يمكن لكل من مرشح الدمج ومزيل الضباب في المصب أن يجمعا السائل، لكن حصتيهما من السائل المجموع لا تشتركان في نفس المقام مع كفاءة الفصل الإجمالية. استخدم لي وجي وتشن طاولة هواء ذات ضغط سلبي مع سائل منخفض التطاير لفحص هذا التمييز. وازنت الدراسة بين السائل المحقون والسائل المجموع من جدار الحاوية والخرطوشة والشبكة. تتبع هذه المقالة التجربة وتحافظ على نسب الكتلة الثلاث. وتوضح لماذا لا تُحدد الحصة الصغيرة للشبكة كمية السائل عند المخرج، ولماذا يجب مقارنة أداء المراحل عند حجم قطرات وحمل وظروف تدفق متطابقة.

قد يحتاج فاصل مرشح الغاز الطبيعي إلى التعامل مع الجسيمات الصلبة والسائل المحمول. تؤدي الخرطوشة الدامجة والعنصر الشبكي وظيفتين مختلفتين في فاصل متعدد المراحل. لمقارنة العروض، يجب على المشتري أن يعرف ما إذا كانت النسبة المئوية المُبلَّغ عنها تشير إلى كل السائل المُغذَّى إلى المنصة، أو السائل الذي التقطه عنصر واحد، أو السائل الذي لا يزال يُحمَل خارج التجميعة. قد يؤدي رقم بدون مقام إلى تفسير خاطئ حتى لو كانت التجربة الأصلية واضحة.

طوّر لي وجي وتشن منصة اختبار على غرار مرشح غاز طبيعي أفقي [1]. يتساءل هذا الاستعراض عمّا يمكن لطريقة الوزن أن تميّزه، وما تُظهره مقارنات السرعة والقطيرات والتحميل فعليًا، وأي القياسات لا يزال المشتري بحاجة إليها لتقييم مجموعة معروضة.

الشكل 1. جهاز الهواء/DOS مع أجهزة تغذية وقياسات ضغط تفاضلي وقوارير تجميع وشفط المخرج. لي وجي وتشن [1]، الشكل 1 الأصلي (صفحة الطباعة 123). إعادة رسم وظيفية بالإنجليزية. لم تُستنتج أي أبعاد من الرسم.

استخدمت التجربة نظامًا للتذرية، ومجموعة فصل، وإمداد هواء تحت ضغط سالب. دخل الهواء المضغوط وتغذية سائلة إلى فوهة تذرية. تصف الورقة قياس توزيع القطرات بمحلل جسيمات. احتوى الأسطوانة الشفافة الأولى على خرطوشة من الألياف الزجاجية بطول ترشيح فعال يبلغ 460 مم وقطر خارجي 86 مم. احتوت الأسطوانة الثانية على مزيل ضباب شبكي معدني. قاست مقاييس الضغط الأنبوبية على شكل U انخفاض الضغط عبر الخرطوشة والشبكة كل على حدة.

كان السائل هو ثنائي أوكتيل السيباسيت (DOS)، بكثافة مُبلَّغ عنها تبلغ 913 كغ/م³ ولزوجة 25 mPa·s عند 20 °م. اعتبر المؤلفون التبخر عند درجة حرارة الغرفة مهملاً. قاموا بتكييف خرطوشة تحتوي بالفعل على سائل حتى لم يُسحب أي سائل إضافي وكان انخفاض ضغطها مستقراً. استخدم المنصة الهواء وDOS، لذا فإن النتائج تميز ظروف الاختبار تلك. قد تؤدي كثافة غاز مختلفة أو سائل مختلف أو ضغط تشغيل مختلف إلى تغيير أداء نفس هندسة الفصل.

قام المؤلفون بوزن السائل المُدخل W. جمعت قوارير منفصلة السائل الموجود في الجدار الأمامي للمبيت W₁، والسائل المصروف من خرطوشة الدمج W₂، والسائل المجمع بواسطة الشبكة W₃. وتعريفاتها هي:

تقارن η الكتلة الملتقطة بالكتلة المحقونة. توزع p₁ وp₂ الكتلة الملتقطة بين المواقع. على سبيل المثال، في سلسلة السرعة تراوحت حصة الشبكة المبلغ عنها من 0.3% إلى 0.7% من الكتلة المجمعة. لا تخبر تلك النسبة القارئ بحمل السائل الخارج. حتى الفرق بين الكتلة المحقونة والمجمعة لا يمكن أن يُنسب حصريًا إلى الحمل الخارجي دون مراعاة السائل المخزن في الجهاز وتأثيرات القياس الأخرى.

الشكل 2. تاريخ انخفاض ضغط الخرطوشة لأربع سرعات وجهية. Li وJi وChen [1]، الشكل 2 الأصلي (الطبعة ص. 124). تم رقمنة التتبع التقريبي من الرسم البياني المطبوع. لم يكن ملف القياس الأصلي متاحًا.

الشكل 3. كفاءة المرشح ونسبة السائل المجمع المستعاد من الخرطوشة مقابل سرعة الوجه. Li وJi وChen [1]، الشكل 3 الأصلي (الطبعة ص. 124). تم رقمنة التتبع التقريبي من الرسم البياني المطبوع. لم يكن ملف القياس الأصلي متاحًا.

الشكل 4. نسبة إجمالي السائل المجمع المستعاد من الشبكة السفلية مقابل سرعة الوجه. Li وJi وChen [1]، الشكل 4 الأصلي (الطبعة ص. 124). تم رقمنة التتبع التقريبي من الرسم البياني المطبوع. لم يكن ملف القياس الأصلي متاحًا.

