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透平膨胀机回收天然气管道压力能的气体动力性能分析 被引量:6
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作者 曾伟力 《江汉石油职工大学学报》 2015年第4期47-49,共3页
天然气管网压力高达10MPa,在节流降压中蕴藏有巨大的压力能可供回收。目前,正在研究各种压力能回收装置回收油田集气站或调压站的压力能,使之用于天然气的净化处理、天然气液化调峰、城市冷库的冷源及天然气化工行业等。为证明透平膨胀... 天然气管网压力高达10MPa,在节流降压中蕴藏有巨大的压力能可供回收。目前,正在研究各种压力能回收装置回收油田集气站或调压站的压力能,使之用于天然气的净化处理、天然气液化调峰、城市冷库的冷源及天然气化工行业等。为证明透平膨胀机回收利用天然气管道压力能的可行性,采用一元稳定流动理论,对透平膨胀机中实际气体的热力学和动力学性能,以及流道内实际工作气体的流动过程进行计算和分析,以达到在天然气长输管线的城市门站内采用透平膨胀机代替节流降压阀降压目的。 展开更多
关键词 天然气管道压力能 回收技术 透平膨胀机 热力学和动力学性能
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Experimental Study of Active Magnetic Bearing on a 150 M^(3)Turbo Oxygen Gas Expander
2
作者 Wang Xiping Zhang Zhiming +2 位作者 Yu Liang Wan Jingui Cui Weidong 《Advances in Manufacturing》 SCIE CAS 1998年第4期76-78,共3页
This paper is concerned with the investigation, experiment and design analyses on the application of active magnetic bearings for a 150M 3 turbo oxygen gas expander having 1.16 kg weight and 30 mm diameter rotor, whi... This paper is concerned with the investigation, experiment and design analyses on the application of active magnetic bearings for a 150M 3 turbo oxygen gas expander having 1.16 kg weight and 30 mm diameter rotor, which was supported by two aerostatic bearings formerly. Now, the machine can work steady at a rotation speed of 92,000 r/min, and can be run up to a maximum rotation speed of 104,000 r/min. 展开更多
关键词 active magnetic bearing turbo oxygen gas expander experimental study
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涡轮式膨胀机正交设计及特性分析 被引量:1
3
作者 虞启辉 张旭晓 +1 位作者 王前程 李晓飞 《液压与气动》 北大核心 2021年第9期68-75,共8页
以某涡轮式膨胀机为研究对象,开展影响其性能设计参数的研究。以输出功率、旋转扭矩为性能目标,采用正交设计方法,设计了16组方案,基于Fluent研究了转速等设计参数对涡轮式膨胀机输出性能、内部流场的影响,并借助SPSS(Statistical Produ... 以某涡轮式膨胀机为研究对象,开展影响其性能设计参数的研究。以输出功率、旋转扭矩为性能目标,采用正交设计方法,设计了16组方案,基于Fluent研究了转速等设计参数对涡轮式膨胀机输出性能、内部流场的影响,并借助SPSS(Statistical Product and Service Solutions)对仿真结果进行极差分析。结果表明:压力0.8 MPa、温度270 K、转速3000 r/min时,输出功率最大,约为8.76 kW;压力0.8 MPa、温度300 K、转速1500 r/min时,旋转扭矩最大,约为40.63 N·m。为使性能目标同时达到最优,基于多目标优化设计,在合理的范围内择优选取,选定压力0.8 MPa、转速2250 r/min、温度285 K为最佳方案组合,并通过涡轮式膨胀机测试平台完成实验验证。 展开更多
关键词 正交设计 涡轮式膨胀机 功率 扭矩
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气体轴承在低温透平膨胀机上的应用 被引量:22
4
作者 侯予 王瑾 +1 位作者 熊联友 陈纯正 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期29-33,共5页
简要介绍了气体轴承的发展及其在低温透平膨胀机上的应用状况。分析表明 ,开发具有良好性能的新型箔片径向气体轴承 ,研制高稳定性的全动压气体轴承不仅具有巨大的经济效益 ,而且具有较高的学术价值。
关键词 气体轴承 透平膨胀机 箔片式动压径向气体轴承 全动压气体轴承
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气体轴承在高速透平机械中的应用 被引量:17
5
作者 陈汝刚 侯予 +1 位作者 袁秀玲 陈纯正 《流体机械》 CSCD 北大核心 2007年第4期28-32,15,共6页
气体轴承具有速度高、精度高、功耗低、寿命长、低振动、无污染等优点,气体润滑技术在高速透平机械中具有广泛的开发和应用前景。全面回顾了我国在低温透平膨胀机领域开发应用气体轴承的历史与发展概况,以及国外在制冷机、风机等通用高... 气体轴承具有速度高、精度高、功耗低、寿命长、低振动、无污染等优点,气体润滑技术在高速透平机械中具有广泛的开发和应用前景。全面回顾了我国在低温透平膨胀机领域开发应用气体轴承的历史与发展概况,以及国外在制冷机、风机等通用高速透平机械中动压气体轴承成功应用的实例。 展开更多
