新型超音速氣體凈化分離裝置設(shè)計(jì)研究.pdf

1、天然氣超音速分離管技術(shù)是一種全新的天然氣脫水技術(shù)，同常用天然氣脫水技術(shù)相比，具有投資少、效率高、能耗低、無(wú)污染、體積小等關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)，但是存在處理過(guò)程壓力損失過(guò)大的缺點(diǎn)。本文利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法來(lái)解決這一問(wèn)題，主要做了下面幾項(xiàng)工作： 介紹了超音速分離管技術(shù)的工作原理及優(yōu)點(diǎn)，歸納總結(jié)了其國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程及主要成果，通過(guò)超音速分離管技術(shù)同常規(guī)海上天然氣集輸方式TEG、CRA、CS的比較，表明超音速天然氣脫水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性使得系統(tǒng)的投資費(fèi)用

2、減小。同時(shí)增大了鋪設(shè)管道的靈活性；降低了由于濕氣輸送帶來(lái)的壓力損失；避免了由于濕氣輸送產(chǎn)生的腐蝕等問(wèn)題。通過(guò)工藝選擇、工藝流程設(shè)計(jì)、主要設(shè)備、項(xiàng)目的實(shí)施及Twister設(shè)施性能等方面詳細(xì)介紹了超音速分離管技術(shù)在B11海上平臺(tái)上的應(yīng)用。超音速分離管技術(shù)應(yīng)用于海底可進(jìn)一步縮短用于濕氣輸送的管路，從而可進(jìn)一步減小投資費(fèi)用及濕氣輸送帶來(lái)的壓力損失。 設(shè)計(jì)并加工了一套新型超音速分離管，并進(jìn)行了系統(tǒng)全面的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究。普通超音速分離管存在壓

3、力損失過(guò)大的缺點(diǎn)，應(yīng)用等效橫截面積法設(shè)計(jì)出了一種新型超音速分離管，此分離管中拉伐爾噴管由內(nèi)部固體和外部殼體組成，旋流葉片位于內(nèi)部固體上，即將拉伐爾噴管同旋流器結(jié)合在了一起。設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用了空氣動(dòng)力學(xué)的相關(guān)理論，避免了在分離口之前產(chǎn)生激波，同時(shí)計(jì)算出了給定工況下直管段的極限管長(zhǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明此種新型超音速分離管具有一定的氣液分離性能，露點(diǎn)降隨壓損比增大而增大，最大達(dá)27.19℃(壓損比為81.43％)。 建立了新型超音速分離管內(nèi)二