基于仿生学的新型脱水管设计及其强化脱水规律

脱水管类型是影响非胶结充填体脱水技术的关键因素之一。基于仿生学设计新型脱水管，以某铁矿尾砂为例，通过脱水试验对比分析新型脱水管的脱水效率和脱水效果，研究强化脱水规律。试验结果表明：脱水管根系状设计可以增加脱水管过水面积和减小渗流距离。新型脱水管相比普通脱水管，脱水时间减少了20%,累计脱水量增加了10.3%;引入尾砂流失量作为评价脱水管脱水效果的依据，新型脱水管相比普通脱水管尾砂流失量减少了45%;新型脱水管强化非胶结充填体脱水的过程可划分为2个区域，即急流区和平稳区。观察到非胶结充填体与试验装置内表面形成了大量分布均匀的孔隙导水带，这也是新型脱水管能提高脱水效率的原因之一。     

高含水率淤泥的流动电渗透脱水实验

为拓宽电渗透脱水实际应用范围,创新淤泥流动脱水技术,设计开发了流动淤泥电渗透脱水装置系统。研究了脱水时间、电压梯度以及离心泵功率对高含水率淤泥脱水速率及脱水能耗的影响并对装置的运行参数进行了优化。单因素实验结果表明:在3 h内,脱水速率、能耗系数基本保持稳定。在电压0~10.34 V·cm~(-1)的范围内,随着电压梯度的增大,淤泥电渗透脱水速率和能耗系数均相应增大。在水泵功率7~22 W的范围内,淤泥脱水速率与离心泵的功率呈正比关系,不同的是能耗系数随着水泵功率的增大而减小。响应面实验结果表明了在电压梯度0~10.34 V·cm-1,以及离心泵功率7~22 W的区间范围内,离心泵功率与电压梯度的交互作用并不明显,其中离心泵功率对脱水速率的影响更为显著。通过响应面实验得出在实验范围内装置的最优电压梯度和离心泵功率分别为10.34 V·cm-1和22 W,最优脱水速率为3 m L·min-1。     

稠油掺稀热化学脱水工艺参数优化

针对胜利稠油黏度较高、联合站稠油脱水能耗大的问题,对胜利油田某联合站稠油进行掺稀热化学脱水工艺参数的优化研究。通过破乳剂优选试验,对比10种常用原油破乳剂,选出脱水性能较好的水溶性原油破乳剂PR-929。研究掺稀比、脱水温度和破乳剂浓度等因素对稠油乳状液脱水效果的影响及其机制。结果表明：提高掺稀比和脱水温度均能改善乳状液脱水效果;随着破乳剂浓度的增加,乳状液脱水效果先增后减;在原油外输含水率低于2%和提高经济效益前提下,当掺稀比为1.0、脱水温度为80℃、破乳剂质量浓度为120 mg/L、沉降时间为24 h时,稠油掺稀热化学脱水效果最佳;优化后每年能节省费用约382.2万元。     

土工管袋充填泥砂浆脱水特性吊袋模型试验研究

在我国河口海岸地区修筑土工管袋堤坝时,面临适合充填的砂类土严重缺乏的问题.而高含黏量泥砂充填管袋脱水固结速度太慢,不能满足潮间带上一天一层的施工要求,使该技术应用地区范围受到较大限制.在调研我国河口海岸地区管袋充填土颗粒组成特征的基础上,通过室内吊袋脱水模型试验,使用正交试验设计方法,系统研究了袋布织物孔径、充填土黏粒...     

稠油微波脱水的实验研究

稠油由于黏度高、比重大,脱水具有很大的技术困难.利用微波辐射进行了稠油脱水的室内实验,对微波脱水与常规热沉降脱水方法进行了比较,并研究了微波处理方式和原油含水率对微波脱水效果的影响规律.研究表明,稠油微波脱水较常规加热沉降脱水效果好、速度快,具有较好的发展前景,微波功率、作用时间、乳化液含水率等参数对稠油微波脱水效果有较大影响.研究结果对于稠油微波脱水技术的实际应用具有指导意义.     

