高压脉冲电场-旋流离心场联合破乳脱水装置与试验

鉴于单一物理手段难以实现乳化油的高效破乳脱水处理,提出了一种高压脉冲电场-旋流离心场联合实现乳化油的破乳脱水工艺,并利用三维建模设计了相应的双场联合破乳脱水装置。从非线性振动动力学理论的角度得到了高压脉冲电场单元的最佳工作电场参数,并运用数值的方法,确定了旋流离心场单元最佳工作参数。通过双场联合破乳脱水装置试验结果表明,高压脉冲电场-旋流离心场联合作用能对废油乳化液进行高效破乳脱水,破乳脱水效率要高于单一旋流离心场的脱水效率。     

油液多层过滤去固分离及特性分析

针对油-固体系中单层滤网无法同时满足过滤精度高与使用寿命长的问题,采用多层过滤器并对其去固分离特性展开分析。通过耦合流场控制方程、颗粒运动方程、颗粒-壁面碰撞模型方程,建立了适用油-固体系的多层过滤数值分析模型,探究了油-固体系中多层过滤器的去固分离特性,分析了入口流速和滤网层数对流场特性及过滤比(β)的影响。结果表明：多层过滤器可有效过滤孔径与粒径比(k_d)大于15的固体颗粒;增加滤网层数,d₅和d₂₀(β分别为5和20时对应的颗粒粒径)显著降低;增大入口流速,d₅和d₂₀变化较小;当β<5时,颗粒粒径的变化对过滤比的影响较小;当β>5时,颗粒粒径的小幅增大可能导致过滤比显著提高。     

混沌脉宽调制电场激励油中液滴振动动力学特性分析

常用的恒定脉冲电场进行破乳脱水处理过程中,由于乳化油中液滴粒径的动态变化导致了电场最佳破乳频率的不确定,使得电场破乳效果受到了影响,进而提出了运用混沌脉宽调制电场实现乳化油高效破乳处理。以油中单液滴为研究对象,建立了液滴混沌脉宽调制电场振动动力学模型,数值分析了液滴的振动特性。结果表明：电场频率对液滴振动产生了直接影响,当施加的电场频率等于或接近液滴共振频率时,液滴发生共振;当电场频率小于液滴共振频率一半时,液滴振动频率高于电场频率;反之,液滴振动频率与电场频率一致。此外,不同粒径的液滴在混沌脉宽调制电场中的振动响应均存在滞后现象,粒径越大,其响应滞后越明显,混沌振动程度也会随之降低。     

双椭圆锥段双场耦合破乳脱水装置分离特性及其结构优化

石油化工、油田开采等领域对油水乳化液进行破乳脱水处理是一个关键的工艺环节,旋流装置的双锥段结构对内部流场和分离效率的影响显著。针对锥段区域,提出了一种新型双场耦合分离装置,该装置锥段为椭圆相切型结构。建立了双场耦合分离装置的数值仿真模型,研究了椭圆相切式结构对装置内部流场和分离效率的影响。此外,为了提高新型装置的分离效率,通过建立不同结构参数下椭圆相切型装置计算模型,并结合Box-Behnken因子设计和响应面法对装置结构进行优化。结果表明：椭圆相切型结构的分离性能比传统结构更好,约提高了5.98%;新型结构优化后,椭圆1的长轴a₁、短轴b₁和椭圆2的长轴a₂的最佳取值分别为560、90和409.96 mm,在此条件下的双椭圆锥段双场耦合装置的脱水率约为96.23%。     

电场对乳化废油双场耦合分离影响的数值分析

由于单一工艺手段难以有效地完成高含水废油的破乳脱水处理，以脱水型水力旋流器为单元本体，嵌入高压电极，可高效实现废油乳化液的高压电场和旋流离心场耦合破乳脱水处理。通过建立双场耦合分离数值分析模型，结合流体控制方程，借助用户自定义函数法，计算分析了电场条件对旋流离心场中油-水混合液速度场分布及分离效率的影响。数值结果表明，高压电场嵌入脱水型水力旋流器对双场耦合单元内部流场分布影响较小,其中切向速度有较小增加，有利于乳化液的油 水分离，而轴向速度无明显变化；然而，高压电场对油-水分离效率有明显地促进作用，溢流口脱水率及底流口脱油率分别提高了12.45%和22.20%。废油乳化液双场耦合破乳脱水处理要优于单一场处理方法。     

