油田含油污水反冲洗过滤器的设计

发布时间：2017-05-18 14:03

  本文关键词：油田含油污水反冲洗过滤器的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着国家石油工业的高速发展,油田已经进入石油开采的中后期,特别是大庆油田在开发技术上进入了聚合物驱油三次采油阶段,针对聚合物驱采出液的油水分离进行了科研攻关,将含油污水经反冲洗过滤器处理后回注于油层。这样不仅可以满足石油开采过程中注水量日益增长的需要,而且节约了大量的淡水资源,为油田建设带来了良好的经济价值,并且减少了排水对生态环境的污染,对国家环境保护产生巨大的环境效益。油田反冲洗过滤器处理系统是油田开发过程中的重要技术,针对反冲洗过滤器的工艺特性,为提高反冲洗过滤的最佳效能,对反冲洗过滤器的总体结构进行了设计,其中包括:过滤罐设计、搅拌器结构设计、传动装置设计、布水器结构设计、排水系统结构设计等,并通过建模软件CATIA建立了反冲洗过滤器主要零、部件的三维模型,为后续的有限元分析工作提供了基础。通过有限元分析软件Ansys Workbench对反冲洗过滤器的过滤罐进行了结构静力分析,对搅拌装置进行了结构动力学分析。通过静力分析,得到了罐体结构在不同工作载荷作用下的应力和变形,并对内压圆筒与上、下封头连接位置处的线性化应力进行了强度评定;通过动力学分析,确定了搅拌装置第1阶至第6阶预应力模态的固有频率和振型,在模态分析的基础上对搅拌装置进行了随机振动分析、谐响应分析及线性屈曲分析。利用实际验证的方法对含油反冲洗过滤器装置的设计效果进行测试,得到有关数值进行比较分析,通过实际验证达到了预期效果。
【关键词】：反冲洗过滤器 模态分析 搅拌器设计 污水处理
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X741;TE937
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究的背景和意义10-12
• 1.1.1 课题研究背景10
• 1.1.2 课题研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2.1 国内相关技术研究现状12-13
• 1.2.2 国外相关技术研究现状13-14
• 1.3 本课题研究的主要内容14-15
• 第2章 反冲洗过滤器系统设计15-37
• 2.1 反冲洗过滤器工作原理及总体设计15-20
• 2.1.1 油田采出水处理工艺流程15-16
• 2.1.2 反冲洗过滤器工作原理16-17
• 2.1.3 反冲洗过滤器总体设计17-20
• 2.2 过滤罐结构设计20-25
• 2.2.1 内压圆筒设计20-23
• 2.2.2 内压封头设计23-25
• 2.3 搅拌装置结构设计25-33
• 2.3.1 搅拌器的选用26-27
• 2.3.2 搅拌功率计算27-28
• 2.3.3 搅拌轴28-30
• 2.3.4 密封装置30-32
• 2.3.5 传动装置32-33
• 2.4 主要零部件及结构设计33-36
• 2.4.1 支座33-34
• 2.4.2 布水器和排水系统34-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 反冲洗过滤器有限元分析37-58
• 3.1 结构静力学分析37-44
• 3.1.1 线性静力分析基础37
• 3.1.2 过滤罐静力分析37-39
• 3.1.3 应力线性化39-44
• 3.2 模态分析44-48
• 3.2.1 模态分析基础44
• 3.2.2 搅拌系统模态分析44-46
• 3.2.3 搅拌系统预应力模态分析46-48
• 3.3 搅拌系统随机振动分析48-51
• 3.4 搅拌系统谐响应分析51-54
• 3.4.1 谐响应分析通用方程51-52
• 3.4.2 搅拌器支架谐响应分析52-54
• 3.5 搅拌系统线性屈曲分析54-57
• 3.5.1 结构稳定性54-55
• 3.5.2 线性屈曲分析55-57
• 3.6 本章小结57-58
• 第4章 反冲洗过滤器设计后测试实验58-67
• 4.1 实验目的58
• 4.2 搅拌系统测试实验58-62
• 4.2.1 测试实验58-61
• 4.2.2 效果分析61-62
• 4.3 布水器及排水系统测试实验62-63
• 4.3.1 测试实验62
• 4.3.2 效果分析62-63
• 4.4 反冲洗系统测试实验63-65
• 4.4.1 测试实验63
• 4.4.2 效果分析63-65
• 4.5 应用结果评价65-66
• 4.6 本章小结66-67
• 结论67-68
• 参考文献68-73
• 致谢73-74
• 个人简历74

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