變徑組合提升管內(nèi)壓力脈動(dòng)及其流型轉(zhuǎn)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(nèi)壓力脈動(dòng)及其流型轉(zhuǎn)變機(jī)理，分析了其主要的轉(zhuǎn)變特性特征與規(guī)律。

【關(guān)鍵詞】變徑組合;管內(nèi)壓力脈動(dòng);流型轉(zhuǎn)變特性

變徑組合提升管內(nèi)壓力脈動(dòng)及其流型轉(zhuǎn)變特性研究可以為石油資源的清潔高效轉(zhuǎn)化發(fā)展提供有效的參考，為生產(chǎn)多種輕質(zhì)油品以及基礎(chǔ)化工原料的深入研究提供精準(zhǔn)的技術(shù)支持。

一、變徑組合提升管內(nèi)壓力脈動(dòng)及其流型轉(zhuǎn)變機(jī)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(guī)律特征，了解在管內(nèi)流型隨著固/氣中的變化機(jī)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(huán)流態(tài)化以及快速流態(tài)化的具體狀況，其具體如圖1。

對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，通過分析提升管內(nèi)單氣相的具體操作，了解其他有顆粒的循環(huán)操作，在進(jìn)行單氣相操作中，其中A7頻段壓力脈動(dòng)能量，其比例相對(duì)較小，而在顆粒循環(huán)的時(shí)候，A7頻段能量則就會(huì)呈現(xiàn)顯著增高的趨勢(shì)。分析循環(huán)流化床提升中管內(nèi)壓力脈動(dòng)的具體狀況，顆粒如果不穩(wěn)定進(jìn)料則就是導(dǎo)致增強(qiáng)管內(nèi)中低頻脈動(dòng)的重要因素。因此，A7頻段則是因?yàn)轭w粒進(jìn)料波動(dòng)而出現(xiàn)的一種局部壓力的脈動(dòng)問題。在中會(huì)增強(qiáng)管內(nèi)低頻脈動(dòng)是局部氣流擾動(dòng)而造成的局部性壓力脈動(dòng)行為問題。因?yàn)樘嵘軆?nèi)顆粒濃度相對(duì)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(dòng)是通過D5頻段周邊的局部氣流擾動(dòng)主導(dǎo)。

而在固/氣比的不斷增加，顆料進(jìn)料會(huì)不斷地增加A7頻段脈動(dòng)影響問題，這也是導(dǎo)致壓力脈動(dòng)的主要因素。在整個(gè)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(dòng)是導(dǎo)致局部壓力脈動(dòng)的重要因素。分析顆粒之間的聚集行為，可以發(fā)現(xiàn)在整個(gè)操作區(qū)域中，顆粒還是通過單顆粒狀態(tài)存在，導(dǎo)致其在形成以及解題的過程中并不會(huì)對(duì)壓力脈動(dòng)產(chǎn)生較大的影響。

對(duì)此，根據(jù)此固/氣的范圍中，分析其具體的作用機(jī)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(jìn)行快速的流態(tài)化轉(zhuǎn)變過程中，其固/氣的近似描述為Gs/（pg-ug）=15。

同時(shí)，在進(jìn)行氣力輸送流型的劃分中主要就是對(duì)細(xì)分為稀相氣力輸送以及密相氣力輸送并不是單獨(dú)的操作模式，在運(yùn)行中是將其合并到快速流態(tài)化的具體操作區(qū)域范圍中。在圖1中21≤Gs/（pg.ug）≤13.37狀態(tài)的時(shí)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(nèi)壓力脈動(dòng)及其流型轉(zhuǎn)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(qiáng)在管內(nèi)壓力中脈動(dòng)參數(shù)的影響，分析變化可以發(fā)現(xiàn)其具體如下特征。

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

（二）變徑組合增強(qiáng)管內(nèi)壓力脈動(dòng)能量是顆粒進(jìn)料波動(dòng)而造成的一種全局性壓力脈動(dòng)與局部相間作用而造成的一種局部壓力脈動(dòng)主導(dǎo)問題;因?yàn)轭w粒進(jìn)料波動(dòng)主導(dǎo)主要就是在壓力脈動(dòng)主頻的0.3HZ周邊，對(duì)此，在固/氣≥8.21的時(shí)候，則壓力脈動(dòng)中能量占比就會(huì)顯著提升，在局部相間作用的主導(dǎo)之下，局部壓力脈動(dòng)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(chǎn)生的局部壓力脈動(dòng)的主要機(jī)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(dòng)頻率則集中在D5頻段范圍中，其主要區(qū)間為1.56HZ～3.13HZ，出現(xiàn)此種問題主要就是因?yàn)榫植繗怏w擾動(dòng)而造成的。在快速流動(dòng)的狀態(tài)中，局部壓力脈動(dòng)的主要頻率則主要就是在D4區(qū)域中聚集，其主要頻段為3.13HZ～6.25HZ，出現(xiàn)此種問題就是因?yàn)闅怏w以及顆粒之間產(chǎn)生的作用而造成的。而在高密度的循環(huán)流態(tài)化之下，在局部的壓力脈動(dòng)頻率則主要就是集中在D5頻段范圍中，其主要區(qū)間為1.56HZ～3.13HZ，中，出現(xiàn)此種問題就是因?yàn)榫植康念w粒以及顆粒之間產(chǎn)生了相互作用而造成的。