新型超音速氣體凈化分離裝置設(shè)計研究.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、無污染、體積小等關(guān)鍵優(yōu)點，但是存在處理過程壓力損失過大的缺點。本文利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法來解決這一問題，主要做了下面幾項工作： 介紹了超音速分離管技術(shù)的工作原理及優(yōu)點，歸納總結(jié)了其國內(nèi)外發(fā)展歷程及主要成果，通過超音速分離管技術(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)的簡單性使得系統(tǒng)的投資費用

2、減小。同時增大了鋪設(shè)管道的靈活性；降低了由于濕氣輸送帶來的壓力損失；避免了由于濕氣輸送產(chǎn)生的腐蝕等問題。通過工藝選擇、工藝流程設(shè)計、主要設(shè)備、項目的實施及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海上平臺上的應(yīng)用。超音速分離管技術(shù)應(yīng)用于海底可進一步縮短用于濕氣輸送的管路，從而可進一步減小投資費用及濕氣輸送帶來的壓力損失。 設(shè)計并加工了一套新型超音速分離管，并進行了系統(tǒng)全面的室內(nèi)實驗研究。普通超音速分離管存在壓

3、力損失過大的缺點，應(yīng)用等效橫截面積法設(shè)計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)計過程中應(yīng)用了空氣動力學(xué)的相關(guān)理論，避免了在分離口之前產(chǎn)生激波，同時計算出了給定工況下直管段的極限管長。試驗結(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，露點降隨壓損比增大而增大，最大達27.19℃(壓損比為81.43％)。 建立了新型超音速分離管內(nèi)二