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烟道气在管道中的流动与传热规律
来源:www.roomsid.com | 发布时间:2017-1-4 11:04:55 | 浏览次数:

    烟道孔是烟囱的重要组成部分,在设计中多数按经验公式计算或按构造处理,不能正确反映对整体烟囱的影响。以高50m,直径为4.4m的实际钢烟囱为例,用数值分析方法研究烟道孔对其静、动力特性,温度应力及地震响应的影响。研究表明,烟道孔周围不仅受力复杂,而且对整个烟囱的受力和变形有较大的影响;开孔引起应力集中,使风载和自重作用下的最大应力增加了近2倍,温度应力增加80%;开孔使烟囱的基频减小10%,地震应力响应增加了2倍多。在CCS(二氧化碳捕获与封存)技术中,注烟道气开发稠油技术是一项具有大规模减排潜力的技术,它能够提高地层压力增加驱油能量,在生产中可以加速地层中的原油返排,提高采液速率。另外,注入的烟道气还具有溶解气驱、混相驱替作用,因而越来越多地应用于稠油热采中。而注烟道气稠油热采中,需要使用管道将烟道气输送至井区,因烟道气中含有SO3和水蒸汽,使得酸凝结温度升高,凝结液滴附着在管壁上造成管道腐蚀损坏,这不仅影响正常的烟道气输送和稠油开采,而且更换新管道以及检修工作都会使输送烟道气的经济成本增加并且造成资源浪费。本文建立了烟道气沿管道流动与传热计算模型,利用该模型计算研究了烟道气在管道中的流动与传热规律,分析注入参数和烟道气成分对烟道气温度、压力分布和酸凝结点(出现酸露点的位置)的影响。管道中烟道气的流动与传热计算模型管道的物理模型管道结构如图所示,由管道钢管和保温层组成。以此结构为基础,建立烟道气在管道中压力场、温针对注烟道气稠油热采中管道输送烟道气酸凝问题,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尘排放的连续自动监测是工业生产和污染控制中不可缺少的。传统的技术诸如超声波和皮托管都需要维护保养并且安装受限。另外,二者都会插入到介质中,可能会影响流速并且会使系统的性能退化采用光学传感器是最好的选择,因为它不和气流直接接触而避免受到污染,我们不仅可以利用光闪烁的互相关性来测量流速,同时又可通过闪烁强度来测量颗粒物浓度。用光学流速传感器测量烟筒或管道内的气流流速,是在流动方向上放置两个相距p的探测器,记录光强随时间的变化,通过两个信号的时间互相关分析来得到光传播路径上的平均流速。用微温传感器测量了发电厂烟道内的温度起伏频谱,得到烟道内折射率结构常数Cn2的分布及外尺度。结果表明:烟道内的温度谱可用von Karman谱表示,外尺度基本不随离烟道壁的距离变化,Cn2强度随离烟道壁的距离增加而增加。在处理平均风速值时,要考虑结构常数分布对加权函数的影响。


 
 
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