20MnMoNb钢接管内壁不锈钢耐蚀层的TIG/FCAW自动堆焊技术

碳钢接管内壁堆焊耐蚀层是中厚壁复合板压力容器最常用的接管结构形式,该形式具有小直径接管内壁堆焊空间受限、大直径接管内壁堆焊面积大的特点。文中以某项目不锈钢复合板三相分离器的20MnMoNb钢接管内壁不锈钢耐蚀层堆焊为例,根据管内径尺寸和堆焊效率选用TIG或FCAW自动堆焊方法,对基材20MnMoNb锻件进行焊接性分析,通过焊接工艺评定试验,制订合理的TIG/FCAW自动堆焊焊接工艺和过程质量控制措施,获得了良好的耐蚀层堆焊质量,满足了接管的力学性能及耐蚀要求。

海上平台三甘醇脱水装置故障分析及工艺优化

目的解决某海上平台三甘醇脱水装置无法达到脱水要求的问题。方法基于现场实际生产数据,采用HYSYS软件进行该工艺系统的模拟分析,找出该系统运行问题的原因。结果脱水塔入口天然气中水含量过高是影响脱水系统效果的主要因素,改造方案应考虑入口过滤分离器和重沸器改造两方面。结合平台实际情况,最终确定改造方案为更换入口过滤分离器滤芯与重沸器电加热器。改造后,在表压5.2 MPa下的干气水露点从6℃降至-23℃,达到预期效果,且为后续扩容预留了操作空间。结论该海上平台三甘醇脱水装置处理量无法达到设计值的原因可能是入口过滤分离器性能不达标导致脱水塔入口天然气中水含量过高,建议在进行三甘醇脱水装置工艺设计时,严控入口过滤分离器处理指标,并根据入口过滤分离器处理指标配套三甘醇脱水装置。

废弃矿地下空间储能方案及性能

为高效利用废弃煤矿地下空间,提出了废弃矿地下巷道储存热能和电能的方案。基于气水互驱原理并利用沉降区人工湖,提出了定压压缩空气储能的新思路以高效利用地下空间并提高储能性能,构建了废弃地下巷道储热、抽水蓄能、定容和定压压缩空气储能的数学模型并进行了数值求解,分析了储热和储电性能,对比了储能密度和能量回收效率,探索了定压压缩空气储能的高值化利用方式。结果表明:①地下巷道储热可解决太阳能光热的不稳定性和跨季节储存难题,热回收效率大于98%,储能密度为653.42 kJ/(m^(3)·d^(-1)),折算电能为0.18 kW·h/(m^(3)·d^(-1));②地下巷道抽水蓄能、定容和定压压缩空气储能的能量回收效率和储能密度分别为70.56%、57.76%、67.64%和1.14、2.25、5.56 kW·h/(m^(3)·d^(-1)),因残余气少,储释能过程总压比和膨胀比不变,定压压缩空气储能性能优异;③通过地上发电地下储能,可将废弃矿场打造为集发电储电和冷热淡冰联产于一体的新能源供应中心。研究成果可为废弃矿地下空间储能工程提供决策依据,为可再生能源配储提供支撑。

基于热流固耦合的单井增强地热系统数值模拟

为提高深井换热器的取热效率,借鉴干热岩的开发思路,本文提出了一种单井增强地热系统。对单井套管底部岩体进行小范围压裂改造,将单井套管由封闭式系统改为开式系统来提高单井系统的取热性能。建立了热-流-固耦合的三维非稳态数值模型,研究了单井增强地热系统的系统性能表现和各关键参数的影响。结果表明:与传统深井换热器相比,单井增强地热系统的取热性能有较大提升,相同注入工况下,生产温度和取热功率分别提高了62.21℃和2 612.99 kW;从地热工程周期和优化角度出发,单井增强地热系统流量控制在10 kg/s较为适宜,过小的单井增强地热系统流量导致取热效率较低,过大使得系统运行寿命较短;增大井筒封隔间距、减小内管导热系数是提高系统取热性能的有效方法。本文研究可为单井增强地热系统的理论分析和实际应用提供参考。

非共沸工质蒸发式冷凝器多目标优化设计

将蒸发式冷凝器应用于非共沸有机朗肯循环可以有效提高系统的热经济性。建立了蒸发式冷凝器的Kriging代理模型,以R601a组分质量分数、空气流量、喷淋水流量作为决策变量,换热面积和(火用)效率为目标函数,开展了目标函数的影响因素分析,并采用非支配排序遗传算法和TOPSIS决策法开展多目标优化。结果表明,影响因素分析中,空气流量对目标函数的影响程度比喷淋水流量更大,而R601a组分质量分数为0.7左右时,换热面积有最小值且(火用)效率有最大值;Pareto前沿中,R601a组分质量分数对蒸发式冷凝器的设计存在最佳的取值范围,而空气流量、喷淋水流量的取值范围较广,几乎涵盖其整个变化范围。成本低、占用空间小且对可用能的有效利用程度大的方案为:R601a组分质量分数0.725,空气流量81.017kg/s,喷淋水流量58.302kg/s。对应的换热面积为316.883m^(2),(火用)效率为0.428。

