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气-液-固三相过滤过程滤芯压降特性
1
作者 杨云兰 常程 +5 位作者 冯艳丽 刘涛 金晶 王亚倩 刘俊杰 吴小林 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第2期406-415,共10页
为了深入研究天然气输送过程中气体净化用过滤分离元件的气-液-固三相过滤性能,采用等效填充密度及理论填充密度表征粉尘沉积特性的方法,探究了滤芯精度和粉尘粒径对含液及含尘过滤过程压降变化影响规律。结果表明:对于洁净滤芯气-固过... 为了深入研究天然气输送过程中气体净化用过滤分离元件的气-液-固三相过滤性能,采用等效填充密度及理论填充密度表征粉尘沉积特性的方法,探究了滤芯精度和粉尘粒径对含液及含尘过滤过程压降变化影响规律。结果表明:对于洁净滤芯气-固过滤过程,较小粒径粉尘更易堵塞滤材孔隙,导致在相同粉尘量沉积情况下滤芯压降增长速率增大,在相同时间内,同种滤芯的等效填充密度均高于理论填充密度,两者之间差异随着滤芯精度降低愈加显著;对于含液滤芯气-固过滤过程,滤芯压降随时间呈现线性增长,其压降增长速率随滤芯精度增高而增大,此过程等效填充密度和理论填充密度吻合性良好,平均偏差小于10%;对于含尘滤芯气-液过滤过程,滤芯压降首先在液体冲刷作用下逐渐降低,而后再次上升并最终达到稳定,在气-液过滤冲刷阶段,滤芯精度越低,滤材内粉尘结构越为松散,抗冲刷能力更弱,并且粉尘粒径增大将减缓压降的下降。 展开更多
关键词 过滤 压降 粉尘 液滴 滤芯 气溶胶 天然气
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油水聚结过滤材料中的液体分布特性及过程压降演化研究
2
作者 李文龙 常程 +1 位作者 吴小林 姬忠礼 《化工学报》 北大核心 2025年第9期4850-4861,共12页
油水聚结过滤过程中,明晰滤材中的液体分布和压降演化对于研究过滤机理、优化滤材结构至关重要。利用油水聚结过滤材料性能实验装置,分析了不同孔径滤材中的液体分布特性和压降演化过程,深入探讨了过滤速度和液体载荷率对滤材饱和度和... 油水聚结过滤过程中,明晰滤材中的液体分布和压降演化对于研究过滤机理、优化滤材结构至关重要。利用油水聚结过滤材料性能实验装置,分析了不同孔径滤材中的液体分布特性和压降演化过程,深入探讨了过滤速度和液体载荷率对滤材饱和度和过程压降的影响。结果表明:油水聚结分离过程中的液体分布和压降变化符合跳跃-通道模型,但是由于液池的存在,会导致通道阶段初期的压降突变。孔径大小决定了进入滤材内部的液体数量,进而影响液体行为和压降变化。随着过滤速度的增大,大孔径滤材中的饱和度逐渐降低,但下降幅度逐渐减弱,跳跃压降逐渐增大,通道压降保持相对稳定;小孔径滤材的饱和度则恰好相反。随着载荷率的增大,大孔径滤材的饱和度上升,跳跃压降和通道压降均增加;对于小孔径滤材,载荷率的增加对饱和度影响较小,跳跃压降几乎不变,但通道压降明显增大。最后建立了滤材中的液体分布预测模型,可用于定量表征通道饱和度与孔径、过滤速度和载荷率之间的关系。本研究可为优化滤材结构和操作参数、降低维护成本提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 聚结过滤 油水分离 载荷率 压降 饱和度
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入口流量及粉尘粒径对双级旋流管分离特性的影响
3
作者 丁昊鹏 孙苒博 +4 位作者 姬忠礼 曹海宇 乔梦华 彭宁建 吴小林 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第1期125-134,共10页
