EII型多管旋风分离器分离性能的试验研究

为了系统评价EII型旋风分离器的分离性能,探究了入口气速为6～20.5m/s,入口颗粒质量浓度为8.6～17.5g/m~3时,多管旋风分离器的分离效率和压降。结果表明:多管旋风分离器的分离效率随入口气速和入口颗粒质量浓度的增大而出现先升高后下降的趋势,多管旋风分离器的压降随入口气速的增大而增大。在相同实验条件下,与单个旋风子相比,多管旋风分离器的压降升高幅度为20%～25%,分离效率下降不大于2%,具有很好的细粉尘捕集能力。     

天然气净化用旋风分离器气液分离性能

为了系统评价天然气净化用旋风分离器在含液量低时的气液分离性能,利用滤膜采样称重法和Welas在线测量法测量了旋风分离器在入口气速8～24 m·s^-1、入口液体浓度0.1～2 g·m^-3时的分离效率和粒径分布;对比了相同入口浓度下旋风分离器气液分离性能和气固分离性能的异同。实验结果表明,在入口气速为8～24 m·s^-1、入口液体浓度为0.1～2 g·m^-3时,旋风分离器的气液分离效率随着入口气速和入口液体浓度的增加而增大,而出口粒径分布范围变化很小;与气固分离相比,在相同的入口气速和入口浓度下,旋风分离器的气液分离效率要高2%～6%;另外,气液分离时出口液滴粒径不大于4 μm,而气固分离时出口有大于10 μm固体颗粒存在。     

输气站场多管旋风分离器流场分析

为了系统评价输气站场用多管导叶式旋风分离器的分离性能,模拟计算了入口速度7~27 m/s、颗粒密度1000~5000 kg/m3、颗粒浓度2.5~2500 g/m3、操作压力1~5 MPa条件下21管旋风分离器的分离效率和压降. 结果表明,多管旋风分离器的压降主要来自单管压降,约占整个压降的80%~90%,旋风子单独使用和并联使用时其流场分布规律相同,沿轴向对称分布,中心涡核处压力最低;分离效率和压降均随入口速度增大而增加,粒径为1~10 mm的固体颗粒分离效率从30.57%增加到63.86%,压降从9053 Pa增加到116864 Pa,在入口速度7~27 m/s范围内基本能除尽粒径大于6 mm的颗粒;随颗粒密度增加,分离效率增大,压降几乎不变;操作压力增大分离效率降低,而压降略增加. 各单管间进气量波动均不超过5%.     

旋风分离器芯管结构改进的试验研究

在PV型旋风分离器的基础上对其芯管结构进行了改进,并通过正交试验得到了一种新的斜切芯管结构。性能对比试验结果表明,当入口气速为20m/s时,相对于基准模型,改进结构的压降平均降低10%,跑损率降低15%。     

高压下多管旋风分离器压降模型

为了准确预测和计算天然气输气管线用旋风分离器的压降,在归纳常压下单管和多管旋风分离器的压降计算公式,以及现场测量高压下多管旋风分离器的压降基础上,建立了高压下多管旋风分离器的压降计算模型。利用实验验证压降模型的可靠性,实验结果表明,常压下单管、多管旋风分离器和高压下多管旋风分离器的压降计算模型都能准确地计算出对应旋风分离器的压降值,计算值与测量值之间的误差较小。因此,利用建立的高压下多管旋风分离器压降计算模型能够准确地计算出不同压力和温度下多管旋风分离器的压降值,从而为天然气用旋风分离器的选型提供技术支持。     

分离层数对多层分离结构旋风分离器性能的影响

为提高旋风式油气分离器在变工况下的分离效率,提出了多层分离结构的旋风分离器,对该结构的分离性能进行了数值模拟和实验研究。在入口气速较大时(12～13 m?s?1),三种不同分离结构的旋风分离器分离效率基本相同,但对于出口处直径为2～5μm的小油滴数量,具有三层分离结构的旋风分离器的比单层分离结构的旋风分离器减少了77.2%～51.0%;在入口气速较小时(7～8m?s?1),具有三层分离结构的旋风分离器分离效率比单层分离结构的旋风分离器提高约24.1%。在所有测试工况下,三层分离结构的旋风分离器的压力损失比单层分离结构的旋风分离器降低了35%～45%。上述研究结果表明,三层分离结构的旋风分离器压力损失小,低负荷时分离效率高,高负荷时对较小油滴分离效果好,即三层分离结构的旋风分离器在变工况时均保持较高的分离性能。     

顺流式旋风分离器的分离性能研究

采用冷态对比实验研究从灰斗引出排气管的新型顺流式旋风分离器的分离性能。试验考察了导流体直径、导流体长度、导流体-排气管口距离、排气口直径等结构因素对分离性能的影响以及不同入口气速条件下的分离性能。研究结果为该类型旋风分离器的优化设计提供了依据。     

旋风分离器压降及分离效率计算模型

介绍了旋风分离器的基本工作原理和主要用途,以及旋风分离器的主要改进与发展方向,叙述了旋风分离器压降和分离效率的理论计算模型,并对不同模型进行了相应的分析及比较。对未来旋风分离器的应用和性能进行了展望,认为未来旋风分离器的改良将向着在标准旋风分离器上添加额外部件的方向发展,改进型旋风分离器将打破旋风分离器技术不能有效分离5μm以下粒径颗粒的传统限制。     