气液喷射升压有机朗肯循环特性

针对小型有机朗肯循环工质泵效率低、耗功大等问题,将气液喷射器取代工质泵作为升压设备,基于喷射器一维模型,构建了气液喷射升压有机朗肯循环(IORC)的热力模型。以140?℃的中低温热源为驱动力,R245fa为工质,研究了喷射器引射系数、喷射器面积比以及冷凝器出口过冷度3个参数对IORC性能的影响,并将IORC与基本有机朗肯循环(BORC)的热力性能进行对比。结果表明,存在一个最佳引射系数和过冷度,使IORC的净输出功达到最大值。引射系数和面积比的增加均会使喷射器升压比降低,而过冷度的增加会使升压比增加。3个参数的增加均会使喷射器?效率和换热器经济性降低。IORC的换热器经济性比BORC更好,当工质泵效率低于52%时,IORC净输出功更具优势。

基于K-means的水下控制系统集成测试风险分析

采用危险源辨识分析(HAZID)工具对南海某水下控制系统集成测试进行风险识别,研究水下电力和通信设备的联合测试等过程存在的风险,针对HAZID技术识别的测试风险,定义风险的3个指标,包括风险发生可能性、风险后果严重程度和风险预防控制能力,将风险进行K-means聚类分析,采用SPSS软件将风险分为重大风险、高风险、中风险、低风险等4个聚类等级,识别4类共21个测试风险。在实际运用中,该方法可为水下控制系统集成测试风险制定有针对性的措施,可高效、科学和系统地指导水下控制系统集成测试工作开展。

智能化燃气系统的数字化升级策略

文中旨在探讨智能化燃气系统的数字化升级策略。首先,概述了当前智能化燃气系统技术的发展现状,包括远程监控、智能计量、数据分析等关键技术。然后,分析了现有系统存在的局限性,如安全性和隐私保护、技术互操作性、可持续性、用户教育等。接下来,提出了数字化升级的关键策略,包括数据收集与分析技术的应用、物联网在燃气系统中的集成、增强用户交互界面和体验等。最后,针对存在的挑战,提出了应对策略,包括加强安全性和隐私保护、进行技术升级的成本效益分析等。

无溶剂环氧涂料在深海环境防腐性能研究与应用

无溶剂环氧涂料有施工简易、防腐性能优异等特点,深海环境服役的环氧涂料目前没有形成统一的防腐性能鉴定标准。通过借鉴熔结环氧粉末(FBE)成熟的评价方法,分析工况需求,研究了一款无溶剂环氧涂料的耐冲击性、孔隙率、弯曲性、湿附着力、阴极剥离、深海适用性等。结果表明:涂料各项性能满足深海环境需求,涂料在海底生产设施特殊管材和不规则部位有较好使用价值,成功应用于南海深水气田海管J型管领(J-collar)的防腐。本文的研究内容和评价方法对于评估深海用环氧涂料,建立相关技术标准有一定的参考价值。

基于热-流-化耦合作用的单井增强地热系统性能分析

地热流体中的矿物溶解沉淀对地热资源开发具有重要影响。本文基于水-SiO_(2)反应速率控制方程,建立了单井增强地热系统(SEGS)热-流-化(THC)耦合数值模型,利用解析解验证了流动换热模型和溶质运移模型的准确性,模拟分析了储层温度、SiO_(2)浓度、反应速率和裂隙宽度之间的耦合关系。基于离散裂隙模型,分析了注入矿物浓度和注入流量对SEGS取热性能的影响。结果表明:①过饱和注入引起的矿物沉淀与欠饱和注入引起的矿物溶解均发生在远离注入段的一定距离处,裂隙宽度的改变呈带状分布,反应速率峰值随时间推移向外围移动;②由热-流(TH)与热-流-化(THC)耦合模型得出的注入压力和采出温度最大相差2.12MPa和4.66℃。欠饱和注入降低了注入压力,加快了采出温度的衰减,过饱和注入则与之相反;③注入流体中的SiO_(2)浓度每增加0.005mol/kg,30年平均注入压力增加0.5MPa,平均采出温度增加0.4℃。将注入流量从8kg/s提高至12kg/s,对于过饱和注入,系统运行30年后的注入压力提高7.2MPa,采出温度下降8.58℃;对于欠饱和注入,注入压力提高5.14MPa,采出温度下降10.43℃。