通过称重和离线采样的方法,研究了双级旋流管入口流量和不同平均粒径粉尘对双级旋流管的总分离效率和粉尘粒径分级效率的影响规律。结果表明:双级旋流管具有较高的总分离效率,在入口流量108 m^(3)/h下对平均粒径47.41μm粉尘的总分离效... 通过称重和离线采样的方法,研究了双级旋流管入口流量和不同平均粒径粉尘对双级旋流管的总分离效率和粉尘粒径分级效率的影响规律。结果表明:双级旋流管具有较高的总分离效率,在入口流量108 m^(3)/h下对平均粒径47.41μm粉尘的总分离效率可高达99.55%,且对粒径10~30μm范围内颗粒的分离效率最优;第一级旋流管中粉尘颗粒受弹跳、二次夹带的影响,分离时针对粉尘浓度高、平均粒径小的颗粒,可选择较低阻、排尘空间较大的结构设计,同时适当增加抽气率;第二级旋流管中粉尘颗粒受颗粒间作用力(破碎或磨损)的影响,分离时针对粉尘浓度小、平均粒径大的颗粒,可选择较高效的结构设计,并适当减少抽气率;双级旋流管存在对粉尘颗粒分级效率最优的粒径区间,区间内分级效率几乎不随粒径增大而变化。 展开更多
关键词 双级旋流管 入口流量 粉尘 粒径 含尘浓度 分离效率 分级效率
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防返混锥对旋风分离器内旋转流的稳流与截止作用
4
作者 陈敏 魏浩然 +2 位作者 王江云 孙永森 王娟 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第3期783-793,共11页
采用雷诺应力模型对灰斗段安装防返混锥的旋风分离器进行气相流场的模拟计算,考察了其排尘口附近速度、压力以及涡旋的分布特点,得到了能够有效截止并稳定旋转流的防返混锥参数。结果表明:灰斗段安装防返混锥能很好地规整旋风分离器内流... 采用雷诺应力模型对灰斗段安装防返混锥的旋风分离器进行气相流场的模拟计算,考察了其排尘口附近速度、压力以及涡旋的分布特点,得到了能够有效截止并稳定旋转流的防返混锥参数。结果表明:灰斗段安装防返混锥能很好地规整旋风分离器内流场;防返混锥底面直径小于排尘口内旋流尺寸时,对旋转流截止作用弱,无法降低灰斗段旋流强度,但对上行流起到破涡作用,减弱轴向速度滞留;防返混锥底面直径大于排尘口内旋流尺寸时,截止作用强,旋转流被固定在防返混锥表面,灰斗段旋流强度和涡旋能量降低,轴向速度滞留得到增强;防返混锥底面直径继续增大,各流场参数变化不大,灰斗段静压升高明显,切向速度峰值位置转移至下行流区;较佳的防返混锥底面直径应为排尘口直径的0.4~0.8倍。 展开更多
关键词 旋风分离器 数值模拟 防返混锥 旋转流 截止作用
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基于OpenFOAM的缺陷壁面附近空化泡动力学过程模拟
5
作者 杜先荣 尹建勇 +2 位作者 张永学 田磊 马明凯 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第1期39-46,共8页
基于OpenFOAM平台,采用汽液两相可压缩空化泡动力学模型对缺陷壁面附近空化泡的动力学行为进行了深入研究。结果表明:缺陷深度及缺陷形状显著影响了空化泡的动力学特性;相比于矩形缺陷,楔形缺陷更容易导致空化泡溃灭时能量集中,从而形... 基于OpenFOAM平台,采用汽液两相可压缩空化泡动力学模型对缺陷壁面附近空化泡的动力学行为进行了深入研究。结果表明:缺陷深度及缺陷形状显著影响了空化泡的动力学特性;相比于矩形缺陷,楔形缺陷更容易导致空化泡溃灭时能量集中,从而形成更为强烈的溃灭,造成更大的壁面压力峰值;随着缺陷深度的增加,空化泡第一次溃灭所造成的壁面压力峰值出现先减小后几乎不变的情况,空化泡第二次溃灭所造成的压力峰值一直在减小。 展开更多
关键词 空化泡 缺陷壁面 压力峰值 数值模拟 OPENFOAM
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天然气管道内黑色粉末的磁分离处理方法研究
6