双循环旋风分离器分离性能的实验研究

双循环旋风分离器采用筒锥结构,有2个切向进气口,即主进气口和回流口,分别位于筒体的中部和顶端。排灰口底部设有稳流锥,灰仓侧壁设置了抽气口。通过实验研究了进口位置、进口气速、稳流锥和抽气操作对此新设备分离性能的影响。实验设备直径为0.250 m,实验物料采用粒径0.1—36μm,平均粒径为8.72μm的石英砂。结果表明:主进口进料,风速在12—19 m/s变化时,总分离效率为98.5%—99.17%,可以基本去除大于3μm的颗粒。主进口进料比回流口进料总分离效率大1.5%—3.5%。采用主进气口进料时,稳流锥可以提高总分离效率0.15%—0.2%,抽气操作可以提高总分离效率0.3%—0.4%;回流口进料时,分别提高1.5%—2%和0.6%—1%。     

防返混圆台对旋风分离器性能的影响

针对灰斗的返混现象,研究防返混圆台位置及其底面积对旋风分离器性能的影响。利用有限元软件分析了返混圆台的位置和圆台底面积变化对旋风分离器的速度流场、压降和切割粒径的影响情况。结果表明:防返混圆台位置从高到底,相对应压降逐渐降低,切割粒径逐渐增大;其对筒体段内部流场的切向速度和轴向速度影响较小,但对灰斗内的速度流场影响较大,随防返混圆台底面积逐渐变小,灰斗内的切向速度和轴向速度逐渐变大,相对应压降和切割粒径逐渐减小。增加了防返混圆台,使灰斗内的切向速度和轴向速度都减小,有利于抑制返混现象。     

基于离心与惯性作用的新型气固分离装置的结构

后置烧焦管出口的气固分离装置是实现后置烧焦管式组合再生工艺的关键设备之一. 在对气固分离机理系统分析的基础上,开发了一种基于离心与惯性协同作用机理的新型气固分离装置. 以滑石粉为物料,在相同实验条件下对9种不同结构尺寸的分离器的分离效率和压降进行了实验测定. 结果表明,不加挡板、不加折边、开缝宽度相同、无因次排气管径在0.50~0.55范围内的结构比较合理.     

Swirling Effects on the Performance of Supersonic Separators for Natural Gas Separation

The effects of swirls on the mass flow rates and on the natural gas velocity and temperature in a supersonic separator were numerically studied using the Reynolds stress model. An experimental system was set up with moist air as working fluid. The results showed that high swirl strengths decreased the mass flow rates through the supersonic separator. An increase in swirl strength resulted in a reduction and non‐uniform radial distribution of the gas Mach number at the nozzle exit. With moderate swirls, low temperature (–60 °C) and a strong centrifugal field (5 · 10⁶ m s^–2) are obtained to condense and separate water and heavy hydrocarbons from natural gas. The experimental results agreed with the simulations demonstrating that strong swirls decreased the mass flow rate.     

三聚氰胺洗涤塔液体的除雾

本研究针对三聚氰胺洗涤塔的液体 ,开发设计了一种新型高效的除雾设备——直流降膜式旋风除雾器。通过实验测定了其压降、除雾效果及液膜在器壁上的成膜情况 ,结果表明该除雾器具有压降低、除雾效率高、防结壳的特点     

不同形式导流板对旋风器性能影响的试验研究

通过对加设不同形式导流板的旋风器进行试验研究,结果表明:不同形式导流板均不同程度地降低了旋风器阻力,同时也对分离效率产生了不同的影响.其中3#、4#导流板降阻幅度较大,但分离效率相对较低;2#的降阻效果强于1#,但弱于3#、4#,同时并没有降低分离效率;1#导流板只在一定限制条件内有减阻效果,其总体分离效率却比较高.     

旋风分离器内筒减阻装置的试验研究

以理论研究为基础,通过冷模试验研究了不同操作条件下旋风分离器压力损失的变化规律,开发设计了一种针对旋风分离器的内筒高效减阻装置,并对安装内筒减阻罩的旋风分离器的阻力损失和分离效率进行了试验研究,探讨了不同入口风速、不同固气比条件对旋风分离器的性能影响.对结果进行了理论分析,结果表明:对于相同规格的旋风分离器,内筒减阻罩能起到优化旋风分离器阻降且把分离效率控制在合理数值范围内的作用,不同风速,不同固气比条件下,内筒减阻罩的最大减阻幅度为43.36％,而分离效率最大降幅只有8.78％.     

环流预汽提组合旋流快分系统分离性能的实验研究

针对新型旋流快分器与密相环流预汽提器的优良特性,将两者耦合成一套完整的快分系统. 通过大型冷模实验,研究了该快分系统的分离特性,并考察了操作条件对系统快分效率及快分压降的影响规律. 结果表明,该系统能较好地实现气固高效分离,具有较大的操作弹性和优良的操作稳定性,冷态下分离效率在98.5%以上,最高可达99.93%,快分压降分布合理. 根据实验结果,得到该系统分离效率及压降的经验模型,计算值与实验值吻合较好.     

天然气滤芯性能试验方法的探讨

天然气需求量的快速增加,为天然气管网的建设与开发提供了巨大的发展空间。而天然气管道中的污染物杂质会对天然气管线及仪表设备等安全运行产生不利影响。天然气滤芯是去除天然气污染物的主要元件,其性能好坏直接影响到管道与设备的稳定运行。研究了现有天然气滤芯性能试验方法,在分析滤芯实际工作条件与运行状况的情况下,提出将容尘效率测试加入到天然气滤芯性能测试中,并给出了新的天然气滤芯测试方法和流程。该方法更能体现天然气滤芯在实际工况下的过滤效率,对天然气滤芯测试和新型天然气滤芯的研发,有一定的指导意义。     

我国气田用分离设备类型简介及选用原则

概述了我国各大气田的集气站、配气站和输气站以及天然气净化厂使用的分离设备的类型及结构简介,提出了国内气田分离设备的选择原则,对气田分离设备如何合理、经济的选择具有指导意义。