涡流管技术在天然气领域的应用前景

介绍了涡流管现象的基本原理、发展现状及趋势,论述了涡流管应用到天然气露点控制、凝液回收和天然气液化的基本原理和工艺特点.根据涡流管技术特性,分析了涡流管在天然气集输、处理和输配等领域的应用前景.提出了开展涡流管技术的研究工作和推广涡流管技术在天然气领域应用的建议.     

磨片结构对纤维分离过程中能量转换机理的影响

针对纤维分离过程中磨片动能与浆料流动压力能之间的能量转化过程,运用流体力学对其能量转换机制进行分析,导出浆料总能与其运动速度之间的关系,表明浆料的涡流流动是造成热磨机能量损耗的主要原因。对周向齿及磨齿倾角影响能量转换机理分析表明:周向齿造成浆料涡流运动;磨齿倾角的不同设置方式影响浆料的外排速度、纤维分离时间、纤维形态质量。     

T形管内油水两相流动规律及其应用

油水两相混合物流经T形管路时,会产生流量分配不均、相含率和相分布重新分配的现象,此特性可用于多相混合物的分离作业。采用欧拉多相流模型和混合-湍流模型,研究了T形管垂直分岔次数、入口混合流速、入口含油率和流量配比等参数对T形管路中油水分离效率的影响。计算结果表明:增加分岔次数有利于油水分离;流量配比存在较优区间;较低的入口混合流速和入口含油率有利于提高分离效率。这些结论对T形管路结构优化和提高油水分离效率有重要的指导意义。     

双孢蘑菇子实体多糖的响应面法优化提取及其纯化

为了提高双孢蘑菇多糖的提取得率和效率,并研究双孢蘑菇多糖的组分,在考察了单因素水料比、超声功率、超声时间对双孢蘑菇子实体多糖提取得率影响的基础上,采用Box-Behnken响应面设计法,建立了3个影响因素与双孢蘑菇子实体多糖提取得率的回归方程,优化提取工艺。同时利用DEAE Sepharose F F阴离子层析法对多糖进行了分离。Design Expert软件分析结果表明:在水料比36∶1、超声功率594 W、超声时间17 min的优化工艺条件下,双孢蘑菇子实体多糖的提取得率可高达6.63%。分离出2个多糖组分,分子量分别为2.75×105和1.4×104。通过响应面法设计结合超声波辅助提取能提高提取效率、缩短提取时间和保护有效成分,具有一定实际应用价值。DEAE Sepharose F F层析柱对双孢蘑菇多糖具有良好的分离效果。     

加剂原油轻组分挥发对低速剪切效应的影响

在加剂输送管道中,油样为密闭带压输送。在非密闭状态下进行长时间加剂原油管输模拟试验时,轻组分会挥发,分析了轻组分挥发对加剂混合原油低温粘度及原油凝点的影响,轻组分的挥发加剧了中低速剪切作用的影响,即掺入适当轻质油可进一步改善加剂原油的耐剪切性能。因此,在进行慢速降温的管流剪切模拟试验时,应使用密闭耐压罐。     

木瓜凝乳蛋白酶的自水解作用及其对分离纯化的影响

对木瓜凝乳蛋白酶的自水解作用及其对分离纯化的影响作了探讨．结果表明：激活的和未激活的木瓜凝乳蛋白酶液均能发生自水解作用,而激活剂的使用可加速酶的自水解过程,在分离纯化过程中易造成分离纯化产物不均一、酶活力回收率和蛋白回收率下降等;与之相比,未激活的木瓜凝乳蛋白酶的应用可抑制或延缓分离过程中酶的水解,纯化产物蛋白回收率达64．08％,比前者提高了10％以上;酶活力回收达68．9％,比前者提高了15％。     

苍耳与大豆振动分离特性及参数的研究（2）

本文是研究大豆与苍耳振动分离性能及其影响参数的实验分析,通过大量实验和数据处理,获得振幅对分离效果的影响规律,确定了分离时间y(s)与振幅x(mm)的函数关系,其最佳振幅为15～25mm。     