作者 刘震 张天钰 +4 位作者 杨宏伟 刘方 陈俊先 李奥 姬忠礼 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第5期1376-1386,共11页
天然气管道内的黑色粉末常采用旋风分离和过滤分离进行处理,为解决其压力损失高、滤芯易堵塞问题,采用压降小、可重复使用的磁分离技术作为前置分离器。利用有限元仿真软件建立圆柱体挤压式磁系模型,分析磁系结构与物理参数对磁系性能... 天然气管道内的黑色粉末常采用旋风分离和过滤分离进行处理,为解决其压力损失高、滤芯易堵塞问题,采用压降小、可重复使用的磁分离技术作为前置分离器。利用有限元仿真软件建立圆柱体挤压式磁系模型,分析磁系结构与物理参数对磁系性能的影响,开展磁系优化设计。结合数值模拟和实验,得出不同气速及其变化对磁系分离效率的影响。研究发现,当磁系直径为25 mm、剩余磁通量密度为1.42 T时,管道空间内磁通量密度平均值达到0.098 T,最大值达到2.18 T,磁系性能表现最优;优化后的磁系对黑色粉末的分离效率最高可达93.49%,流速由2 m/s增大到6 m/s时,分离效率仅降低2.11%,满足工程实际要求。该研究有助于指导磁分离设备的内件设计,实现复杂流速工况下黑色粉末的高效稳定分离。 展开更多
关键词 天然气 磁分离 多相流分离 优化设计 模拟
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旋风管导叶优化与分离效率预测模型
7
作者 丁昊鹏 古自强 +5 位作者 闫凤林 钱苏 杨昊 孙苒博 吴小林 陈锋 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第2期382-393,共12页
旋风分离器是可以长周期大规模应用的气-固分离设备,长输管道中对旋风分离器分离性能的要求也越来越高。以直筒型导叶式旋风管为研究对象,提出一种导叶结构设计方法,可自由改变叶片包角、出口角、叶片高度等参数;通过光学在线检测实验... 旋风分离器是可以长周期大规模应用的气-固分离设备,长输管道中对旋风分离器分离性能的要求也越来越高。以直筒型导叶式旋风管为研究对象,提出一种导叶结构设计方法,可自由改变叶片包角、出口角、叶片高度等参数;通过光学在线检测实验确定分离性能最优的导叶结构,最佳导叶个数为7~8叶、叶片包角为50°~55°;将直筒型导叶式旋风管内气流分为入口环形区(Ⅰ区)、下行流区(Ⅱ区)和上行流区(Ⅲ区)3个区域,经过一定的气流运动假设及简化计算,推导出了适用于该旋风管3个区域分离效率的计算模型,计算值与实验值绝对误差在5%以内。导叶结构设计方法的提出及对分离性能的验证和预测为旋风分离器的实际应用提供指导。 展开更多
关键词 旋风管 导流叶片 导叶数量 导叶包角 分级效率 光学测量 分离效率预测模型
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基于颗粒谱的FCC旋风分离器故障诊断技术的初步探索 被引量：13
8
作者 宋健斐 王迪 +2 位作者 孙立强 严超宇 魏耀东 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期588-594,共7页
旋风分离器在催化裂化工艺中用于完成催化剂与油气或烟气的分离,是保证装置长周期安全运行的重要设备,因此对其运行状态进行监测和故障诊断非常必要。当旋风分离器运行出现异常时,跑损催化剂的样本将发生改变。基于可测信号处理的故障... 旋风分离器在催化裂化工艺中用于完成催化剂与油气或烟气的分离,是保证装置长周期安全运行的重要设备,因此对其运行状态进行监测和故障诊断非常必要。当旋风分离器运行出现异常时,跑损催化剂的样本将发生改变。基于可测信号处理的故障诊断方法,以催化剂作为故障信息的载体,通过提取催化剂的颗粒谱特征信息,如堆积密度、粒度分布、微观形态等,建立颗粒谱与故障之间的关系模型,提出了基于颗粒谱的旋风分离器故障诊断技术。 展开更多