混沌频率电场激励乳化油液滴动力学仿真与响应

运用混沌脉冲调制方法构建混沌频率脉冲电场,建立乳化油液滴在混沌频率电场中的振动动力学仿真模型,通过数值计算,得到油中液滴在混沌频率脉冲电场作用下的振动动力学响应,并对响应输出进行了相轨图分析和最大Lyapunov指数计算。结果发现,混沌频率脉冲电场存在最佳脉宽,激励液滴剧烈振动;液滴在高频段获得较大拉伸变形量,在低频段则拉伸变形量相对较小,且波动稳定;可定性和定量地识别液滴振动响应的混沌特征。     

华能井冈山电厂

华能井冈山电厂一期工程2×300MW国产引进型机组于2001年8月建成投产,基建全过程未发生人身重伤及以上事故,未发生重大设备事故,建设周期短、投资省、见效快。投产后安全生产水平不断提升,经济效益快速增长。厂区环境优美,被江西省誉为园林化单位,连续获江西省第七、八、九届文明单位和华能集团文明单位称号。井冈山电厂努力贯彻“安全是基础,安全是效益,安全是竞争力”的思想,狠抓安全管理,完善规章制度,全面落实安全生产责任制,有效实行安全生产激励机制,加强技术培训,鼓励员工岗位成才,安全生产水平全面提升,亿kW·h发电量事故率2002年…     

双场耦合分离装置锥段结构对油-水分离的影响

单一的工艺方法很难实现乳化油的高效破乳脱水,通过在旋流离心装置内嵌入高压电场,得到双场耦合分离装置,实现乳化油脱水净化处理。双场耦合装置的锥段结构对其分离性能产生重要影响,于是考察了四种不同锥段结构对乳化油油水分离的影响。结果分析表明,复合曲锥型耦合装置相对于直面双锥型耦合装置、双球面相切型耦合装置和双椭圆相切型耦合装置：静压力分布更大,能耗更低;油中液滴受到离心力更大且滞留时间长,分离更彻底;在轴心区域涡度较大,流场更稳定,装置的油水分离效率可达97.0%,展现出良好的油水分离性能,为双场耦合分离装置结构的选型设计提供了指导。     

双场耦合破乳脱水装置中乳化油液滴聚结与破碎的数值分析

针对依靠单一的破乳方法或手段,难以对乳化油进行有效地脱水净化处理的问题,运用一种集成电场破乳和旋流离心脱水于一体的双场耦合破乳脱水装置,使油中液滴在电场中聚结增大,在旋流离心场的作用下快速实现油-水分离。由于乳化油中液滴在双场耦合装置中的动态聚结和破碎,对装置的油-水分离性能影响较大,且过程复杂,通过电聚结核函数和破碎核函数,建立群体平衡模型,模拟了双场耦合脱水装置中乳化液滴的聚结和破碎。计算结果表明：外加电压对液滴聚结产生重要影响,随着电压升高,液滴平均粒径和分离效率先增大,随后保持稳定;当U=11 kV时,相对于无电场条件,液滴平均粒径增大了60%,分离效率提高了27.5%;较低的入口流速虽对液滴聚结有利,但降低了油-水在装置中的分离效果,因此存在最佳入口流速。计算结果对装置参数设计与选择具有较好的指导意义。     

工业废油异构旋流三相分离装置去固结构及优化

工业废油脱水去固处理是其资源化工艺的重要环节,为高效地去除废油乳化液中的水和固体颗粒杂质,提出一种能够实现油-水-固相高效分离的异构旋流三相分离装置。装置结构及其参数是影响油-水-固三相分离效率的关键因素。于是,通过耦合多相流控制方程、群体平衡和稀疏颗粒条件下的颗粒追踪方程,忽略颗粒对整体质量守恒和动量守恒的影响,建立了异构旋流三相分离数值模型,通过模型考察了分离装置去固段结构对去固脱水效率的影响,并进一步优化了分离装置去固段的结构参数。计算与实验结果表明：装置去固段结构的变化会显著影响异构旋流三相分离装置的去固性能,对脱水率的影响不明显;最佳底流管、去固管和侧流管直径分别为6、15和6 mm时,装置侧流口的固体颗粒回收率和脱油率同时达到最高,可达87%以上,为设计研制高性能工业废油资源化装置提供理论和技术支撑。