供热站锅炉房内管网减阻降耗措施

供热系统中热水在管网及锅内循环流动，是靠循环泵加压克服其阻力形成。因此减少管网及锅内阻力就可以减少循环泵的装机容量或开泵台数，从而降低电耗；锅内阻力减少会增加循环水在锅内的流速提高锅炉效率。     

ACP1000冷却水管道采用超疏水表面湍流流动数值模拟

目的探索超疏水表面对ACP1000冷却水管道内流体流动的减阻性能和潜在工程应用,对冷却水管道内的湍流流动进行数值模拟计算,研究具有超疏水表面内壁的冷却水圆管管道内湍流的流动特性。方法对超疏水表面采用交替的气–液、液–固表面进行模拟,湍流流动采用二维轴对称方法进行数值模拟计算。结果随着超疏水表面气液比的增大,冷却水圆管内湍流流动的摩擦阻力系数随之减小;随着超疏水表面气液比的增大,冷却水圆管内湍流流动的能量损失随之降低。结论超疏水表面的应用能够优化ACP1000冷却系统冷却水管道的流动性能。此结果对于未来进一步优化核电站冷却水系统设计提供了理论基础。     

污泥管道输送研究进展

污泥运输可为污泥处理处置其他环节稳定、高效的运行提供保障。在污泥运输的众多方式中,管道输送污泥相对于传统的汽车输送污泥具有密闭、安全和高效等特点,成为污泥运输行业研究的焦点。在设计污泥管道输送系统时,计算运送污泥所需的管道压力尤为重要,但是管道压力的计算容易受到污泥流变特性的影响。首先介绍了温度、含水率、pH值及剪切速率等参数对污泥流变特性的影响;总结了含水率>90%的污泥与含水率在60%~90%的污泥管道输送研究现状,并分析了污泥管道输送的能耗与成本,管道输送适用于城市中心地区地下污水处理厂污泥处理处置的输送;并指出通过改进污泥在管道内的输送方式、改善污泥的流动特性等措施来提高污泥管道输送效率及降低管道输送运行维护费用。     

锥形拉延模的合理设计

众所周知,锥形拉延模有利于金属流动、减小摩擦阻力和弯曲变形阻力。因而,降低了拉延变形力。所以,可采用较小的拉延系数和无压边圈的模具设计。     

基于CFD仿真的微型电动吸尘车抽吸系统的改进分析

采用CFD软件对吸嘴、反吹系统、风道、灰箱等重要部件进行流体仿真分析。吸嘴采用导引加反吹方式,保持吸嘴口处的流体动能并有效提高抽吸能力,气流分两路并通过设计分流管道大小保持阻力均衡,反吹量控制25%时的滤筒阻力仅为原来56%。采用惯性降尘法,对于100μm以上颗粒的除尘率可达99.3%。为进一步减小流体内循环阻力并提高整个抽吸系统的效率,提出一种风机双向分流供给反吹系统和滤筒的平衡利用方式。     

CFB-FGD文丘里管阻力损失与结构优化的数值模拟

采用k-ε双方程湍流模型对循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)的脱硫塔进行了数值模拟,分析了文丘里结构参数对脱硫塔及其文丘里阻力特性的影响,提出了CFB-FGD烟气脱硫塔文丘里管优化设计的基本原则。模拟结果表明,文丘里管是脱硫塔主要的阻力损失段,占脱硫塔总阻力损失的90%以上,文丘里喉部和渐扩管阻力约占文丘里总阻力的90%以上。通过改善文丘里管的渐缩管、喉部管道和渐扩管的结构型式可以显著降低文丘里及脱硫塔的阻力损失;与直面型文丘里管相比,曲面型文丘里可以减少脱硫塔及文丘里阻力损失的40%以上;相同条件下,全曲面型文丘里结构型式脱硫塔的系统阻力相较于双曲面型可降低17.2%,与原始文丘里结构相比下降幅度能达到77.8%,脱硫塔内压力场分布也相对更加均匀。     

浓缩型入口下排气旋风分离器流场和性能的数值计算

运用CFD方法,对浓缩型入口下排气旋风分离器内的气固两相流动进行了研究。计算中气相采用RNGk-ε湍流模型,颗粒相采用拉格朗日坐标系下的离散相模型。重点计算了分离器流场、分离效率及其阻力特性,结果表明,采用浓缩入口后分离器内流场发生明显改变,分离器上部切向速度明显提高,有利于大颗粒的分离。同时通过对不同浓缩结构旋风分离器的分离效率和阻力特性进行分析比较,为工程设计提供了依据。     

