大旋分式三旋两种吊装工艺探讨

随着国内炼油装置的工艺改进、核心设备大型化,大旋分式三旋成为多家炼化企业催化裂化装置的选择,其安装过程中的吊装工艺与旧式三旋的有很多不同。结合某炼化一体化项目新建催化装置和某炼化企业催化装置升级改造过程中大旋分三旋吊装的工程实践,对两种吊装工艺进行对比分析,为后续同类设备施工提供借鉴。

基于两级卡尔曼滤波器的三旋翼无人机执行器异常行为诊断

针对三旋翼无人机执行器异常行为,设计了基于两级卡尔曼滤波器的异常行为诊断算法。对三旋翼无人机执行器异常时的动力学特性进行分析,并在悬停状态下进行近似,得到系统状态空间方程。基于卡尔曼滤波器设计异常行为估计子滤波器,得到无人机执行器异常行为的最优估计。引入耦合方程将最优估计代入状态估计子滤波器,得到状态误差最优估计,并将系统状态和异常行为进行隔离,实现执行器异常行为诊断。最后通过数值仿真进行了验证,结果表明所提算法能够较好地对执行器异常行为进行诊断。

三旋翼飞行器动力学分析及建模

根据国内外旋翼飞行器的发展趋势,提出了三旋翼飞行器的研究方案。首先,介绍了三旋翼无人飞行器的机械结构,分析了它的整体物理力矩,理论解决了力矩相互抵消的问题。其次,对飞行器的起飞、俯仰、滚转、偏航等姿态进行了数学分析,建立了三旋翼无人飞行器的数学模型。最后,利用PID控制法和线性二次高斯(LQG)控制方法设计了三旋翼飞行器的控制器。实验结果表明,PID控制器振荡时间比较长,次数较多,没有达到理想状态;利用LQG方法对控制器进行了改进,对各个通道阶跃函数及脉冲响应函数仿真图的分析显示,系统改进后响应速度有了提高,2s左右受控达到平衡。本文的研究为无人机的姿态控制提供了理论基础。

倾转三旋翼无人机过渡模式走廊曲线研究

针对倾转三旋翼无人机飞行模式转换中的高度保持问题进行研究,提出一种新的过渡策略,使飞机可以直接从悬停状态开始过渡转换而不需要获得一定初始速度。采用牛顿-欧拉法对过渡模式进行动力学建模分析,建立了纵向动力学模型;通过对模型进行分析给出了倾转角度和前飞速度的一一对应关系,即过渡段走廊曲线;依托倾转三旋翼无人机实验样机,按照两种不同倾转方式进行飞行试验。对地面站遥测数据分析的结果表明:按照走廊曲线倾转,较好地解决了直接倾转时的掉高问题,从而验证了走廊曲线的有效性。

三旋轮缩旋时金属变形规律研究

利用三旋轮自动错距旋压机对管坯进行缩旋成形实验，分别研究了缩径量和旋压道次等工艺参数对缩旋成形的影响规律，并探讨了其变形机理．结果表明，三旋轮缩旋时变形区坯料的壁厚减薄，轴向长度增加．壁厚减薄量与总的缩径量成正比．在缩径量相同的条件下，旋压道次增多，坯料壁厚减薄的程度也增大．

三旋翼无人机在运动甲板上的着舰控制研究

在无人机着舰最后阶段,舰船的甲板运动严重威胁着无人机的着舰安全,其中,沉浮和横摇运动威胁最大。为了使无人机能够安全着舰,研究了在运动甲板上着舰的控制策略,该控制策略可以有效减少甲板沉浮和横摇运动对安全着舰的影响。它通过测量舰船的横摇和沉浮运动,并根据测量的历史数据预测未来2~3 s内着舰时的状态,再配置以稳定的下降控制,使无人机实现安全着舰。另外,为了控制触舰时飞机与甲板之间的相对垂直速度,采用了2种速率控制方法进行了仿真比较。经过仿真分析验证,该控制策略下,2种下降控制方法都能使着舰时的性能指标符合要求。

