变径组合提升管内压力脉动及其流型转变特性研究

崔承威

【摘要】文章主要分析了变径组合提升管内压力脉动及其流型转变机理，分析了其主要的转变特性特征与规律。

【关键词】变径组合;管内压力脉动;流型转变特性

变径组合提升管内压力脉动及其流型转变特性研究可以为石油资源的清洁高效转化发展提供有效的参考，为生产多种轻质油品以及基础化工原料的深入研究提供精准的技术支持。

一、变径组合提升管内压力脉动及其流型转变机理

为了合理的分析不同频段中小波能量的比例在固/气比中的具体变化规律特征，了解在管内流型随着固/气中的变化机制，分析主要频段中小波能量在固/气中的具体变化曲线，了解硬气力输送、高密度循环流态化以及快速流态化的具体状况，其具体如图1。

对比分析可以发现，通过分析提升管内单气相的具体操作，了解其他有颗粒的循环操作，在进行单气相操作中，其中A7频段压力脉动能量，其比例相对较小，而在颗粒循环的时候，A7频段能量则就会呈现显著增高的趋势。分析循环流化床提升中管内压力脉动的具体状况，颗粒如果不稳定进料则就是导致增强管内中低频脉动的重要因素。因此，A7频段则是因为颗粒进料波动而出现的一种局部压力的脉动问题。在中会增强管内低频脉动是局部气流扰动而造成的局部性压力脉动行为问题。因为提升管内颗粒浓度相对较低，在主要就是通过分散的单颗粒方式存在，主要的压力脉动是通过D5频段周边的局部气流扰动主导。

而在固/气比的不断增加，颗料进料会不断地增加A7频段脉动影响问题，这也是导致压力脉动的主要因素。在整个过程中，D5是在A7之外能量中最大的频段。因此，也就说明了随着固/气的增加，其颗粒浓度也在提升，而在局部气流之间的扰动是导致局部压力脉动的重要因素。分析颗粒之间的聚集行为，可以发现在整个操作区域中，颗粒还是通過单颗粒状态存在，导致其在形成以及解题的过程中并不会对压力脉动产生较大的影响。

对此，根据此固/气的范围中，分析其具体的作用机制以及影响程度等因素，属于p气力输送流型。也就是说，气力输送在进行快速的流态化转变过程中，其固/气的近似描述为Gs/（pg-ug）=15。

同时，在进行气力输送流型的划分中主要就是对细分为稀相气力输送以及密相气力输送并不是单独的操作模式，在运行中是将其合并到快速流态化的具体操作区域范围中。在图1中21≤Gs/（pg.ug）≤13.37状态的时候，密相气力输送具有过渡特征，则可以证明同密相气力输送划归与气力输送流型范畴的特征。

二、变径组合提升管内压力脉动及其流型转变特性

Gs/（pg.ug）如果在0～37.60范围中，利用变径组合的方式可以增强在管内压力中脉动参数的影响，分析变化可以发现其具体如下特征。

（一）固/气比在增加过程中，变径组合会增强管内中的气力输送以及高密度循环流态化、快速流态化等三种流型;而其气力输送与快速流态化流型转变中的临界固/气则位于Gs/（pg·Ug）=15区域周边，在此种状况之下快速流态化以及高密度循环流态化的转变则位于固/气7的周边。

（二）变径组合增强管内压力脉动能量是颗粒进料波动而造成的一种全局性压力脉动与局部相间作用而造成的一种局部压力脉动主导问题;因为颗粒进料波动主导主要就是在压力脉动主频的0.3HZ周边，对此，在固/气≥8.21的时候，则压力脉动中能量占比就会显著提升，在局部相间作用的主导之下，局部压力脉动的频率主要就是聚集在6.5HZ范围中。

（三）不同流型作用之下其产生的局部压力脉动的主要机制也是不同的。其中在气力输送的流型之下，主要的局部压力脉动频率则集中在D5频段范围中，其主要区间为1.56HZ～3.13HZ，出现此种问题主要就是因为局部气体扰动而造成的。在快速流动的状态中，局部压力脉动的主要频率则主要就是在D4区域中聚集，其主要频段为3.13HZ～6.25HZ，出现此种问题就是因为气体以及颗粒之间产生的作用而造成的。而在高密度的循环流态化之下，在局部的压力脉动频率则主要就是集中在D5频段范围中，其主要区间为1.56HZ～3.13HZ，中，出现此种问题就是因为局部的颗粒以及颗粒之间产生了相互作用而造成的。