基于TLNET的长输油管道瞬变泄漏模拟与分析

管道泄漏量的大小是管道事故防控、风险评价、以及应急响应的关键因素。在长输油管道生产过程中,瞬变流动普遍存在,尤其是管道泄漏后油品瞬变流动更加显著,相比稳态流动复杂得多。当前以稳态模型计算管道泄漏量的方法精度较低。在深入研究长输油管道瞬变流动规律的基础上,建立了长输油管道瞬变流动的数学模型,并利用TLNET液体管道仿真模拟软件对长输油管道瞬变泄漏过程进行了模拟和分析研究。根据某长输原油管道泄漏爆炸事故调查报告及管道瞬变泄漏模型,通过建立事故管道的TLNET仿真模型,计算和分析了不同泄漏阶段的泄漏持续时间和原油泄漏量:第一阶段泄漏时间为13min,阶段原油泄漏量为134.97m3;第二阶段泄漏持续时间共55 min,阶段原油泄漏量为313.96 m3;第三阶段泄漏持续时间为425 min,阶段原油泄漏量为1 855.96m3。最后,提出了一些防控长输管道事故的对策和建议。研究结果表明基于瞬变模型的TLNET技术可精确计算管道泄漏量,为长输管道泄漏事故防控和应急决策提供科学依据。     

海洋油田水下集输-立管内两相流冲击力预测模型

目的分析两相流引起的冲击力与管道固有频率的流固耦合特性。方法针对海洋油田水下集输-立管系统内严重段塞流这一不稳定流动,通过构建气液两相流固耦合预测模型,分析管内段塞频率、管外涡街频率等流动特性与管道固有频率的关系,获取严重段塞流不同阶段对管道的冲击力特性。结果在水平方向上,管道所受冲击力最大部位为水平管与下倾管连接处,约为703.3 N;在垂直方向上,管道所受冲击力最大部位为下倾管底部与立管连接处,约为-993.5 N。管道所受冲击力与管内两相流引发的压力波动存在明显的一致性,在液塞喷发阶段,会引起整个管道冲击力的剧增。结论严重段塞流同一周期内,不同流动阶段所引发的管道振动特性不同,且不可忽视,在实际海管设计及使用过程中,需要结合管道运行工况对海管振动特性进行综合评估。     

管道中烟道气流动传热及酸凝结规律

针对注烟道气稠油热采中管道输送烟道气酸凝结问题,以连续性方程、能量方程和动量方程为基础建立了烟道气沿管道流动与传热计算模型,计算了烟道气沿管道的压力分布、温度分布和酸凝结点距离,分析了不同入口参数和烟道气成分对管道中烟道气的压力、温度、酸凝结点的影响。结果表明:SO3或水蒸汽含量增加时,烟道气酸凝结点温度提高,凝结点距离减小;入口烟道气压力提高,烟道气压降变小,温降不变,酸凝结点距离减小;入口烟温升高,压降和温降都增大,酸凝结点距离增大;保温层厚度增加,温降减小,酸凝结点距离增大。计算和分析结果表明:减少烟道气中SO3或水蒸汽含量可以有效地增大酸凝结点距离,减轻管道腐蚀问题。     

生物活性炭老化对滤池过滤阻力和处理效果的影响

利用饮用水厂运行10年的生物活性炭(BAC)装填滤柱,研究活性炭老化对滤柱过滤阻力和处理效果的影响.结果表明,活性炭老化会产生大量小粒径颗粒炭,沉积于活性炭池表层的小粒径颗粒炭产生的过滤阻力是滤柱总阻力的主要来源,其比阻约为底层炭的22倍.强化反冲洗仅可降低初始过滤阻力,移除表层细炭是降低活性炭滤池阻力的有效方法.强化反冲洗对滤柱过滤性能无显著影响.移除表层细炭后,老化活性炭滤柱对总有机碳的去除率由24.71%下降至7.04%,而后恢复至移除前的水平.移除表层炭后老化活性炭对UV₂₅₄和大于2μm颗粒数的去除率与对照组活性炭相似.降低活性炭滤池的反冲强度、延长过滤周期是延长老化活性炭寿命的有效方法.     

加油站油气回收应用问题研究

通过对已进行油气回收改造加油站的现场测试,发现在使用过程中存在的问题,利用软件模拟了卸油及加油油气回收的管道阻力,找出了卸油速度慢及加油油气回收能耗偏高的原因,同时分析了卸油、加油及油气排放处理环节的经济指标,给出了提高加油站油气回收系统效果的建议措施.     

炸药驱动式爆炸管的载荷计算

目的 建立管道内冲击波参数工程预示方法,指导炸药驱动式爆炸管载荷设计和试验调试.方法 建立炸药爆炸的多介质流动数值模型,研究圆形管道内冲击波的传播规律,给出冲击波参数与炸药量、传播距离之间的变化关系,基于已有的坑道内冲击波超压预示公式,建立表征模型.结果 冲击波在管道中经过一定距离的传播后,会逐渐形成平面冲击波.随着传播距离的增加,平面冲击波的超压峰值逐渐降低,正压持续时间逐渐增大.增大炸药量可以在相同距离下获得更高超压峰值的平面冲击波,已有坑道冲击波超压预示公式同样适用于圆形管道.结论 该冲击波参数预示模型可应用于爆炸激波管载荷设计和试验调试.     