关键词 FCC 旋风分离器 故障 颗粒诊断技术 颗粒谱
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高温气体过滤技术及装备发展概况 被引量：13
9
作者 姬忠礼 栾鑫 苗林丰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2304-2311,共8页
随着洁净煤发电技术的发展及环保要求的提高,高温气固分离技术取得了重要的进展。本文阐述了在高温过滤材料方面,经过了早期的金属多孔材料、均质陶瓷多孔材料、纤维增强陶瓷复合材料、金属合金及金属间化合物多孔材料等四个阶段的探索... 随着洁净煤发电技术的发展及环保要求的提高,高温气固分离技术取得了重要的进展。本文阐述了在高温过滤材料方面,经过了早期的金属多孔材料、均质陶瓷多孔材料、纤维增强陶瓷复合材料、金属合金及金属间化合物多孔材料等四个阶段的探索,逐渐形成了陶瓷粉末、陶瓷纤维、金属粉末、金属纤维和金属丝网等多种高温气体过滤元件,催化与过滤复合元件近年来也逐渐得到工程应用。此外,在高温过滤元件表面粉尘层结构、脉冲反吹循环再生、高温过滤器结构设计及实时运行优化等方面都取得了重要的技术进展。目前,高温气体过滤技术及装备已在煤气化、催化裂化、冶金及垃圾焚烧处理等方面得到了广泛的应用,其适用的温度范围为260~650℃,压力范围从常压到6.0MPa,过滤效率达到了99.9%以上,可有效除净1μm以上的颗粒,净化后气体中的颗粒物含量低于5mg/m3。指出随着国家经济转型和环保排放要求的提高,高温气体过滤技术在产品质量升级、高温余热利用及颗粒物排放控制等领域具有更加广泛的应用前景。 展开更多
关键词 高温过滤器 气固分离 陶瓷过滤元件 金属过滤元件 工业应用
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内构件技术在旋风分离器内的应用进展 被引量：5
10
作者 高助威 王娟 +3 位作者 王江云 马卓越 毛羽 魏耀东 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期393-402,M0010,共11页
内构件技术的开发与应用对于提高工业设备的利用效率、降低其能量损失具有重要意义。旋风分离器是用于气-固分离的工业设备,随着化工过程的发展,工艺上要求在保证分离效率的同时,能够减小压降。首先对旋风分离器的工作原理进行了介绍,... 内构件技术的开发与应用对于提高工业设备的利用效率、降低其能量损失具有重要意义。旋风分离器是用于气-固分离的工业设备,随着化工过程的发展,工艺上要求在保证分离效率的同时,能够减小压降。首先对旋风分离器的工作原理进行了介绍,分析了其减阻增效的机理。相比于结构优化和其他措施,安装内构件能够降低生产成本和缩减工程量。概述了减阻杆、导流叶片、稳涡器等几类内构件的工作原理和能够解决的流动问题。得出结论:在不改变旋风分离器结构尺寸的情况下,安装内构件能够改善旋风分离器内的干扰涡流,提高内部流动的稳定性,从而有效地实现分离器的减阻增效。此外,对内构件的发展趋势进行了展望。内构件的组合使用以及新型高效减阻内构件的开发,会更倾向于多元化、细致化、精确化、简约化,不仅能够提高分离效率,而且可以满足各种环保及工艺要求。 展开更多
关键词 旋风分离器 减阻增效 内构件 减阻杆 导流叶片 稳涡器
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制硫炉内酸性气燃烧过程的数值模拟
11
作者 王娟 刘翊辉 +2 位作者 伊志奇 李迪 李秀明 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1604-1613,共10页
