PDF《涡流温度分离技术在天然气行业的应用》

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.

All rights reserved. http://www.cnki.net 第28卷第 2期2010年 4月 天然气与石油Natural Gas And O il Vol . 28,No.

2 Apr .

2010 收稿日期 :

20092 122

07 作者简介 :吕青楠 (19832) ,男 ,山东郓城人 ,工程师 ,学士 ,主要从事天然气输配设备、 工艺及工程的管理、 设计与研 究工作.电话 : (0931)

7666555 - 875. 涡流温度分离技术在天然气行业的应用 吕青楠

1 , 张王宗

2 (1. 中国石油管道兰州输气分公司 ,甘肃 兰州 730070;

2. 美国环球涡流设备国际公司中国办事处 ,北京 100011) 摘要:涡流管又叫朗格 - 希尔茨效应管 ,是一种结构简单而且能将压缩气体分为冷热两 股温度不同气体的能量分离机械装置 ,具有结构简单、 温度变化范围大、 无运动部件、 免维护、 使用寿命长、 适应环境能力强、 稳定可靠、 节能、 安全、 环保等优点.着重研究涡流效应在天然 气输配行业的加热效果及推广应用价值 ,通过对涡流特性分析 ,涡流温度分离结构的改进 ,天 然气输配系统运行特征分析 ,得出涡流加热的优越性.虽然涡流技术已在很多工业领域得到 广泛的应用 ,但目前为止 ,天然气领域的涡流技术应用依然处于起步阶段 ,由于其独特的优势 , 决定了涡流技术将在天然气行业有广泛的应用前景. 关键词 :涡流管 ;

朗格 - 希尔茨效应 ;

焦汤效应 ;

自适应 ;

外部能源 ;

能量转移 ;

涡流先导燃气 加热器 文章编号 :

10062 5539 (2010)

022 00372

06 文献标识码 : A

1 概述 1.

1 涡流现象简史 涡流现象是在 1928年的一个相当偶然的发现 , 法国物理学家乔治. 朗格 (Georges J. Ranque)在做物 理实验时察觉这一奇怪的现象 ,在没有任何可移动 零部件的简单装置里面 ,同时出现了不同温度的冷、 热空气 ,因此他开始着手研究、 开发这种颇具商业应 用前景的装置 ,然而 ,他因研究没有获得实质性进展 而沉寂了.到了 1945年德国物理学家鲁道夫. 希尔 茨(Rudolf Hilsch)对这一现象进行了进一步研究和 对涡流管改进 ,取得了相当好的成果 ,并于 1947年 发表了他的研究与改进成果的技术论文 ,因此 ,涡流 现象广泛传播开来.后来人们为纪念这两位发现并 研究涡流现象的科学先驱 ,就将涡流效应称作朗格 - 希尔茨效应 ,同时将产生这种现象的装置涡流管 叫朗格 - 希尔茨效应管 [

1 ] . 1.

2 涡流管应用及发展 涡流管自诞生之日起 ,就因为它独特的优点得 到了广泛的应用 ,然而 ,由于自身的局限性 ,它的应 用领域还是受到了限制 ,因为 ,人们对它的了解依然 是有限的 ,缺少更深刻、 更具体的定量分析 ,所以涡 流管的应用更多局限于小功率、 小规模的制冷领域 , 而对涡流管的制热效应的应用则很少有涉及 ,因篇 幅有限 ,在此不作过多涡流制冷领域的应用阐述. 1.

3 涡流温度分离技术在天然行业的应用前景 涡流管既然同时具有冷、 热效应 ,我们能否将涡 流效应应用于天然气行业普遍存在的消除因焦汤效 应[2]而产生的局部冻堵现象 ,这个课题就成为天然 气输配行业十分有意义的实践和应用探索.下面 , 就涡流原理及天然气行业的应用问题作进一步说 明.

2 涡流管的结构及基本原理 2.

1 涡流管基本结构及工作过程 传统的双流涡流管由喷嘴、 涡流室、 冷端管、 热 端管、 冷端孔板和调节阀组成 ,如图 1所示. ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 图1涡流管基本结构图 2.