文档介绍：中国石油大学(华东)
硕士学位论文
超音速旋流分离器结构设计与流场特性研究
姓名:魏江东
申请学位级别:硕士
专业:油气储运工程
指导教师:曹学文
20090401
摘要超声速天然气旋流分离器是一项用于天然气处理的新工艺,它将绝热膨胀、低温凝音速旋流分离器,这种分离器其旋流发生部件创新性的采用楔形体加旋流叶片的形式,气体旋流作用,又不能对喷管的膨胀过程造成太大的影响。经过的D猓用圆弧过渡、直线段加富尔士消波法设计,喷管出口流速均匀性较好,具有较小的能量文章的最后对新型超音速旋流分离器的流动特性、总压损失、升压比、出口和入口压力范围、流量适应范围等进行了模拟计算,并和国外其他两种设计方法做了比较,模关键词:超声速,旋流器,叶片,数值模拟析、旋流分离、减速扩压等处理过程都在一个密闭紧凑的装置内完成,该装置无移动部件,无再生系统,能够有效的降低设备投资投资和运行费用。本文在国内外原有研究的基础之上,采用先旋流再膨胀的原理设计出一种新型的超并把旋流器后移至拉法尔喷管的收缩段,能在不影响膨胀制冷的前提下取得更好的旋流效果,大大提高分离器的效率。在旋流分离器设计中旋流叶片的选择是至关重要的一部分。叶片必须既要提供很好明叶形选、叶片安装角为~⒁镀で俏、叶片安装位置为叶片数目为个,楔形体曲率取时,能保证分离器高效正常的工作。另外,喷管亚声速收缩段按照双三次曲线成比例的缩小设计,喉部设计成一段光滑圆弧,扩张段采损失,后部的扩压段设计为锥形扩压器。拟表明本文设计的超音速旋流分离器在膨胀和旋流方面都能获得更好的效果。
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碲∥月节日势聊年聊年多月珂日乡月节日独创性声明关于论文使用授权的说明C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。写过的研究成果,也不包含为获得中国石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并签名:本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件及电子版,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。学生签名:导师签名:尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰表示了谢意。
第滦髀课题背景及其目的、意义度高,基本无须维护的模块化设备——超音速旋流分液器,用于从天然气中分离水和凝根据《能源发展“十一五’’规划》,加快油气开发、节能、环保是我国能源发展的重要措施,天然气作为洁净、高效、优质的燃料将是实现我国经济可持续发展的重要支柱。年中国天然气产量为诹⒎!笆晃濉根据已探明的天然气资源分布特征,海上天然气特别是深水天然气的开发将是实现能源供应立足国内战略的重点。天然气气田从井口出来的气流几乎都为水汽所饱和,并含有少量重烃。含饱和水的天然气进入管线常常造成一系列的问题:黾庸芟呤渌偷亩ο模档褪淦浚烊黄械腃和苡谟卫胨谢嵝纬伤幔垂苈泛蜕璞福水与天然气形成的水合物结晶造成天然气水合物的局部积累减少输气管道截面积,降低输气量,影响平稳供气,严重时可堵塞输气管线和其它处理设备,给天然气储运和加工造成很大困难。而重烃的存在也会降低天然气热值,降低输气效率,严重时堵塞管线。因此天然气防冻、脱水和重烃分离是油气集输系统的重要工艺环节。将天然气中的水汽含量控制在工艺流程要求的范围内,才能保证气体输送和轻烃回收工艺的实施。井口加热节流和加入水合物抑制剂集气工艺是当前天然气开发常规集气工艺,通过节流降低井流压力,损失了高压能量,而加热、注醇又增加了能源消耗,显然常规的加常温分离工艺和低温分离工艺是常用的天然气分离技术,传统的油气分离技术有诸多弊端。如:在天然气集输系统中存在油气分离不彻底、能源浪费、凝析油采收率不高等问题。从天然气中分离水和凝析油通常采取蒸汽压缩制冷、节流膨胀制冷和膨胀机制冷等方法获取冷量,实现低温分离,必要时还需加热或加水合物抑制剂以防水与天然气形成的水合物结晶在管输及后续深冷加工过程中冻堵管线、设备,整个过程极为复杂,耗资巨大,需要庞大的设备,成本和运行费用很高。深海气田的开发迫切需要提出新的湿气分离原理,开发出结构紧凑、稳定性好,精析油。本课题来源于国家钅俊渡钏F屏坑敕掷胄录际跹芯俊罚究翁獾难芯规划要求,年全国天然气产量要达到诹⒎矫祝