變徑組合提升管內壓力脈動及其流型轉變特性研究

崔承威

【摘要】文章主要分析了變徑組合提升管內壓力脈動及其流型轉變機理，分析了其主要的轉變特性特征與規律。

【關鍵詞】變徑組合;管內壓力脈動;流型轉變特性

變徑組合提升管內壓力脈動及其流型轉變特性研究可以為石油資源的清潔高效轉化發展提供有效的參考，為生產多種輕質油品以及基礎化工原料的深入研究提供精準的技術支持。

一、變徑組合提升管內壓力脈動及其流型轉變機理

為了合理的分析不同頻段中小波能量的比例在固/氣比中的具體變化規律特征，了解在管內流型隨著固/氣中的變化機制，分析主要頻段中小波能量在固/氣中的具體變化曲線，了解硬氣力輸送、高密度循環流態化以及快速流態化的具體狀況，其具體如圖1。

對比分析可以發現，通過分析提升管內單氣相的具體操作，了解其他有顆粒的循環操作，在進行單氣相操作中，其中A7頻段壓力脈動能量，其比例相對較小，而在顆粒循環的時候，A7頻段能量則就會呈現顯著增高的趨勢。分析循環流化床提升中管內壓力脈動的具體狀況，顆粒如果不穩定進料則就是導致增強管內中低頻脈動的重要因素。因此，A7頻段則是因為顆粒進料波動而出現的一種局部壓力的脈動問題。在中會增強管內低頻脈動是局部氣流擾動而造成的局部性壓力脈動行為問題。因為提升管內顆粒濃度相對較低，在主要就是通過分散的單顆粒方式存在，主要的壓力脈動是通過D5頻段周邊的局部氣流擾動主導。

而在固/氣比的不斷增加，顆料進料會不斷地增加A7頻段脈動影響問題，這也是導致壓力脈動的主要因素。在整個過程中，D5是在A7之外能量中最大的頻段。因此，也就說明了隨著固/氣的增加，其顆粒濃度也在提升，而在局部氣流之間的擾動是導致局部壓力脈動的重要因素。分析顆粒之間的聚集行為，可以發現在整個操作區域中，顆粒還是通過單顆粒狀態存在，導致其在形成以及解題的過程中并不會對壓力脈動產生較大的影響。

對此，根據此固/氣的范圍中，分析其具體的作用機制以及影響程度等因素，屬于p氣力輸送流型。也就是說，氣力輸送在進行快速的流態化轉變過程中，其固/氣的近似描述為Gs/（pg-ug）=15。

同時，在進行氣力輸送流型的劃分中主要就是對細分為稀相氣力輸送以及密相氣力輸送并不是單獨的操作模式，在運行中是將其合并到快速流態化的具體操作區域范圍中。在圖1中21≤Gs/（pg.ug）≤13.37狀態的時候，密相氣力輸送具有過渡特征，則可以證明同密相氣力輸送劃歸與氣力輸送流型范疇的特征。

二、變徑組合提升管內壓力脈動及其流型轉變特性

Gs/（pg.ug）如果在0～37.60范圍中，利用變徑組合的方式可以增強在管內壓力中脈動參數的影響，分析變化可以發現其具體如下特征。

（一）固/氣比在增加過程中，變徑組合會增強管內中的氣力輸送以及高密度循環流態化、快速流態化等三種流型;而其氣力輸送與快速流態化流型轉變中的臨界固/氣則位于Gs/（pg·Ug）=15區域周邊，在此種狀況之下快速流態化以及高密度循環流態化的轉變則位于固/氣7的周邊。

（二）變徑組合增強管內壓力脈動能量是顆粒進料波動而造成的一種全局性壓力脈動與局部相間作用而造成的一種局部壓力脈動主導問題;因為顆粒進料波動主導主要就是在壓力脈動主頻的0.3HZ周邊，對此，在固/氣≥8.21的時候，則壓力脈動中能量占比就會顯著提升，在局部相間作用的主導之下，局部壓力脈動的頻率主要就是聚集在6.5HZ范圍中。

（三）不同流型作用之下其產生的局部壓力脈動的主要機制也是不同的。其中在氣力輸送的流型之下，主要的局部壓力脈動頻率則集中在D5頻段范圍中，其主要區間為1.56HZ～3.13HZ，出現此種問題主要就是因為局部氣體擾動而造成的。在快速流動的狀態中，局部壓力脈動的主要頻率則主要就是在D4區域中聚集，其主要頻段為3.13HZ～6.25HZ，出現此種問題就是因為氣體以及顆粒之間產生的作用而造成的。而在高密度的循環流態化之下，在局部的壓力脈動頻率則主要就是集中在D5頻段范圍中，其主要區間為1.56HZ～3.13HZ，中，出現此種問題就是因為局部的顆粒以及顆粒之間產生了相互作用而造成的。