载脂蛋白M与癌症

载脂蛋白M(apolipoprotein M,APOM)属于载脂蛋白家族,主要分布于高密度脂蛋白颗粒中,可增强高密度脂蛋白中胆固醇的抗氧化能力,也可参与胆固醇逆转运,起抗动脉粥样硬化作用。APOM也与2型糖尿病、肥胖和炎症性疾病等多种疾病密切相关,可协同转录因子、细胞因子及激素调控上述疾病的发展和转归。APOM与多种肿瘤如肝癌、肾癌、结直肠癌、乳腺癌、肺癌和喉癌的发生和发展有关,其机制涉及维生素D受体(vitamin D receptor,VDR)、Yes相关蛋白(Yes-associated protein,YAP)、胱天蛋白酶等在内的多种信号通路。然而,APOM在不同的癌症中,甚至在同一种癌症的不同进程中的作用并不统一,具有促癌和抑癌的双面性。明晰APOM在肿瘤中的功能和作用机制,有望为肿瘤的治疗提供新的策略。

303.15 K下甲醇对Na^(+),Mg^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O相平衡影响

为实现煤化工废水的资源化利用,回收氯化钠和氯化镁无机盐产品,采用等温溶解平衡法在303.15 K下研究质量分数100%H_(2)O、0.05%CH_(3)OH+99.5%H_(2)O、1%CH_(3)OH+99%H_(2)O、3%CH_(3)OH+97%H_(2)O这4种不同混合溶剂对盐的溶解度、密度、折光率和平衡固相的影响。根据溶解度和密度数据,绘制NaCl-MgCl_(2)-H_(2)O+CH_(3)OH体系相图、不同质量分数甲醇下溶解度对比图和溶解度-密度图。结果表明,该体系在303.15 K下的相图由1个共饱和点,2条溶解度曲线和3个结晶区组成。NaCl和MgCl_(2)的溶解度和密度会随着甲醇初始质量分数增加而减小,折光率随着甲醇质量分数的增加变化不大。同时,对303.15 K下Na^(+),Mg^(2+)//Cl^(-)-H_(2)O+CH_(3)OH体系的密度进行理论计算和误差分析。结果表明,计算值和实验值之间的最大相对误差为0.00947,实验数据可靠。

燃气驱动天然气压缩机厂房通风设计要点

压缩机增压提产是长庆油田天然气生产重要的地面工艺技术,燃气驱动天然气压缩机应用最为广泛。燃气驱动天然气压缩机在运行中产生热量大,而现行各类规范仅从安全角度提出通风要求,未对厂房内的排热做出明确的要求和指导。根据设备厂家提供的机组工况数据,对燃气驱动压缩机燃烧热量转化进行分析,发现燃烧热量主要转化为输出功、烟气热以及发动机散热。将天然气压缩近似看作绝热压缩过程,采用Lee-Kesler(李-凯斯勒方程式)法计算两级压缩前后天然气焓值变化,得到压缩过程散热量。综合发动机散热和天然气压缩散热,得到不同工况下散入压缩机厂房内的热量,并计算所需的排风量及补风量。通过比较发现压缩机空冷器风量太大,应将排风直接导出室外,不宜直接排放到室内;经过举例计算,压缩机的输出功率会全部转化为热量散失;空冷器排风导出室外的情况下,压缩机厂房散热所需全面通风量仍然比安全所需通风量要大得多,设计中应同时计算取较大者。

马齿苋的化学成分及药理活性研究进展

马齿苋作为一种分布较广的药食两用植物,主要含有生物碱类、萜类、香豆素类、黄酮类、有机酸类、挥发油及多糖等化学成分。研究表明其具有抗炎、镇痛、抑菌、降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、增强免疫等作用,被广泛应用在药品、保健食品、护肤品等领域。通过对其化学成分,药理活性进行分析并进一步阐述资源、开发利用现状,旨在为马齿苋药用资源的深入开发及相关产业发展提供参考依据。

换热器传热能力对有机朗肯循环性能的影响分析

为了提高低温有机朗肯循环的技术经济性,基于热力学第一和第二定律,建立了系统数学模型,以R1233zd(E)作为循环工质,在蒸发器热负荷恒定和系统净输出功最大的两种约束工况下,分析了蒸发器和冷凝器的传热能力对有机朗肯循环系统的影响。结果表明:适当提高蒸发器和冷凝器的传热能力均能提升有机朗肯循环系统的热力性能;相对而言,蒸发器传热能力的影响更为显著,当蒸发器与冷凝器的传热能力增大2倍时,系统热效率分别升高了约168%和60%。此外,存在最佳的蒸发器和冷凝器传热能力使有机朗肯循环系统的比初始总投资最小。