BSX型三旋在催化裂化装置的应用

介绍了BSX三级旋风分离器的结构特点、优势及其运行情况。在海南炼油化工公司催化裂化装置应用标定结果显示,三旋出口烟气浓度大大低于120mg/m3(标准),粒径大于6μm的细粉基本被除净;且BSX型三旋取消了双层隔板、单管和膨胀节,降低了制造、施工、安装和检修难度,基本不粉碎催化剂,不增加细粉量,操作弹性大。

倾转三旋翼垂直起降无人机悬停姿态控制

针对一种倾转三旋翼垂直起降(VTOL)飞行器在悬停状态下的姿态控制问题,设计了一种基于STM32系列微控制器的飞行控制系统。采用十轴组合惯性导航模块实时采集载机平台姿态信息,并结合基于四元数的互补滤波算法进行姿态信息解算。针对无人机姿态控制实时性和精度要求高的特点,采用串级PID控制算法对载机进行悬停状态下的姿态控制。实验结果表明:串级PID控制算法在悬停状态下能够对倾转三旋翼垂直起降飞行器进行快速、稳定、准确的姿态控制,并具有一定的鲁棒性。在横滚角的内环采用PD控制(Kp为8.371,Kd为3.015),外环采用PD控制(Kp为5.1,Kd为1.15);俯仰角的内环采用PD控制(Kp为3.137,Kd为1.6),外环采用PID控制(Kp为3.43,Ki为0.003,Kd为3.97);偏航角采用PI控制(Kp为9.30,Ki为0.11)时,其悬停状态下具有最优姿态控制效果。研究结果对倾转三旋翼垂直起降飞行器飞行控制的后续研究具有指导作用。

催化裂化三旋内集气室结构温度应力场的分析和研究

三旋大多采用冷壁设计,内集气室的一端与冷壁封头焊接连接,另一端处在高温介质中,其部件中存在较大的温度梯度。加之内集气室直径较大,且悬挂着整个旋分系统,因此其部件中温度应力和机械应力相互耦合、分布复杂且数值较大。本研究建立了三旋内集气室结构的传热和结构分析模型,计算结果表明悬吊板部件中不同部位的温度差高达530℃。在热膨胀作用下,悬吊板最大变形32 mm,壳体封头最大变形2 mm。悬吊板焊接部位由于热应力和机械应力的叠加耦合,一次加二次应力强度S IV的最大值高达500 MPa以上。对高应力区的4条路径进行了应力评定。

三旋翼飞行器的建模及其姿态自抗扰控制

根据国内外旋翼飞行器的研究现状以及三旋翼飞行器的机械结构,对三旋翼飞行器进行力矩分析,建立数学模型.采用自抗扰控制方法对三旋翼飞行器的姿态角进行姿态控制,通过Matlab仿真与PID控制方法的对比试验,以及跟踪不同数值大小的阶跃响应信号进行分组仿真.仿真结果表明,自抗扰控制算法具有有效性和快速性,分组试验表明针对不同大小的阶跃信号,可采用不同的参数进行调节.结果表明:该方法既具有良好的滤波性与鲁棒性,又保留了PID控制的大体框架与结构简单等优势,在工程和之后的试验中有一定的指导价值.

三旋单管防返混技术研究

返混是影响第三级旋风分离器分离效率的主要因素之一。三旋单管在排尘口存在返混现象的根本原因是旋风分离单管内部存在的强旋涡从排尘口深入到灰斗 (集尘器 )内 ,并在排尘口中心位置形成低压区。该旋涡把排尘口和灰斗中的粉尘重新旋起 ,使之随气流由排尘口中心的低压区再次进入单管内部 ,造成分离效率下降。在 VAS型的三旋分离单管排尘口处加装止旋器制止出口处的旋涡 ,消除低压区 ,从根本上解决返混问题。

