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板式塔在FLNG装置上的适应性研究

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第一章 前言

1.1 课题来源及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 FLNG塔器设备的研究现状

1.2.2 板式塔类型研究现状

1.2.3 板式塔流体力学性能研究现状

1.2.4 小结

1.3 研究内容

第二章 塔板类型筛选及实验装置建设

2.1 板式塔类型的筛选

2.2 装置的基本功能及流程设计

(1)装置基本功能

(2)装置流程设计

2.3 塔板工作原理及其结构设计

2.3.1 泡罩塔板结构设计

2.3.2 浮阀塔板结构设计

2.4 实验检测指标及检测装置

第三章 倾斜工况下塔板流体力学性能研究

3.1 倾斜工况下泡罩塔板性能研究

3.1.1 不同角度的倾斜对泡罩塔板性能的影响

3.1.2 不同方向的倾斜对泡罩塔板性能的影响

3.2 倾斜工况下浮阀塔板性能研究

3.2.1 不同角度的倾斜对浮阀塔板性能的影响

3.2.2 不同方向的倾斜对浮阀塔板性能的影响

3.3 本章小结

第四章 晃动工况下泡罩塔板流体力学性能研究

4.1 单自由度晃动下泡罩塔板性能研究

4.1.1 不同晃动形式对泡罩塔板性能的影响

4.1.2 不同晃动周期对泡罩塔板性能的影响

4.1.3 不同晃动幅度对泡罩塔板性能的影响

4.2 两自由度耦合晃动下泡罩塔板性能研究

4.2.1 两自由度耦合工况的确定

4.2.2 两自由度耦合晃动对泡罩塔板性能的影响

4.3 本章小结

第五章 晃动工况下浮阀塔板流体力学性能研究

5.1 单自由度晃动下浮阀塔板性能研究

5.1.1 不同晃动形式对浮阀塔板性能的影响

5.1.2 不同晃动周期对浮阀塔板性能的影响

5.1.3 不同晃动幅度对浮阀塔板性能的影响

5.2 两自由度耦合晃动下浮阀塔板性能研究

5.2.1 两自由度耦合工况的确定

5.2.2 两自由度耦合晃动对浮阀塔板性能的影响

5.3 本章小结

第六章 FLNG装置上塔板性能优化研究

6.1 优化目的及思路

6.2 倾斜工况下泡罩塔板与浮阀塔板适应性比较

6.3 晃动工况下泡罩塔板与浮阀塔板适应性比较

6.4 晃动工况下塔板优化及数值模拟分析

6.4.1 数值计算模型的建立

6.4.2 数值模型准确性验证

6.4.3 优化方案的选取和数值模拟分析

6.5 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢

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摘要

随着天然气产业不断地向深远海延伸,深海浮式天然气液化(FLNG)技术的应用越来越广泛。天然气预处理环节是FLNG生产工艺中的一个重要环节,而塔器是天然气预处理工艺的核心设备。板式塔适用于大塔径,具有操作范围大、检修方便等优点,但是晃动工况下板式塔的脱酸效率会有所下降,因此研究板式塔在晃动工况下的流体力学性能,分析板式塔在不同工况下的适应性,可以为板式塔在FLNG装置上的设计和使用提供参考,并为今后进一步的研究打下基础,优化FLNG装置上的天然气预处理工艺。 本文针对浮阀和泡罩两种传统类型的塔板进行晃动工况下的流体力学性能研究,以此分析板式塔在FLNG装置上的适应性。根据实验需求设计一套冷模实验装置,通过六自由度晃动平台实现不同晃动工况,利用水和空气物系分别对浮阀塔板和泡罩塔板进行实验研究。本实验以塔板压降、塔板液位不均匀度和塔板漏液量三个性能为研究点,分别进行倾斜工况、单自由度晃动工况、两自由度耦合晃动工况下的研究。实验首先得出两种塔板适应性较优的倾斜方向以及塔板可正常工作的最大倾斜角度;其次研究不同晃动工况下塔板流体力学性能,得出不同晃动周期、晃动形式和晃动幅度对塔板性能的影响规律和塔板可正常工作的工况范围;最后基于不同工况下塔板流体力学性能的变化,对板式塔进行优化并通过数值模拟分析优化效果,增强了传统塔板在FLNG装置上的适应性。

著录项

  • 作者

    马鹏飞;

  • 作者单位

    中国石油大学(华东);

  • 授予单位 中国石油大学(华东);
  • 学科 建筑与土木工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 安家荣,唐建峰,王柱祥;
  • 年度 2017
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类
  • 关键词

    板式塔; 装置;

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