混合氢管道的腐蚀失效分析

针对原油劣质化导致蜡油加氢处理装置原料中硫、氮、氯等腐蚀性杂质含量增加,装置腐蚀风险增大等情况,通过分析加氢处理装置混合氢管道的腐蚀状况,试验测定了管道所处的环境中介质的腐蚀性杂质的类型和含量,分析了管道材料的化学成分,进行了管道材料的金相组织分析,以及腐蚀穿孔部位材料的电子显微分析和微区EDX分析,对管道内部的流体流动状态进行了模拟计算,确定了混合氢管道三通的腐蚀失效原因,提出了防止管道腐蚀失效的技术措施。     

冷凝及废碱水脱硫和节能研究

冷凝和废碱水相结合的脱硫方法，既能提高脱硫效果，降低运转费用，又能回收一部分热能。本文就脱硫装置的工艺条件对脱硫效率，能量回收率和设备阻力的影响进行了试验研究。为实际脱硫装置的设计及运行提供了基础数据。     

磷石膏基充填料浆长距离管道输送特性研究

针对磷石膏基充填料浆在管道输送中易磨损等问题,测定了料浆的理化参数,确定了料浆流变模型,运用FLUENT软件对料浆的管道输送过程进行数值模拟,探究料浆输送过程中的压力、流速、剪切应力的分布规律,计算沿程阻力损失,并通过料浆在L型管道中的输送试验对数值模拟结果进行验证。结果表明:数值模拟结果与试验结果相差10%左右,说明利用数值模拟方法可以为矿山充填管路的设计提供依据。     

烟气监测中测孔位置和点测的合理布置

本文根据笔者多年的实际监测工作,谈一些体会,重点从理论上阐明管道中气流流动状态的一般规律和布置测孔位置、测点的理论根据,进而说明烟尘、烟气监测工作中测点位置的具体计算,以便全面掌握布置测孔和测点的规律,使得测量数据更加准确、可靠。     

悬浮填料投加对AnMBR性能及膜污染的影响

研究了悬浮填料投加对分置式厌氧膜生物反应器（AnMBR）的COD去除效果、污泥混合液特性及膜污染的影响。试验结果表明:在反应器有机负荷为2.09 kg/（m3·d）,污泥负荷为0.54 kg/（kg·d）,水力停留时间（HRT）为48 h,温度为（35±2）℃的条件下,与未投加悬浮填料阶段比较,投加填料后AnMBR的COD总去除率由96.6%提高至97.9%,甲烷产率提高16.0%。同时投加悬浮填料后AnMBR混合液污泥平均粒径增大,滤饼层阻力、总阻力、滤饼层阻力在总阻力中的占比较未投加悬浮填料时分别降低7.8、6.5和1.3百分点,溶解性胞外聚合物（SEPS）和结合性胞外聚合物（BEPS）浓度分别降低了20.5%和29.4%,跨膜压差（TMP）线性增长速率降低,膜污染速率明显减缓。因此,投加悬浮填料可在不增加能耗的情况下改善污泥混合液特性,起到强化AnMBR处理效果和控制膜污染的作用。     

CFB-FGD一体化除尘器内气固流动特性的数值研究

采用k-ε双方程湍流模型和离散相模型对循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)一体化除尘器内气固两相流动进行了数值模拟,分析了气流均布板、气室结构形式和锅炉负荷等对改进前后一体化除尘器的流场分布、处理风量、阻力特性及颗粒相流动状况的影响规律。模拟结果表明,渐扩型滤袋室和一定开孔率的气流均布板可很好地改善除尘器内流场分布的均匀性,与一体化除尘器原型相比,改进型除尘器内的颗粒流动更加均匀,同时灰斗积灰对颗粒相均匀分散有一定的改善作用。不考虑粉尘堆积情况下,改进型一体化除尘器总阻力损失与锅炉负荷满足二次函数关系。     

城市污泥的特性及管道输送技术研究

城市脱水污泥常见的处置方式是焚烧、燃烧发电、堆肥后土地化利用和填埋等。无论采用哪种无害化、资源化处置方法,输送环节都是必不可少的。城市污泥管道输送技术是以管道输送设备为核心,融合城市污泥的预处理和处置工艺的集成化系统。通过对城市污泥的流变特性和输送特性实验测试,其流变方程符合幂定律关系式;通过环管实验拟合出了污泥在管道中的阻力损失与输送距离和输送流量之间的关系,经验证,其理论计算和实际测定基本相符,证明管道输送方式能够成功地应用于城市污泥的远距离输送,为城市污泥管道输送系统的优化设计提供了理论依据。