催化裂化装置三旋中心筒多开孔接管的热应力失效仿真及其对策

针对炼油催化裂化(FCC)装置三旋中心筒多开孔接管补强圈附近出现多处开裂泄漏的失效问题,建立反映FCC三旋中心筒实际传热和力学状态的三维有限元模型,采用ANSYS依次进行温度场、热变形和热应力分析。根据实测温度数据,插值处理后建立内外热分析边界条件,采用三维等参元模拟稳态温度场,指出补强圈附近热应力集中的原因之一是因补强圈不能与壳体紧密贴合形成近似绝热的死空气间隙层。对旋风分离器支腿底板的自由滑动与固定约束、虾米弯管道原设计冷拉伸和改进冷拉伸的各种工况组合,分别进行热应力分析及其分类强度评定,发现原设计缺陷及安装与维护中的热补偿不当是导致开裂的主要原因,从而提出改进方案,实践证明效果很好。本方法可为高温容器多开孔接管的强度与热补偿设计提供有益参考。

催化裂化装置三旋及四旋适应性改造

对洛阳分公司催化裂化装置烟气旋分系统运行中的问题进行了分析,提出了解决方案。该装置2015年停工大修,对三旋分离单管和吊筒进行了更换,将四旋灰斗锥角调整至34°,使装置烟机入口粉尘质量浓度由200mg/m^3下降至52mg/m^3,烟机运转平稳,保证了装置运行的经济效益;同时浆液悬浮物质量浓度由1735mg/L下降至626mg/L,降低了脱硫脱硝装置负荷,确保了催化裂化烟气的达标排放,保证了装置的环保效益。

PIM卧管式三旋在催化裂化装置上的应用

分析了PIM卧管式三旋在催化装置应用过程中所出现的问题 ,并且有针对性地进行了改造 。

FCC装置三旋的技术现状与发展趋势

针对中国石油广东石化公司催化裂化装置中三级旋风分离器的设计问题,对目前运行的各种型式三级旋风分离器的结构特点进行分析,得出各个型式三级旋风分离器使用的利与弊、投资的多与少,确定三级旋风分离器的最佳设计型式,保证烟机正常运行,从而实现生产效益的最大化。

三旋临界流速免维护系统在催化裂化装置中的应用

本文介绍了中原油田石油化工总厂催化装置三旋免维护系统的使用情况。应用结果表明:该系统降低了维修费用,保证了催化裂化装置的安全平稳运行。

针轮转子离心机代替催化裂化三旋的可行性分析

1种新型超强离心耦合气动力的机械分离技术,能够有效分离 2μm以下的微粒,阻力可降至500Pa以下。用其组合一级分离可以代替催化裂化三旋分离器,能够解决三旋分离器的性能缺陷,并具有体积小、阻力小、能耗低、耐磨损、分离效率高等优点,有望创造出可观的经济效益。

利用石化固废三旋细粉制备高性能脱硫吸附剂的研究

以FCC装置产生的三旋细粉作为制备介孔二氧化硅的原料,介孔二氧化硅为载体,采用Mg^(2+)和Zn^(2+)通过浸渍法对介孔二氧化硅进行改性,制备颗粒脱硫吸附剂。利用X射线粉末衍射(XRD)、氮气吸附-脱附和激光粒度仪对脱硫吸附剂进行表征,以工业FCC含硫汽油作为研究脱硫吸附剂的脱硫性能的原料。结果表明:由三旋细粉制备的介孔二氧化硅具有优异的孔径分布和良好的比表面,在经过镁和锌改性后,比表面虽有所降低,但是介孔分布范围增加,由其制备的脱硫吸附剂对含硫汽油中硫的脱除率高达90%。

共轭多烯电环合反应的三旋规律

用碳链圈体旋和面旋的实转与空转，能简便、迅速、具体地判断共轭多烯在加热或光照条件下进行电环合反应的顺旋、对旋规律．

三旋单管末端形状研究

在旋风分离单管末端常采用直锥结构来提高分离效率 ,然而实际使用过程中常常发现在直锥的上部存在“下灰环”,对单管局部造成严重磨损 ,对整个装置的安全运行构成极大威胁。下灰环的形成主要是由于单管末端收缩曲线不光滑造成的。为了验证这个假设 ,选择了航空风洞收缩段常用的双三次方曲线作为单管末端收缩曲线 ,制成所谓双三次方锥并且做了流场显示实验。