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转载:高粘度流体的管道输送的减阻技术

金亿冠尚品优选    2011-03-27    99

高粘度流体(如原油、水煤浆、泥浆、陶瓷浆体、食品类流体等)长距离管道输送时阻

力很大,因此有效地降低高粘度流体的输送阻力有着重大的理论意义和工程应用价值。本技术利用高粘度流体输送过程中的微观减阻机理开发了三种有效的减阻方法。这三种方法是:(1)管壁滑移减阻;(2)加入减阻剂减阻;(3)加气多相流减阻。对于不同的流体可以分别采用上述方法之一,也可以是几种方法的组合。

传统的流体输送理论认为,流体在管内流动时,流体在管壁上的速度无论在什么条件下都被认为等于零。因此得出流体流动阻力仅与流体性质及管道的几何尺寸和流体流速有关,而与管壁材料无关的结论。但是大量的实践证明,高粘度流体在管道中的流动阻力明显地随管壁材料的不同而相差很大,这实际上预示着传统的流体输送是不适用的。

实际上流体与壁面的接触层是与管道中心的流体主流区不同的特殊层,不能只考虑流体分子间的相互作用,还应考虑接触层内的流体分子与管壁固相分子间的作用,该厚度很薄的流体层称为界面层。界面层内流体与管壁之间的作用需用界面理论来处理。减小流体与管壁之间的分子间作用力,使流体不能粘附于管壁之上,就能减小流体输送阻力。本技术已通过小试和中试,最大减阻效果达50%以上。

应用范围于各种高粘度流体的管道输送,特别是高粘度流体的长距离管道输送。

◆经济效益及市场分析

原油的长距离管道输送阻力很大,造成输送压力较高,设备的运行及维护费用也较高,实行减阻输送以后,不仅使输送的阻力和能耗减少,而且还使输送系统设备的寿命大大延长,同时设备运行的故障率大大降低。

我国的煤炭分布不均,传统的铁道运输不仅运输费用高,而且造成了较大的环境污染,若采用水煤浆管道运输方式输送煤炭并使其直接燃用,则可大大降低煤炭的运输费用,而且由于运输过程中的封闭运行,完全杜绝了运输过程中的污染。而直接长距离输送水煤浆的最大困难便是阻力过大,系统在高压下运行,设备磨损严重。实行减阻输送以后,这些问题都可以迎刃而解。

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