目錄
叢書序
前言
第1章 引言 1
1.1 天然氣發(fā)展概況 1
1.2 天然氣過濾分離設備的應用 3
1.2.1 天然氣礦場分離用過濾分離設備 4
1.2.2 天然氣處理廠用過濾分離設備 5
1.2.3 長輸管道站場用過濾分離設備 6
1.2.4 城市燃氣用過濾分離設備 8
1.3 天然氣凈化過濾分離設備的分類和發(fā)展概況 8
1.3.1 過濾分離設備分類 8
1.3.2 過濾分離設備發(fā)展概況 9
參考文獻 10
第2章 天然氣內的多相流特性 11
2.1 天然氣物性 11
2.1.1 氣田天然氣的組成 11
2.1.2 天然氣的主要物性參數(shù) 12
2.2 氣體中的顆粒粒徑分布 19
2.2.1 單個顆粒大小的表示方法 19
2.2.2 顆粒的形狀系數(shù) 20
2.2.3 顆粒群的粒徑分布 21
2.2.4 粒徑分布的函數(shù)表示 26
2.3 顆粒粒徑的測量方法 27
2.3.1 顆粒粒徑測量方法簡述 27
2.3.2 散射光分析法 28
2.3.3 電感應法 31
2.4 液體的黏度和表面張力 31
2.4.1 液體的黏度 32
2.4.2 液體的表面張力 32
2.5 顆粒間的相互作用 33
2.5.1 顆粒的流動特性 33
2.5.2 顆粒在氣體中的相互作用 35
2.6 顆粒在流體中的運動 36
2.6.1 顆粒的運動方程 37
2.6.2 顆粒的受力 37
2.6.3 顆粒的沉降速度與松弛時間 40
2.6.4 顆粒的離心沉降 41
參考文獻 42
第3章 天然氣過濾分離設備的性能要求 44
3.1 天然氣中固體顆粒和液滴 44
3.2 工藝氣過濾分離設備性能要求 45
3.2.1 固體顆粒物和液體的影響 45
3.2.2 工藝氣中固體顆粒物含量和液體含量相關規(guī)范和要求 48
3.3 燃料氣過濾分離性能要求 52
3.3.1 燃料氣中固體顆粒物和液體含量對燃氣輪機性能的影響 52
3.3.2 燃料氣中固體顆粒物和液體含量的相關規(guī)范和標準 55
3.4 壓縮機組干氣密封用過濾性能要求 56
3.4.1 干氣密封氣中固體顆粒和液滴對性能的影響 56
3.4.2 干氣密封氣過濾性能要求 60
參考文獻 62
第4章 過濾分離設備性能測定和評價方法 64
4.1 過濾分離設備的主要性能指標 64
4.1.1 壓降 64
4.1.2 總分離效率 64
4.1.3 分級效率 66
4.1.4 累積效率 67
4.2 過濾分離元件測試方法 67
4.2.1 旋風分離元件性能測定和評價方法 67
4.2.2 過濾分離元件性能測定和評價方法 69
4.2.3 過濾分離效率不確定度評定 70
4.3 采樣測試技術 71
4.3.1 采樣點和采樣位置 72
4.3.2 等速采樣方法 75
4.3.3 等速采樣誤差 79
4.3.4 離線采樣顆粒樣品收集 79
4.4 高壓天然氣管道內粉塵檢測技術 80
4.4.1 測量儀表要求 80
4.4.2 高壓采樣用采樣嘴設計 80
4.4.3 高壓離線檢測方法 81
4.4.4 高壓減壓在線檢測方法 81
4.4.5 高壓直接在線檢測方法 82
4.5 高壓天然氣過濾分離設備性能檢測與評價 84
4.5.1 高壓下過濾分離設備性能檢測 84
4.5.2 高壓下多管旋風分離器性能評價 84
4.6 天然氣內顆粒物組分分析 87
4.6.1 物質組分分析方法 88
4.6.2 組分分析方法的應用 89
參考文獻 93
第5章 重力分離器 96
5.1 重力分離器的結構型式 96
5.2 重力分離器的內部組件及設計 98
5.2.1 入口分流器 98
5.2.2 防渦器 99
5.2.3 重力分離的設計計算 100
5.3 捕霧器 103
5.3.1 絲網(wǎng)式捕霧器 104
5.3.2 葉片式分離器 105
參考文獻 108
第6章 旋風分離器氣固分離性能 109
6.1 天然氣用旋風分離器的結構型式 109
6.1.1 單臺切向旋風分離器 109
6.1.2 多管旋風分離器結構型式 110
6.2 旋風管的結構和特點 112
6.2.1 軸流式旋風管 112
6.2.2 單切向、雙切向和雙蝸殼式旋風管 115
6.3 旋風管內的氣固流動 117
6.3.1 切向旋風管的氣固兩相流動 117
6.3.2 軸向旋風管的氣固兩相流動 130
6.4 旋風管的分離性能和模型 134
6.4.1 常用分離性能模型 134
6.4.2 天然氣用分離性能測定與模型 142
6.5 旋風管的設計方法 157
6.5.1 切向旋風管的設計方法 157
6.5.2 軸向旋風管的設計方法 159