既有地热单井采暖系统换热量的增强方法

针对企业关注的单井换热量提高和优化运行问题,建立地热井内流体的流动换热方程和岩石的能量方程,并与热泵相结合,分析保温材料性能、注入水温度和流量对系统性能的影响。结果表明:地热井采出热功率随保温材料性能的增强而增大,保温材料导热系数从0.21 W/(m·K)减小到0.04 W/(m·K)时,地热井采出热功率从516.62 kW增加到543.92 kW;降低注入水温度可增大热泵输出功率,注入水温度为2.5、5.0、7.5和10.0℃时,地热井采出热功率分别为579.86、550.82、521.78、492.74 kW,热泵的输出功率分别为796.70、744.99、694.38、645.14 kW;井内对流热阻远小于岩石导热热阻,流量的增加对于提高换热量的作用较小。

采用不同集热器的太阳能有机朗肯-闪蒸循环性能分析

针对太阳能有机朗肯-闪蒸循环(SBFC),本文基于EES(engineering equation solver)软件建立数学模型,以R245fa为循环工质,在集热器出口热水温度介于353.15~373.15K范围内,对平板集热器(FPC)和真空管集热器(ETC)驱动的SBFC系统热力性能以及投资成本进行了对比分析。选用的性能指标参数包括净输出功、热效率、第二定律效率、不可逆损失以及比初始投资。结果表明,随着集热器出口热水温度的增大,SBFC系统的热力性能显著升高,且采用ETC的系统比FPC系统在热力性能上更具优势,该优势随着热水温度的升高而持续增大。研究同时表明,在SBFC的投资成本中,太阳能集热器投资占比最大,且采用ETC的系统比初始投资远大于采用FPC的系统;此外,集热器出口热水温度的升高有利于降低SBFC系统的比初始投资。

基于高导热材料填充漏失构造的深井换热器性能分析

地热供暖可有效缓解北方雾霾天气。干热岩虽然储量丰富,但增强型地热技术由于开发费用较高,裂隙控制以及避免诱发地震的技术尚不成熟,现阶段还不能商业化应用。水热型地热开发技术虽较成熟,但受资源条件的限制,开发规模较小。对于大多地区,受地质构造和资源禀赋的控制,单井产水量较低或者回灌难,开发经济效益较差。深井换热器(DBHE)技术是开采地热水低产区或回灌难地区热能的有效方式,但受制于岩石导热系数低,单井输出功率小,投资回收期长。为提高DBHE的输出功率,本文提出了增强型深井换热器(EDBHE),通过主动将高导热性能的复合填充剂流进漏失构造的方式提高岩石的导热性能,通过调节回压、密度和黏度来控制漏失量。研究结果表明,单井EDBHE十个采暖季的平均取热功率为1002.34 kW,是DBHE(424.45 kW)的2.36倍。而双井EDBHE十个采暖季的平均取热功率更是达到了27501.61 kW,且热输出稳定,每年的衰减率0.95%。EDBHE技术有效利用了出水量低或回灌难的水热型热储,大幅提高了其出力,扩大了地热供暖的应用范围。

太阳能有机朗肯-闪蒸循环工质选择

近年来,太阳能低温热发电技术作为可再生能源领域的研究热点受到越来越多的关注。文章针对太阳能平板集热器驱动的有机朗肯-闪蒸循环(solar binary-flashing cycle,SBFC),基于EES(engineering equation solver)软件建立数学模型,分析了7种制冷剂包括R601、R601a、R1233zd(E)、R600、R1234ze(Z)、R600a和R1234ze作为循环工质在SBFC系统中的应用潜力,并在系统净输出功最大的工况下,研究了集热器出口热水温度(80~100℃)对SBFC系统热力性能的影响规律。选用的性能指标参数有净输出功、热效率、第二定律效率、不可逆损失、换热器热导(UA,总传热系数与传热面积的乘积)和单位太阳能集热器面积净输出功。结果表明,在所研究的工况范围内,随着集热器出口热水温度的增大,SBFC系统的热力性能得到显著的提高,且工质的标准沸点温度越高,SBFC热力性能越好,其中R601具有较高的净输出功、热效率和第二定律效率,并且系统的不可逆损失较小,是一较理想的SBFC系统循环工质。

自然冷源应用于小基站的节能效果

在济南某基站安装了笔者自主研发的自然冷源降温系统,对其室内降温特性进行了测试分析。结果显示,其节能效果随室外温度降低而提高。对测试数据进行了拟合分析,代入济南近6年天气温度离散逐时值,计算了不同室内温度上限值时的能耗数据,结果显示新系统节电率和节电量随上限值的升高而分别提高和降低。基于2016年天气数据,室内温度上限值为22,26,28,30℃时自然冷源降温系统的节电量分别为3 425.76,2 929.88,2 403.97,1 784.22 kW·h,节电率分别为28.44%,37.66%,42.57%,50.77%。