在酸性气燃烧制硫工艺中,酸性气的安全、稳定燃烧对制硫炉的平稳运行具有重要的影响。对制硫炉在3种负荷(30%为低负荷、100%为满负荷、120%为超负荷)条件下的燃烧状况进行数值模拟,采用RNG k-ε模型模拟制硫炉炉膛内的湍流过程,采用涡... 在酸性气燃烧制硫工艺中,酸性气的安全、稳定燃烧对制硫炉的平稳运行具有重要的影响。对制硫炉在3种负荷(30%为低负荷、100%为满负荷、120%为超负荷)条件下的燃烧状况进行数值模拟,采用RNG k-ε模型模拟制硫炉炉膛内的湍流过程,采用涡耗散模型模拟制硫反应过程中的组分运输和化学反应过程,考察制硫炉炉膛内混合气体速度、温度、反应物和生成物浓度的变化情况。结果表明:低负荷条件下,单位时间内硫产量较少,工业应用的性价比较低;超负荷条件下的湍流强度较高,对燃烧室、炉膛,尤其对第一道导流板造成的损耗巨大;因此满负荷最适用于制硫炉。制硫炉炉膛中混合气体的速度、温度分布都比较均匀,主要生成产物S_(2)在炉膛出口的质量分数分别为12.30%、12.38%和12.35%,主要生成物SO_(2)的质量分数为1.59%、1.41%和1.49%,3种负荷条件下燃烧产生的2种主要生成物S_(2)和SO_(2)在炉膛出口处含量占比十分接近,证明制硫炉在设计弹性负荷30%~120%范围内均可以保证稳定燃烧。 展开更多
关键词 克劳斯反应 酸性气 富氧燃烧 数值模拟 H_(2)S燃烧炉 燃烧特性 硫回收
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刚性过滤器脉冲反吹过程中滤管内动态压力特性 被引量：2
12
作者 栾鑫 姬忠礼 刘龙飞 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期3452-3458,共7页
催化汽油吸附脱硫（S-Zorb）装置中反应器过滤器的脉冲反吹性能直接影响吸附剂的分离与循环。利用建立的滤管过滤性能实验装置,采用高频动态压力传感器,测定脉冲反吹过程中沿滤管长度方向不同位置处滤管内动态压力随时间的变化特性,分... 催化汽油吸附脱硫（S-Zorb）装置中反应器过滤器的脉冲反吹性能直接影响吸附剂的分离与循环。利用建立的滤管过滤性能实验装置,采用高频动态压力传感器,测定脉冲反吹过程中沿滤管长度方向不同位置处滤管内动态压力随时间的变化特性,分析了滤管长度、反吹压力和脉冲宽度对滤管内动态压力特性的影响规律。结果表明：自开口端至盲端,滤管内动态压力的压力峰值先逐渐变大后基本不变;相同反吹条件下,随着滤管长度的增加,滤管内沿长度方向各位置处的压力峰值均降低。实验范围内,1750-2000 mm滤管开口端附近的动态压力在达到压力峰值后降低为负压,并在反吹气流和脉冲压力波的共同作用下持续振荡。适当提高反吹压力以及增加脉冲宽度可以改善长滤管的反吹效果。 展开更多
关键词 过滤 分离 脉冲反吹 多孔介质 动态压力
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旋风分离器环形空间顶灰环的流动特性 被引量：6
13
作者 曹鸣谦 陈建义 +2 位作者 樊骁琦 崔灏 魏耀东 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期183-192,共10页
旋风分离器环形空间内由于二次涡的作用在上部存在一个旋转的顶灰环,不仅会降低分离效率,而且会造成冲蚀磨损。采用有机玻璃制造的PV型旋风分离器(筒体直径D=160 mm)以及丙烯腈待生催化剂和铁矿粉,在入口气速(v_(in))为12~20 m/s、入口... 旋风分离器环形空间内由于二次涡的作用在上部存在一个旋转的顶灰环,不仅会降低分离效率,而且会造成冲蚀磨损。采用有机玻璃制造的PV型旋风分离器(筒体直径D=160 mm)以及丙烯腈待生催化剂和铁矿粉,在入口气速(v_(in))为12~20 m/s、入口气流颗粒质量浓度(C_(in))为10~100 g/m^(3)条件下进行实验,利用高速摄像机考察顶灰环的流动特性。实验结果表明:顶灰环存在周期性脱落现象;脱落周期与入口气速和入口气流颗粒质量浓度有关,且随入口气速增大而增大,随入口气流颗粒质量浓度增大而减小。为进一步分析顶灰环的形成机理,利用Fluent模拟了环形空间的气相流场。结果表明,二次涡对颗粒群的夹带形成了顶灰环,顶灰环颗粒的积累导致顶灰环发生周期性脱落。在模拟分析基础上建立了基于准数关联的顶灰环脱落周期的预测模型。 展开更多
