不同操作压力条件下的气液过滤特性分析

发布时间：2020-09-02 07:43

　　 天然气自开采至运输的过程中,会不可避免地混入固液杂质,这些杂质将会对长输管道系统的安全运行造成威胁。目前针对聚结过滤性能的研究主要在常压下开展,但在工业实际中,滤芯多应用在高于常压的操作压力下,操作压力升高将导致气体性质发生明显改变,甚至改变滤芯结构,进而影响亲疏油型滤芯的过滤过程,因此大气压力下的滤芯检测结果无法准确表示滤芯特性。本文根据压缩空气过滤器测试标准ISO12500建立了不同操作压力气液过滤实验装置,实验装置操作压力调剂范围为0.1MPa~0.7MPa,实验主要是在不同操作压力下对工业应用常见的5种滤材进行气液过滤,探究操作压力对滤芯过滤特性的影响,记录实验过程当中滤芯的压降变化,实验结束后将滤芯拆解,测量计算饱和度并观察滤材表面液体分布情况。主要结论如下:(1)操作压力升高时,管道中气体的密度会随之升高,造成滤芯的初始压降成比例升高,操作压力的升高使滤芯使用的滤材被压缩,平均孔径下降,因此在实验室测得的滤芯性能并不能准确反映滤芯在高压现场的真实性能;(2)实验范围内不同操作压力下疏油型滤芯的润湿压降基本一致,但操作压力的提升会导致疏油型滤芯的最后一层滤材产生液膜,滤材的平均孔径越大,疏油性越差,操作压力升高造成最后一层滤材持液量的上升越明显,液膜破裂产生的液滴再次被气流夹带至下游,将造成滤芯效率下降;(3)对于在滤层内外侧设置玻璃纤维毡保护层的疏油型滤芯来说,操作压力升高会加剧玻璃纤维毡中的大量液体向临近滤材渗透,提高整根滤芯的持液量,使得二次夹带现象更为严重;(4)由于亲油型滤芯外侧无聚结大液滴悬挂,操作压力的提升对亲油型滤芯的外侧液膜无明显影响,在不同操作压力下亲油型滤芯的润湿压降、各层滤材饱和度几乎不变。研究结果为高压下使用气液分离滤芯设计及其性能表现预测与分析提供参考。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE96
【部分图文】：

气液分离设备液分离是石油、化工、天然气开采及储运等众多工业过程当中必不可其作用是将分散于工质气体当中的液滴分离并收集，避免或减轻杂质过程中设备的物理化学损害。气液分离的原理有重力沉降、静电吸引离心分离等，根据不同的分离原理，发展出了不同种类的气液分离器场合[4]。气液分离器1）重力沉降分离器力沉降的原理是杂质微粒在自身重力的作用下自行沉降到过滤器底部该类气液分离器的典型结构如图 1.1 所示。重力沉降分离器结构简单熟，但是体积庞大，十分笨重，造价昂贵且过滤效率低，一般0μm 的颗粒物。

图 1.2 沉降过滤器结构示意图g. 1.2 Settlement filter structure diag离心式分离器，其结构上半部分柱状区域切向进入过滤器，形成侧运动，并最终下落至分离器底位置的管道排出。旋风分离器

图 1.2 沉降过滤器结构示意图.2 Settlement filter structure diagram心式分离器，其结构上半部分为圆状区域切向进入过滤器，形成旋流运动，并最终下落至分离器底部的置的管道排出。旋风分离器典型结

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本文编号：2810333