松仁肽及其Zn2+螯合物的分离纯化、结构表征的对比分析

探究在相同条件下制备得到的松仁肽与其Zn2+螯合物的分离纯化、结构表征,对比分析两者的结构区别及抗氧化能力的变化。采用超滤过滤、葡聚糖凝胶Sephadex G-50和Sephadex G-15分离的方法进行分离纯化;用氨基酸组成、紫外扫描光谱、傅里叶红外光谱、能谱的分析测定结构表征。分离纯化得到抗氧化能力最强的组分P-4-1和P-Zn-3-1,并对该组分进行结构分析。松仁肽与松仁肽-锌螯合物的氨基酸组成分析可得出氨基酸质量分数在螯合前后有所变化。其中天冬氨酸的质量分数由6.306%上升至12.083%,谷氨酸的质量分数由14.953%上升到16.076%。紫外扫描得出松仁肽吸收峰为220 nm,Zn²⁺螯合物的吸收峰为240 nm,发生了红移。红外扫描显示出螯合前与螯合后的透射率、吸收峰和吸收强度均有所变化。在能谱分析中,根据不同元素的能量来辨别不同物质的元素组成,得出的能谱结果显示螯合前无Zn²⁺的能量柱,螯合后出现Zn²⁺。通过对比分析可知抗氧化能力最强的2个组分结构表征有明显的区别,并且与Zn²⁺螯合后的松仁肽抗氧化能力高于未螯合的松仁肽,由此可以推断有Zn²⁺参与的螯合反应会对松仁肽的抗氧化能力有所影响。     

秦京管道输送冀东原油低输量运行方案

针对2008年以来秦京输油管道低输量输送冀东原油的运行需求,以冀东原油基本物性参数为基础,研究了热处理温度对冀东原油低温流变特性的影响,筛选了改性效果最佳的降凝剂,确定了加剂浓度和热处理温度,制定了秦京输油管道输送冀东原油(输量为280×104t/a)的运行方案。根据原油流动能量耗散理论,利用加剂原油凝点预测数学模型,预测了加剂冀东原油管输过程中地温显著变化时的凝点变化情况。     

不同温度下单相含蜡原油的蜡沉积规律

针对石油工业中的蜡沉积问题,利用冷指实验装置研究了单相含蜡原油体系冷却液温度、油流温度和同一温差不同温度区间对蜡沉积规律的影响,得到了单相含蜡原油蜡沉积规律的宏观特性,并利用高温气相色谱（HTGC）装置分析沉积物组分的宏观变化。在相同油温条件下,随着冷却液温度的升高,蜡沉积速率减小而沉积物中高碳数组分比例增大;在相同冷却液温度条件下,随着油温从凝点附近增大至析蜡点以上,蜡沉积量先减小后增加最后再减小,沉积物中高碳数组分比例增大;在同一温差条件下,随着温度区间温度的升高,蜡沉积量的变化有波动但油温在析蜡点附近沉积量达到最大值,沉积物中高碳数组分比例一直增大。针对实际管流,环境温度基本恒定,通过升高入口油温减少沉积的发生,因此,在含蜡原油管输中,入口油温的选取对整个管输过程中蜡沉积的形成以及形成后的清理很重要。根据实验结果,入口油温不是越高越好,应保证入口油温低于析蜡点且整个管输过程中高于凝点5℃左右。（图6,参12）     

小区小麦联合收获机清选系统的仿真分析

采用FLUENT软件对小区小麦联合收获机清选筒内部气相流场和颗粒的运动状况进行了三维数值仿真模拟,利用RNGk-ε方程模拟其中的气相流场,利用DPM模型模拟小麦颗粒和颖壳在清选筒中的运动.通过改变清选筒入口位置、入口大小和喂入速度3个因素,对其分离效率进行对比分析,结果表明:3个因素对清选系统分离效率影响程度的主次顺序依次是入口位置、入口大小、喂入速度;以入口位置395mm、喂入速度9m·s-1、入口大小65mm×100mm确定的清选系统清选效果较好.     

地面起伏湿气集输管道涡流排液数值模拟及试验

为有效清除地面起伏湿气集输管路中的积液,设计加工了一种涡流工具。通过Fluent数值模拟与环道试验分析不同气液相折算速度入口条件对涡流工具排液效果的影响,并对涡流工具的工作效果进行评价。结果表明:安装涡流工具后,上倾管内液相回流及底部积液现象有所缓解,上倾管内维持环状流流型,持液率有所下降。涡流工具的排液降压能力与气液相折算速度、管路倾角有关。在倾角一定的情况下,气相折算速度越大,涡流工具的排液降压能力越强;在相同气、液相折算速度入口条件下,管路倾角(0°～45°)越小,涡流工具的排液降压效果越好。研究成果可为指导涡流排液技术的现场应用提供理论依据。     

压缩天然气分输站场涡流管技术调压应用

压缩天然气分输站场通常采用橇装调压装置对上游高压天然气降压后再分输给下游用户,但调压阀在降压过程中因“焦耳一汤姆森效应”容易发生冰堵现象,给站场安全运行带来隐患。涡流管调压技术能够在降压的同时有效地解决冰堵问题,回收利用压力差能,应用前景广阔。针对某站场的实际工况,完成了涡流管技术调压方案设计,阐述了涡流管技术调压的运行方式,并对可能出现的问题以及预期应用效果进行了说明。设计结果表明：涡流管取代调压橇在技术上是可行的,而且能够避免冰堵问题的产生,减少调压器日常维护工作量及费用,同时,还能利用调压过程中产生的冷能,达到节能降耗的目的。（图7,参5）     