关键词 旋风分离器 顶灰环 颗粒聚集 脱落 数值模拟
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操作参数和滤材结构对纤维滤材油-水聚结分离性能的影响 被引量：2
14
作者 王英 刘浪 +2 位作者 谢云霞 何文丞 常程 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期942-952,共11页
为提高纤维滤材对油-水聚结分离性能,搭建油-水聚结分离性能测试装置,探究含油量和过滤速率协同、纤维滤材层数以及孔径等操作参数和滤材结构对水包油乳液聚结分离性能以及液体分布影响。研究结果表明,单层平均孔径15.1μm聚丙烯纤维滤... 为提高纤维滤材对油-水聚结分离性能,搭建油-水聚结分离性能测试装置,探究含油量和过滤速率协同、纤维滤材层数以及孔径等操作参数和滤材结构对水包油乳液聚结分离性能以及液体分布影响。研究结果表明,单层平均孔径15.1μm聚丙烯纤维滤材在过滤速率0.001 m/s、含油量1000 mg/L的条件下可获得最高80.2%的除油效率、最大0.96的品质因子。当含油量相同时,滤材的饱和度与过滤速率呈反比;过滤速率相同时,滤材的饱和度和含油量呈正比。滤材品质因子随着纤维滤材(平均孔径15.1μm)层数由1层增加到5层,其曲线变化趋势为先增大后减小,除油效率可显著提升23.2%,下游平均粒径降低约80.0%。滤材孔径与滤材效率和品质因子呈反比,在过滤速率0.001 m/s、含油量100 mg/L的条件下,随平均孔径从15.1μm增加到21.6μm,滤材的除油效率从67.1%下降到31.2%,品质因子从0.64下降到0.35。纤维滤材表面液体分布和内部持液量分析表明,油相主要聚集在滤材上半部分,沿流动方向滤材内部可能存在厚薄不均匀的油膜。 展开更多
关键词 聚结分离 过滤速率 滤材结构 水包油 液体分布
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立体平板热管强化温差发电性能的实验研究 被引量：1
15
作者 李大树 丁奕文 张程宾 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期905-910,共6页
为提升温差发电装置的发电效率,提出了一种立体平板热管强化性能方法,通过实验对比评估了2种充液率对该立体平板热管均热性能的影响,探究了不同温差下温差发电系统的最大输出功率和发电效率。结果表明:充液率为27.4%时立体平板热管启动... 为提升温差发电装置的发电效率,提出了一种立体平板热管强化性能方法,通过实验对比评估了2种充液率对该立体平板热管均热性能的影响,探究了不同温差下温差发电系统的最大输出功率和发电效率。结果表明:充液率为27.4%时立体平板热管启动过程为分段启动,且温度分层现象明显;充液率为31.7%时立体平板热管可在40℃左右时迅速启动,启动后温度分布均匀性和一致性较好,有利于温差发电系统持续稳定高效发电;基于立体平板热管强化的温差发电系统的最大输出功率和发电效率均随着冷热端温差的增大而增大,且温差发电效率最高可达3.99%。 展开更多
关键词 立体平板热管 温差发电 充液率 温差
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烧结金属纤维型隔离气滤芯气-液过滤实验及现场高压应用 被引量：1
16
作者 于文瀚 陈锋 +3 位作者 任昱霖 张婉姝 吴小林 姬忠礼 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1361-1370,共10页