الشكل 5. تاريخ انخفاض ضغط الخرطوشة لأربعة متوسطات لأقطار القطرات. Li وJi وChen [1]، الشكل 5 الأصلي (الطبعة ص. 124). تم رقمنة المسار التقريبي من الرسم المطبوع. كان ملف القياس الأصلي غير متاح.

الشكل 6. كفاءة المرشح وحصة السائل في الخرطوشة مقابل قطر القطرة. Li وJi وChen [1]، الشكل 6 الأصلي (الطبعة ص. 125). تم رقمنة المسار التقريبي من الرسم المطبوع. كان ملف القياس الأصلي غير متاح.

الشكل 7. تاريخ انخفاض ضغط الخرطوشة لأربعة أحمال هباء جوي DOS. Li وJi وChen [1]، الشكل 7 الأصلي (الطبعة ص. 125). تم رقمنة التتبع التقريبي من الرسم البياني المطبوع. لم يكن ملف القياس الأصلي متاحًا.

الشكل 8. كفاءة المرشح وحصة السائل في الخرطوشة مقابل حمل هباء DOS. Li وJi وChen [1]، الشكل 8 الأصلي (الطبعة ص. 125). تم رقمنة التتبع التقريبي من الرسم البياني المطبوع. لم يكن ملف القياس الأصلي متاحًا.

في سلسلة سرعة الوجه، استخدم المؤلفون تركيز سائل مدخل قدره 18.5 غ/م³ ومتوسط قطر قطيرات قدره 20 ميكرومتر. وأفادوا بأن هبوط الضغط ارتفع ببطء في البداية، ثم ارتفع بوتيرة أسرع قبل أن يستوي. وفسّروا ذلك بأن السائل يتراكم تدريجياً في الخرطوشة حتى يقترب التصريف والانجرار من التوازن. وازدادت كل من كفاءة التجميع الإجمالية وحصة الخرطوشة مع زيادة السرعة ضمن تلك السلسلة. ومع ذلك، استمرت الشبكة في جمع بعض السائل. وتتوافق حصتها الصغيرة مع موقعها downstream في ذلك المنصب، ولا تثبت أن الشبكة ستكون غير ضرورية لمجموعة قطيرات مختلفة.

حافظت سلسلة أحجام القطرات على سرعة الوجه عند 0.10 م/ث ومعدل التحميل عند 11 غ/م³. وتشير الورقة إلى أن زيادة متوسط حجم القطرات رفعت الكفاءة الكلية للتجميع بينما tended حصة الخرطوشة من السائل المُجمَّع إلى الانخفاض. حافظت سلسلة التحميل على السرعة عند 0.10 م/ث ومتوسط القطر عند 20 ميكرومتر. ورفعت زيادة تحميل السائل مرة أخرى الكفاءة الكلية وقلّلت حصة الخرطوشة في النطاق المُختبَر. يمكن أن يت coexist تغيّر في إجمالي الالتقاط مع تغيّر في مكان تجميع ذلك السائل. ينبغي قراءة هذه المقارنات كسلاسل منفصلة بدلاً من دمجها في منحنى أداء واحد.

يُعدّ التسلسل الزمني للتقرير مهمًا أيضًا عند إجراء المقارنة. فقراءة انخفاض الضغط بالقرب من بداية تحميل السائل تمثّل حالة خرطوشة مختلفة عن القراءة بعد استقرار التصريف. وتصف المنحنيات المنشورة تلك الحالات لمنصة الاختبار. ويمكن لمقارنة مخبرية أن تحدد إجراء التهيئة المسبقة وفترة أخذ العينات ومعيار النتيجة المستقرة، ثم تُبلّغ عن القراءات الأولية والمستقرة كلًا على حدة. وإلا فإن رقمي انخفاض الضغط المأخوذين عند التدفق الاسمي نفسه قد يصفان كميتين مختلفتين من السائل المحتجز في العنصر.

عند مقارنة فاصل مرشح للغاز الطبيعي، اطلب بيانات تحميل السائل عند المدخل وتوزيع أحجام القطرات، وظروف الغاز، وانخفاض الضغط حسب المرحلة، والكتلة المجمعة حسب الموقع، وقياس الحمل الخارج مع الغاز. يوضح المنصة كيف يمكن تعريف هذه القياسات وتفسير نسبها. لتوسيع النتائج لتشمل خدمة الغاز الطبيعي المضغوط، استخدم خصائص غاز تمثيلية وسلوك سائل تمثيلي وقس المخرج بشكل مستقل. من شأن ذلك أن يجعل من الممكن فصل الالتقاط الكلي، ومساهمة كل موقع تجميع، وأي سائل يغادر الفاصل.

جميع النسب أعلاه بلا أبعاد. اضربها في 100 للتعبير عنها كنسب مئوية. النسبة المذكورة 0.3%–0.7% هي p₂ في سلسلة السرعة. وهي تصف المنصة المذكورة وليس تصنيفًا لفاصل تجاري.

[1] Li, B., Ji, Z., and Chen, H. (2007). "الدراسة التجريبية لفصل الغاز والسائل في مرشحات الغاز الطبيعي". صناعة الغاز الطبيعي، 27(10)، ص 123–125. الأقسام I–IV والأشكال 1–8. الشكل 1 هو إعادة رسم وظيفية. الأشكال 2–8 تُظهر قراءات تقريبية من المخططات المنشورة. https://www.sciengine.com/parse/pdf/1000-0976/89E36EC2A19044F79A2867261AF6E9F9.pdf

صورة الغلاف: وزارة الطاقة الأمريكية، أرشيف أوك ريدج. فيزيائي الصحة في أوك ريدج ماكس سكوت يضع عينة في عداد غاما. عمل حكومي أمريكي، ملكية عامة وفقًا لسجل المصدر. اقتصاص تحريري للصورة وتخطيط العنوان. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:HD.5B.026_(11874519294).jpg