器装置,管道阀门是其中的重要组成部件之一,管道阀门对压力管道的安全运行起着重要作用,影响着压力管道的开关以及压力的大小、节流等环节。但是由于压力管道的阀门类型比较多,在实际使用和操作过程中会存在一些问题,影响压力管道的正常运行,因此,需要对压力管道的阀门故障进行分析,并针对阀门故障采取解决措施。     

融合动态压力角域特征与多源信号的压缩机气阀故障诊断方法

针对不同故障下往复压缩机气缸动态压力数据特征非线性变化的特性，提出一种基于动态压力角域特征与多源信号的气阀故障诊断方法，构建了气缸动态压力仿真模型，基于气缸、气阀实际参数完成不同工况动态压力数据仿真，对实测与仿真数据进行归一化处理，提取整周期角域特征；进一步，提取振动、位移、管道温度等多源信号特征，采用径向基神经网络完成数据训练与故障诊断；应用实际往复压缩机气阀故障案例数据进行了测试验证。     

电极个数对厚管壁电容层析成像的影响

在高压浓相气力输送的条件下,对厚管壁电容传感器的成像进行研究。针对粉煤输送的管道内径小、管壁厚、压力高的难点,对电容层析成像传感器和成像算法进行了合理设计。分析了厚管壁下8电极和16电极ECT传感器的灵敏场特性,并得到不同电极对之间的电容值和不同流型下的仿真图像。将8电极传感器应用到输送压力为4.0 MPa的高压煤粉输送实验台上,可以对水平管道内气固两相流进行辨识。通过提高气体输送速度提高输送效率,为高压浓相气力输送技术提供有效的方法。     

水载压力对管道超声导波信号的影响研究

为了研究水载压力对管道超声导波信号的影响,利用半解析有限元的方法分析了管道导波的频散曲线和波结构,选择 L(0,2)模态导波用于实验验证。 设计了一个可承受 30 MPa 压力的防水卡箍,对管道上的压电传感器进行封装。 将安装了防 水耐压卡箍的管道放入压力舱中进行打压循环测试,压力在 0~ 30 MPa 之间变化。 打压过程中采集无损伤及 5% 损伤的管道超 声导波信号,分析水载压力对导波信号的影响。 实验结果表明,该防水卡箍具有良好的防水和耐压性能,水载压力对 L(0,2)模 态导波信号幅值没有显著影响。     

负压钻进水平钻孔浓相气力输送特性的研究

叙述了气体输送特性参数的理论分析,根据一些基本原理导出输送特性参数的计算公式。为了给输送特性参数的试验研究提供基础,通过试验分别研究了影响输送特性的因素,再根据试验数据,考察了输送压力、管径、钻杆角度和输送距离对输送特性的影响。研究与计算表明:输送能力与输送压力之间是近线性关系;较小的角度变化范围下,随着角度的增大,固体颗粒速度减小;发现固气比越大,滑移速度越小;最后通过试验得出:只需要在较小的输送压力下以较低的速度输送煤屑就可以实现高固气比输送,这样不仅能减少系统所需要的动力,而且煤屑输送速度的降低也可以减少对输送管道的磨损。该研究成果对工程应用具有一定的指导意义。     

型料输送管道实验系统的设计研究

针对圆柱状型料管道水力输送的特点，提出了实验管道输送系统的设计思路，并就管线布置、动力装置、型料注入和排出机构、测试装置等设计方案进行了研究。