在实验室和长输天然气管道压气站分别建立了烧结金属纤维型隔离气滤芯的气-液聚结过滤性能测试装置,系统研究了滤芯在2种工况下的气-液聚结过滤性能影响因素及变化规律。结果表明:单层烧结毡孔径越小的滤芯对亚微米级液滴的过滤效率越高... 在实验室和长输天然气管道压气站分别建立了烧结金属纤维型隔离气滤芯的气-液聚结过滤性能测试装置,系统研究了滤芯在2种工况下的气-液聚结过滤性能影响因素及变化规律。结果表明:单层烧结毡孔径越小的滤芯对亚微米级液滴的过滤效率越高,但二次夹带现象越严重;烧结毡孔径递增的排布可有效降低滤芯的二次夹带现象的发生。在压气站现场高压工况下,滤芯过滤性能参数与实验室常压实验相比变化较大;压气站现场实际工况的稳态压降升高10~13 kPa,累计过滤效率下降5百分点左右,实验滤芯的品质因子比现用进口滤芯C高0.018 kPa^(-1),过滤性能更好,为隔离气净化装置的优化提供了设计方案。同时,实验室实验与压气站现场试验的结果对比分析可为烧结金属滤芯的设计提供数据支撑和理论参考。 展开更多
关键词 隔离气 烧结金属滤芯 过滤性能 孔径 高压工况
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密闭容器内旋流喷头除砂过程数值分析
17
作者 武晓建 宋健斐 +1 位作者 陈建义 刘博文 《石油机械》 北大核心 2024年第11期122-129,共8页
为探究旋流喷头除砂过程容器内流场分布特性及流场对除砂能力的影响规律,采用RSM和DPM模型对密闭容器内部流场和颗粒运动轨迹进行了数值模拟。研究结果表明,压降从20 kPa增大到45 kPa时,容器内部旋流稳定性逐渐增强,容器中心颗粒质量分... 为探究旋流喷头除砂过程容器内流场分布特性及流场对除砂能力的影响规律,采用RSM和DPM模型对密闭容器内部流场和颗粒运动轨迹进行了数值模拟。研究结果表明,压降从20 kPa增大到45 kPa时,容器内部旋流稳定性逐渐增强,容器中心颗粒质量分数不断增大,逃逸颗粒中大颗粒质量分数逐步增大;压降从45 kPa增大到100 kPa时,旋流稳定性减弱,逃逸颗粒中大颗粒质量分数小幅度下降,压降为45 kPa时旋流喷头能够以较低的能耗实现最佳的除砂效果。在旋流喷头中心管下端添加挡板可以有效减弱下游旋流切向速度,对旋流稳定性和轴向速度影响较小,有效提高了喷头对大颗粒的清除效率;挡板间隙h=15 mm时相比h=5 mm时整体旋流切向速度更小,对大颗粒的清除效果更高。喷头安装高度从100 mm下降到50 mm的过程中,喷头下方切向速度增大,喷头对大颗粒的清除能力减弱;安装高度为25 mm时喷头足够接近容器底部,中心轴向速度增大,喷头对大颗粒的清除能力激增。所得结论可为旋流喷头的操作参数、结构优化及安装位置确定提供数据参考。 展开更多
关键词 密闭容器除砂 旋流喷头 水力冲砂 三相分离器 DPM模型 挡板 数值模拟
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基于β射线法的气溶胶浓度连续检测方法研究 被引量：1
18
作者 王亚彬 胡飞 +3 位作者 周岩 陈宇 李京 刘震 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期17-20,24,共5页
为解决过程工业领域管道内高浓度气溶胶无法连续检测的问题,在实验室建立了一种基于β射线法的气溶胶浓度连续检测装置,研究射线辐射强度、气体流速等对检测结果的影响。实验结果表明,该装置可测量浓度下限为250 mg/m^(3),在保持合适的... 为解决过程工业领域管道内高浓度气溶胶无法连续检测的问题,在实验室建立了一种基于β射线法的气溶胶浓度连续检测装置,研究射线辐射强度、气体流速等对检测结果的影响。实验结果表明,该装置可测量浓度下限为250 mg/m^(3),在保持合适的射线辐射强度的情况下,气溶胶粒子在测量区域停留的时间延长,有利于提高检测结果的准确度。建立了射线强度与气溶胶浓度的关联计算模型,发现在气溶胶浓度处于400~2000 mg/m^(3)时,该检测方法与质量法的误差低于9%,误差主要原因在于高浓度颗粒群对β射线的散射作用增强。研究结果为高浓度气溶胶实时测量与高效分离提供依据。 展开更多