槽式双频超声波发生器改善污泥脱水性能研究

研究利用槽式双频超声波发生器改善二沉池污泥脱水效果,采用正交试验方法研究最优操作参数,并探讨各操作参数的影响规律.根据试验要求设计了槽式双频超声波发生仪,在试验中改变超声波的频率、声能密度、处理时间与发生方式,比较污泥处理前后含水率的变化.试验结果表明,在超声波改善污泥脱水性能的影响因素中,影响最大为处理时间,其次为声能密度,最小为频率.超声波作用的最佳操作条件是频率为19kHz,声能密度为0.050W/mL,处理时间为30s,此时污泥脱水性能提高14.3%.低频率、低声能密度与较短的处理时间,有利于提高污泥的脱水性能;操作参数超出一定范围反而会恶化污泥的脱水性能.超声波发生方式对污泥脱水性能的改善有影响,低频率条件下单频优于双频,高频率下双频优于单频.     

顺丁烯二酸与二甲苯共沸脱水动力学

研究了顺丁烯二酸（顺酸）在二甲苯溶剂中共沸脱水生成顺丁烯二酸酐（顺酐）的反应过程。通过减小顺酸固体粒度及增加搅拌装置等手段，消除内外扩散的影响。在１２３～１４０℃温度范围内，测定了该脱水反应的速率。研究表明，该脱水反应为一级反应，且在不同温度区域表现出不同的活化能。     

油脱水型水力旋流器压力特性和分离性能

建立了旋流脱水装置系统,对旋流芯管的压力特性和分离性能进行了试验研究。在进口流量为2.9 m3/h、压降为0.21 M Pa条件下,该装置可将原油含水量(φ)从0.05~0.08降低到平均0.004 5以下,平均脱水率达90%。用磁感应强度为160 mT的磁水处理器对分散相进行破乳,强化旋流脱水过程,效果不明显。     

脱水马兰菜的研制

采用热风干澡法对马兰菜进行脱水保藏试验 ,研究了几个关键工艺对产品质量影响 ,找出了最佳工艺条件 .     

海上油田原油静电聚结高效脱水技术研究

对一种新型的高效原油经典聚结脱水技术进行研究和分析,该技术通过电场作用来促进油和水的分离,有着非常好的原油脱水效率.工程实践表明,该原油静电聚结高效脱水技术可以减小设备的尺寸和重量,且具有非常好的适应力;试验结果表明该技术的分离精度很高,可以处理含水率95％以上的原油,是稠油脱水处理有效的技术手段.     

天然气三甘醇脱水装置数字孪生系统

数字孪生可以实现物理空间与数字空间之间的映射和交互,在工业领域展现出巨大的发展前景。针对天然气脱水性能参数检测效率低和气站工艺参数无法在线优化的问题,将数字孪生应用于化工行业,构建了三甘醇（triethylene glycol, TEG）脱水装置数字孪生系统的整体框架。结合物理设备建立了孪生系统的几何模型,并基于物理数据实时驱动建立了脱水系统工艺流程模型,最后,通过虚实映射模型完成物理空间和数字空间的映射,最终建立脱水装置的孪生模型。该模型可实现物理设备与虚拟设备的并行运行。通过提出的数字孪生系统,能够实现对天然气水露点等脱水性能参数的实时预测;以低能耗为目标,通过孪生模型中的优化算法,可实现对脱水工艺参数的在线优化,提升经济效益。     

异型螺旋槽管的优化设计

通过对异型螺旋槽管的优化设计 ,使异型螺旋槽管的结构参数得到合理匹配 ,从能量综合利用的角度出发 ,用多目标数学规划的方法研究了异型螺旋槽管的优化设计问题 ,用复合形法结合每一步对满足约束条件进行寻优 ,从而可求出其最佳结构参数。优化设计表明 :异型螺旋槽管换热系统的传热 -阻力综合性能指标优于光滑管换热系统 ,研究结果可为异型螺旋槽管设计提供理论依据     

缩放型导流筒气升式内环流反应器特性——气液两相牛顿流

从气相含率、液体循环速度和体积氧传质系数方面研究气液两相牛顿流体在缩放型导流筒气升式内环流生物反应器内的流体力学与传质特性.内导流筒分别采用传统圆柱型和三种不同结构参数的缩放型,实验介质为空气—水两相牛顿流体系.结果表明,与传统圆柱型导流筒比较,缩放型导流筒气相含率提高10%以上,体积氧传质系数在较大范围内提高.圆柱型导流筒反应器的液体循环量(Ar·ULr)大于各缩放型导流筒反应器的液体循环量.还在Higbie穿透理论和Kolomogoroff各向同性理论的基础上建立了体积氧传质系数与操作条件管结构参数间的关联式.     

