数字化集成增压装置加热炉数值模拟分析.pdf

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1、第45卷第3期当代化工VO]．45．No．32016年3月ContemporaryChemica1IndustryMarch，2016数字化集成增压装置加热炉数值模拟分析王文武L，仝兴华(1．中国石油大学(华东)，山东青岛266555；2．长庆油田分公司机械制造总厂，陕西西安710201)摘要：运用有限元分析软件对加热炉燃烧器进行了数值模拟分析，并建立起了加热炉的温度场模型，找出了火筒内温度场的分布规律，计算出了火筒、烟管、烟囱的温度分布情况，重点找出了水套加热炉结构中的薄弱环节，为现场改进水套加

2、热炉的结构提供了参考。关键词：数字化集成增压装置；加热炉；数值模拟；有限元分析中图分类号：TQ054文献标识码：A文章编号：1671—0460(2016)03—0579—04NumericalSimulationAnalysisofDigitalIntegratedDeviceHeatingFurnaceWANGWen—wu’_．TONGXing—hua(1．ChinaUniversityofPetroleum(Huadong)，ShandongQingdao266555，China；2．Chan

3、gqingOilfieldCompanyMachineManufacturePlant，ShanxiXi’an710201，China)Abstract：Thefiniteelementmethodwasadoptedtosimulatecombustionsegmentofheatingfumace，andthemodeloftemperaturefieldwasestablished．Thedistributionlawoftemperaturefieldwasfound，andthetemp

4、eraturedistributionofcombustor,fumepipeandexhauststackwascalculated．Atlast，theweakpartwasfound．Keywords：Digitalintegratedchargingdevice；Reheatingfurnace；Numericalsimulation；Finiteelementanalysis油田增压站一般有有加热炉、外输泵、分离缓况，对找出水套加热炉结构中的薄弱环节，改进水冲罐、气液分离器等动、静设备，

5、其中加热炉，通套加热炉的结构具有重要的理论和实践意义，本文常是是单一的火焰式加热结构，热效率低，对原油采用数值模拟对此进行了研究。加热负荷不够。为降低建设投资，适应油田提出的1集成装置加热段建模“数字化管理”要求，长庆科技工程公司成功开发出新型油田数字化增压装置]。如图1所示，该装置1．1三维实体建模集加热炉与缓冲罐于一体，优化简化了站场流程、有限单元法的基本思想：将复杂形状连续体划分降低了建设和运行成本、减少了占地面积和降低了为有限个规则形状的单元，先研究单个单元的规律，工人劳动强度，其具有功能

6、集成、结构橇装、油气再集合起来分析，得到复杂形状连续体的规律嘲。混输、智能控制等优势。图1数字化增压装置橇座布置图图2加热炉加热管三维模型Fig．23DmodelofheatingtubeinheatingfurnaceFig．1Skidarrangementofdigitalpressuredevice但是该装置将加热炉与分离缓冲罐两个静设备为了对水套加热炉的结构、燃烧传热做相关的结合在一起，结构比传统结构复杂，加热炉结构中分析，利用有限元分析软件对设计的水套加热炉炉还存在不完善的地方，研究其火

7、筒内温度场的分布进行建模，模型尺寸按照设计图纸1：1建立，具体规律，并计算出了火筒、烟管、烟囱的温度分布情结构如图2所示。收稿日期：2015-l2一O5作者简介：专计焘与薏研}发工磐作。’E—ma1]]：肃14镇85原44人1O，00博@士qq，．co高m级工程师，1991年’毕’业一于郑。州工学⋯院⋯化机专业一，’研川究儿方向：从事于于油埘气田非标、设叹备付设叹第45卷第3期周星远，等：原油负压稳定轻烃收率特性研究585进塔原油温度改变为50℃，分别将这三种温度压油温度、含水率、塔顶回流量对轻烃

8、收率的影响规力条件下，同样的回流率对轻烃收率影响做横向对律：比。整理数据如图7所示。(1)负压特性：原油负压稳定轻烃收率随着稳定塔负压特性的升高而降低，并且随稳定塔负压特性升高而降低的程度越来越缓慢。(2)进塔原油温度：轻烃收率是随着进塔原油温度的提高而逐渐升高的，提高的速度随着温度的羽提高越来越快。(3)进塔原油含水率：轻烃收率随着含水率的增加而升高，并且升高的幅度越来越大，但是在含水率达到1．7％之后，轻烃收率提升缓慢，基本稳定在固定范围之问。塔顶嘲流率，％(4)塔顶回流量：塔