关键词 气溶胶 高浓度 Β射线法 连续检测
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高含硫天然气过滤单元性能优化 被引量：15
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作者 刘震 姬忠礼 +1 位作者 吴小林 赵峰霆 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期87-92,共6页
为了避免高含硫天然气湿气输送过程中所夹带的固体颗粒和液体杂质对天然气净化装置和效果的不良影响,在脱硫工艺前端设置了由预过滤器和聚结过滤器所组成的两级过滤单元。针对某高含硫天然气净化厂原料气过滤单元存在的聚结过滤器滤芯... 为了避免高含硫天然气湿气输送过程中所夹带的固体颗粒和液体杂质对天然气净化装置和效果的不良影响,在脱硫工艺前端设置了由预过滤器和聚结过滤器所组成的两级过滤单元。针对某高含硫天然气净化厂原料气过滤单元存在的聚结过滤器滤芯压降不上升、无法通过压降来判断滤芯更换时间等问题,利用两级过滤性能评价系统对比了不同过滤性能预过滤器滤芯和聚结过滤器滤芯组合的过滤性能,发现其原因在于聚结过滤器滤芯对亚微米级液滴的聚结性能不理想、预过滤器滤芯和聚结过滤器滤芯的性能不匹配。为此,提出了改进措施:①改进聚结过滤器滤芯的聚结层;②设置疏油型排液层,改变预过滤器滤芯的结构参数,使之与改进后的聚结过滤器滤芯的性能相匹配。实验结果表明:改进后聚结过滤器滤芯的稳态压降较在用滤芯降低75%,对于粒径为0.3μm及以上的液滴过滤效率达到99.99%,同时实现了预过滤器滤芯和聚结过滤器滤芯压降的同步变化。现场试验结果表明:改进后的原料气过滤单元对液体杂质的过滤能力提高了1倍,能更有效地保证后续工艺的安全运行。该研究成果为高含硫天然气过滤元件设计和过滤系统优化运行提供了参考。 展开更多
关键词 高含硫天然气 脱硫 预过滤 聚结过滤 固体颗粒 液体杂质 滤芯 压降 性能匹配
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差异旋风分离器并联性能测量及流场分析 被引量：5
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作者 陈建义 高锐 +1 位作者 刘秀林 李真发 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期3287-3296,共10页
通过改变旋向和芯管直径,设计了3种差异旋风分离器,并按中心对称方式组成了3种并联方案:相同分离器、旋向差异分离器和芯管差异分离器并联。在冷态实验装置上,测量了单分离器和并联分离器的性能,并利用FLUENT软件分析了并联分离器的流... 通过改变旋向和芯管直径,设计了3种差异旋风分离器,并按中心对称方式组成了3种并联方案:相同分离器、旋向差异分离器和芯管差异分离器并联。在冷态实验装置上,测量了单分离器和并联分离器的性能,并利用FLUENT软件分析了并联分离器的流场。结果表明,并联分离器的效率均高于单分离器,且效率-气速曲线未出现'驼峰';与相同分离器并联相比,旋向交替变化时并联总压降较小,分离效率也更低,但各分离器流量分配均匀,未发现'窜流'现象;当芯管有差异时,并联总压降增大,各分离器进口流量分配不均匀,且进、出口流量平均相差6.0%,公共灰斗中存在'窜流',旋流稳定性变差,效率降低。为了保证并联分离器的性能,应采用相同分离器对称并联的方式。 展开更多
关键词 旋风分离器 并联 测量 流场 数值分析
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