空气-水鼓泡流动的阻力与蒸发传热特性

实验研究了一种新的适用于蒸发冷却过程的鼓泡装置的阻力与传热特性.实验中将换热盘管浸没于空气-水的鼓泡层中,空气-水两相流通过盘管的表面.这种换热方式可以极大的提高换热管与空气之间的换热系数,降低水泵功率的消耗,而且对气流速度的要求低于空冷式冷凝器.文中给出了空气穿过空气-水鼓泡层的压降以及盘管与冷却水之间换热的实验数据,该结果显示影响压降及换热系数的因素包括多孔板的几何尺寸,鼓泡层的高度,空塔速度及热流密度.换热盘管与冷却水之间的换热系数比管外降膜冷却的换热系数大2倍多.     

吸附对页岩中气体临界参数的影响

页岩孔隙细小,气体存在吸附现象。应用毛管束模型,在考虑吸附的基础上,建立了气体临界参数变化计算模型,研究了气体组成、压力、孔隙半径等因素对气体临界参数变化的影响。研究发现:页岩有效孔隙半径随气藏平均压力的增加而增大;随着孔隙半径的减小,气体的临界温度和临界压力变化率明显增加;临界温度变化率和临界压力变化率随着压力减小而增加。研究对于页岩气藏储层评价和开发方案设计具有重要意义。     

缩放型导流筒气升式内环流反应器特性：气液两相牛 …

从气相含率、液体循环速度和体积氧传质系数方面研究气液两相牛顿流体在缩放型导流筒气升式内环流生物反应器内的流体力学与传质特性,内导流筒分别采用传统圆柱型和三种不同结构参数的缩放,实验介质为空气－水两相牛顿流体系。结果表明,与传统圆柱型导流筒比较,缩放型导流筒气相含率提高１０％以上,体积氧传质系数在较大范围内提高,圆柱型导流筒反应器的液体循环量大于各缩放型导流筒反应器的液体循环量,还在Ｈｉｇｂｉｅ穿透     

分区分级双P型辐射管喷口结构位置特性

为了对分区分级双P型燃气辐射管喷口结构、位置进行优化,提高燃烧效率.首先对分区分级双P型燃气辐射管进行了实验和数值研究,结果发现,除NOx体积分数的误差为11.6%外,其他参数的偏差都在1%以内,证明该模型具有可靠性.在此基础上,通过研究主管和支管的喷口位置及喷口结构等参数,进行了气体温度和壁面温度的研究分析.结果显示:随着主管喷口位置向外移动,分区分级燃气辐射管表面温度的最高值逐渐减小,壁面温度的最低值逐渐增大.支管喷口位于三通管与支管交线处时,可以减少高温气体对辐射管管壁的冲击作用,提高支管径向的温度均匀性,延长辐射管使用寿命;主管喷口的形式为完全预混式喷口时,壁面温差最小;支管喷口的形式为不对称式时,分区分级燃气辐射管壁面温差最小,燃烧热效率最高.     

低质量流速垂直和倾斜并联内螺纹管两相流不稳定性研究

在200~450 kg/(m2.s)的低质量流速下,采用31.8 mm×6 mm的6头内螺纹管,在高压试验台上进行了垂直和倾斜并联内螺纹管两相流不稳定性对比试验研究.研究表明:对压力降脉动和密度波脉动,随着进口压力和质量流速的增加,发生脉动的界限热负荷增加,垂直并联管的界限热负荷总是大于倾斜并联管,说明垂直并联内螺纹管的稳定性更好;过冷度对脉动发生的界限热负荷和脉动周期的影响出现不同的趋势.通过对试验数据进行回归处理,给出了两种条件下发生不稳定性脉动的起始点无因次准则方程.     

消能支撑方钢管混凝土高层建筑抗震设计

对于国内首个平立面不规则并设置粘滞流体阻尼器的复杂方钢管混凝土高层建筑，首先采用框架支撑体系有效解决了扭转效应，然后讨论了阻尼器的选型、布置位置和数量，采用ETABS软件建模，由大量对比计算确定了阻尼器的设计参数，通过不同加速度峰值和不同地震波作用下的时程分析，获得了结构从小震到大震下的位移、层剪力等动力响应，与无控结构相比，得到了粘滞阻尼器的耗能减震效果，总结评价了结构的整体抗震性能，给出了设计建议．最后与振动台试验结果作对比．相关研究结论可为今后类似工程设计提供参考．