谷物气流清选系统的仿真研究

为研究微型谷物联合收割机清选系统的旋风清选筒内流场的运动状况,借助FLUENT软件,采用RNG k-ε模型模拟,基于SMPLEC算法,对切线入口的旋风分离筒内的压力场和速度场进行三维数值模拟研究.通过数值模拟得到旋风分离筒内部压力场基本呈轴对称分布;清选筒内速度分为旋流和竖直流动,其分界面大致为吸杂管壁面向下的延长线.采用拉格朗日离散相模型对清选筒内谷物脱出物的运动轨迹进行追踪,得到在吸杂口的气压为-900～-600 Pa时清选筒内具有较好的分离效果.     

鲁西南地区两次春季低涡暴雨对比分析

通过对比分析了鲁西南地区2013年5月26日和2014年5月10日两次春季低涡暴雨过程。结果表明,冷空气入侵层结的不同、低层强辐合区高度的不同、能量锋区位置的不同以及强上升运动中心位置的不同,都是造成低涡暴雨降水强度差异的重要原因。冷空气侵入层节的异同决定了降水的稳定度;边界层强辐合对于气旋前部偏东气流里的暴雨形成更为重要;低空急流的强弱及位置决定了降水的强度和落区,强降水均发生在能量锋区前沿;强上升运动区的深厚程度也是造成暴雨量级不同的关键因素,同时从暴雨区北侧下沉运动区可以看出冷空气的位置及其势力的强弱。     

原油加热炉热效率分析模型

原油加热炉在变工况下运行会严重降低效率.以加热炉反平衡热效率为基础,通过进行变工况校核热力计算,用偏差分析法推导出加热炉排烟热损失预测模型.该预测模型定量分析了排烟温度、过量空气系数对热效率的综合影响,可帮助现场操作人员对变工况运行的结果进行提前预测,准确找出造成能量损失的部位,并合理调整运行参数,实现加热炉的安全、经济运行.     

2010年5月6日湘中突发性强降雨天气演变特征

对2010年5月6日湖南省1次强降水过程进行分析,结果表明:该次暴雨发生过程中,在川中有低涡移出影响湖南省;高低空急流的配置非常有利于暴雨的发生;物理量诊断分析表明,地面冷空气触发了不稳定能量的释放;从水汽条件来看,该次水汽辐合和暴雨中心对应很好,但是没有提前指示的作用。     

基于CFD-EDM耦合的气吸式红枣捡拾机气力输送装置仿真分析

为明确气吸式红枣捡拾机气力输送装置的运动特性,开展了气力输送装置气固两相流的模拟研究。基于气固两相流理论,分别建立了计算流体模型与离散元模型,通过计算流体力学与离散单元法(computational fluid dynamics-discrete element method)耦合求解,对红枣从气力输送装置入口到出口的运动状态、颗粒分布和气流场分布进行仿真分析,通过仿真优化试验探究清选箱箱体的设计并试验验证。结果表明：①多数枣撞击拦枣栅和挡枣板后被排出,少数残留于箱体中,少部分被拦枣栅卡住或通过拦枣栅;②箱体的分离室与沉降室易产生涡流现象,增大能量损失,通过拦枣栅的平均流速为17.85 m·s^-1,气流轨迹混乱;③优化后箱体内部气流轨迹沿箱体路径运动并减少涡流现象发生,通过拦枣栅的平均流速减小为6 m·s^-1,可降低红枣因自身动能过大而造成损伤;④优化后箱体的拐角内径为200 mm、箱体入口高度为65 mm时结构最佳;⑤样机试验结果与仿真试验结果较接近。上述结果说明,采用CFD-EDM两相流耦合技术对气吸式红枣捡拾机气力输送装置仿真是可行的,且通过优化箱体结构缩短红枣在气力输送装置中的输送时间、提高样机工作效率,该研究结果可为气力式红枣收获机气力输送装置仿真与优化设计提供参考。     

单板干燥机的热能利用分析

本文推出了干燥机的热效率、效率和能级效率的表达式及三者之间的关系,并用三种效率从理论上比较全面地分析了干燥机的热能利用状况。分析结果表明:应增加干燥机内湿空气的循环次数,予热进气和干燥单板,有效利用排气和凝结水的余热,减小机内传热和气体混合引起的(火用)损失,减小供入干燥机蒸汽的热能能级与干燥单板所需热能能级之差。