6.6 多管旋風分離器的設計 160
6.6.1 旋風管排列方式 160
6.6.2 多管旋風分離器的分離性能 162
6.6.3 多管旋風分離器的設計 171
6.6.4 材料 172
6.7 多管旋風分離器的操作和運行 172
6.7.1 多管旋風分離器的操作和優(yōu)化運行 172
6.7.2 多管旋風分離器的運行過程中存在的問題 174
參考文獻 177
第7章 旋風分離器氣液分離性能 180
7.1 旋風分離器的結構型式及應用場合 180
7.1.1 應用場合 180
7.1.2 氣液旋風分離器分離原理 180
7.1.3 氣液旋風分離器的結構型式 181
7.2 氣液分離元件及其性能 186
7.2.1 直流式旋風管 186
7.2.2 氣固分離用旋風管的氣液分離性能 192
7.3 直流式多管旋風分離器 195
7.3.1 直流式多管旋風分離器分離理論 196
7.3.2 小尺寸高壓下直流式多管旋風分離器分離性能 197
7.3.3 大尺寸高壓下直流式多管旋風分離器分離性能 201
參考文獻 202
第8章 過濾分離器 204
8.1 過濾分離器的結構型式和主要性能參數(shù) 204
8.1.1 結構型式 204
8.1.2 過濾分離原理 206
8.1.3 主要性能參數(shù) 207
8.2 過濾分離性能計算模型 208
8.2.1 纖維材料的過濾機理 208
8.2.2 纖維濾材流場分析及阻力計算模型 210
8.2.3 單根纖維捕集體的效率模型 220
8.2.4 纖維濾材的過濾效率 230
8.3 纖維過濾材料 231
8.3.1 纖維濾材的結構表征和主要過濾性能參數(shù) 231
8.3.2 天然氣凈化用常用過濾材料 237
8.4 過濾元件的性能測試方法 241
8.4.1 過濾元件的主要性能參數(shù) 241
8.4.2 過濾元件性能測試方法 244
8.4.3 實際過濾過程特征 250
8.4.4 過濾性能影響因素分析 255
8.5 天然氣濾芯的性能測定與分析 262
8.5.1 濾芯結構和組成 262
8.5.2 濾芯性能測定裝置及方法 263
8.5.3 濾芯性能測試結果分析 266
8.6 過濾分離器設計及工程應用 274
8.6.1 過濾分離器設計 274
8.6.2 過濾分離器關鍵部件 275
8.6.3 實際濾芯結構特點及規(guī)格 276
8.6.4 過濾分離器選型 277
參考文獻 278
第9章 氣液聚結過濾器 283
9.1 聚結過濾器的結構和主要性能參數(shù) 283
9.1.1 聚結過濾器的結構型式 283
9.1.2 聚結過濾原理 284
9.1.3 主要性能參數(shù) 284
9.2 聚結過濾材料及表面改性 285
9.2.1 聚結濾芯材料特性 286
9.2.2 纖維過濾材料的表面特性 287
9.2.3 表面處理和改性 288
9.3 聚結過濾材料性能測試方法 290
9.3.1 濾材常用測定方法 290
9.3.2 聚結過濾材料性能測定裝置 291
9.3.3 濾材參數(shù)及液滴物性對聚結過濾性能的影響 293
9.4 聚結濾芯的過濾性能測試裝置及方法 301
9.4.1 聚結濾芯的結構 301
9.4.2 聚結濾芯的性能檢測標準 303
9.4.3 國外常用聚結濾芯的性能檢測裝置與方法 305
9.4.4 全尺寸聚結濾芯的性能檢測裝置與方法 308
9.5 聚結過濾動態(tài)特性及其影響因素 309
9.5.1 聚結過程 309
9.5.2 主要操作參數(shù)對聚結過濾性能的影響 315
9.6 聚結過濾材料的性能計算模型 318
9.6.1 聚結過濾材料的壓降計算模型 318
9.6.2 聚結過濾材料的效率計算模型 320
9.7 聚結濾芯的氣液過濾性能特性及其影響因素 325
9.7.1 聚結濾芯的過濾性能 325
9.7.2 濾芯結構參數(shù)對過濾性能的影響 332
9.7.3 濾芯過濾性能沿長度方向不均勻特性的分析 338
9.7.4 濾芯材料對過濾性能的影響 345
參考文獻 353
第10章 其他過濾分離技術簡介 357
10.1 常規(guī)低溫分離技術 357
10.1.1 工藝介紹 357
10.1.2 應用場合 358
10.2 超聲速旋流分離技術 362
10.2.1 超聲速旋流分離裝置的結構與工作原理 362
10.2.2 應用場合 364
10.2.3 技術進展 365
10.3 渦流管分離技術 369
10.3.1 渦流管的結構與工作原理 369
10.3.2 應用場合 370
10.3.3 技術進展 372
參考文獻 374
彩圖