关键词 气体轴承 透平膨胀机 制冷机 压缩机
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压缩空气储能技术现状分析 被引量:19
6
作者 李小仨 钱则刚 +2 位作者 杨启超 张成彦 李连生 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第8期40-44,共5页
从电力供应的"削峰填谷"入手,阐述了储能的背景环境。重点分析了压缩空气储能(CAES),比较了各种储能形式的发电效率及技术参数。通过比较国内外CAES的发展及技术研究现状,我们清晰地认识国内的发展状态及与发达国家之间的差... 从电力供应的"削峰填谷"入手,阐述了储能的背景环境。重点分析了压缩空气储能(CAES),比较了各种储能形式的发电效率及技术参数。通过比较国内外CAES的发展及技术研究现状,我们清晰地认识国内的发展状态及与发达国家之间的差距。结合特定CAES形式,理论上分析热动力性能及效率,并论述了CAES在将来风电并网中良好的前景。 展开更多
关键词 压缩空气储能 风电并网 压缩机 膨胀机 热效率
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天然气城市门站调压过程的分析 被引量:17
7
作者 郑志 王树立 王帮华 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期104-106,共3页
长距离高压管输天然气送至终端用户前,需经城市门站调压,满足一定压力等级后方可进入城市燃气输配管网。传统的节流阀工艺存在着巨大的过程火用损,且需辅以电伴热才能维持正常运行。为了提高管网运行的经济性和能源的利用效率,对调压过... 长距离高压管输天然气送至终端用户前,需经城市门站调压,满足一定压力等级后方可进入城市燃气输配管网。传统的节流阀工艺存在着巨大的过程火用损,且需辅以电伴热才能维持正常运行。为了提高管网运行的经济性和能源的利用效率,对调压过程进行了能量分析,指出在完成相同调压任务的情况下,采用透平膨胀机流程较之节流阀流程,可显著减少过程损、提高系统效率,具有明显的技术优势;进而提出了天然气管网调压过程物理回收利用流程,将压力能(压力火用)用于发电,将调压工艺冷能(温度)用于制冷循环,以实现按质用能、能尽其用。 展开更多
关键词 分析 天然气 城市门站 能量回收 透平膨胀机
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压缩空气储能技术研究现状及发展趋势 被引量:9
8
作者 袁照威 杨易凡 《南方能源建设》 2024年第2期146-153,共8页
[目的]压缩空气储能具有储能容量大、安全性高、寿命长、经济环保、建设周期短等优势,是未来和抽水蓄能相媲美的长时储能技术,成为未来储能重点布局的方向。在此背景下,文章通过对压缩空气储能技术现状进行综述,分析不同压缩空气储能技... [目的]压缩空气储能具有储能容量大、安全性高、寿命长、经济环保、建设周期短等优势,是未来和抽水蓄能相媲美的长时储能技术,成为未来储能重点布局的方向。在此背景下,文章通过对压缩空气储能技术现状进行综述,分析不同压缩空气储能技术的工作原理、面临挑战及解决方案,以期对压缩空气储能技术的发展提供参考。[方法]文章首先对压缩空气储能技术原理进行了介绍;对系统中的压缩机、透平膨胀机和换热器等关键设备进行了阐述,分析了大规模压缩空气储能用的关键设备;并从地面关键工艺技术和地下储气设施两个角度介绍了大规模压缩空气储能系统的常用关键技术、发展现状及工程案例;最后对压缩空气储能技术的未来发展趋势进行了分析。[结果]结果表明:蓄热式压缩空气储能是当前国内的主流技术,且高温储热成为未来压缩空气储能发展方向,也是压缩空气储能提高效率的重要途径。同时,系统关键设备和技术优化、成本降低、应用场景发展等方面尚有一定改进空间。[结论]压缩空气储能作为一种长时储能,对未来构建新型电力系统具有重要的支撑作用。 展开更多
关键词 新型电力系统 压缩空气储能 压缩机 透平膨胀机 换热器
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高速透平膨胀机临界转速的计算与分析 被引量:13
9
作者 陈双涛 侯予 +1 位作者 陈汝刚 赵红利 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期33-37,58,共6页
为了保障高速透平膨胀机的稳定性,针对高速透平膨胀机转子临界转速的确定问题,分别讨论了Prohl递推法、Riccati传递矩阵法和有限元QZ(FEQZ)法在各向异性的弹性支承轴承转子系统阻尼临界转速计算中的优缺点.考虑到透平膨胀机实际的结构... 为了保障高速透平膨胀机的稳定性,针对高速透平膨胀机转子临界转速的确定问题,分别讨论了Prohl递推法、Riccati传递矩阵法和有限元QZ(FEQZ)法在各向异性的弹性支承轴承转子系统阻尼临界转速计算中的优缺点.考虑到透平膨胀机实际的结构和应用情况,建议气体轴承支承高速透平膨胀机转子临界转速的计算方法采用FEQZ法,同时运用Matlab语言分模块设计了计算程序,大大简化了编程过程,提高了计算精度.在此基础上,通过在实际工况参数范围内的实例,分析了某透平膨胀机转子支承刚度和阻尼对转子系统阻尼临界转速的影响,并与工程实验数据进行了对照,从而验证了模型与分析计算的可靠性. 展开更多
关键词 临界转速 气体轴承 透平膨胀机 有限元QZ法
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凝析气田外输气烃露点控制方法研究 被引量:11
10
作者 马国光 董文浩 +3 位作者 马俊杰 温馨 许培林 曹迪 《石油与天然气化工》 CAS 北大核心 2015年第3期19-22,共4页
凝析气田普遍为高压气田,处理厂采用传统的节流阀制冷控制外输气烃露点工艺,在气田开发后期出现不适应性现象。为了进一步提高处理工艺对气田开发的适应性,提出了用透平膨胀机代替节流阀制冷以控制烃露点的工艺。通过对节流阀制冷脱烃... 凝析气田普遍为高压气田,处理厂采用传统的节流阀制冷控制外输气烃露点工艺,在气田开发后期出现不适应性现象。为了进一步提高处理工艺对气田开发的适应性,提出了用透平膨胀机代替节流阀制冷以控制烃露点的工艺。通过对节流阀制冷脱烃工艺和透平膨胀机制冷脱烃工艺的对比分析认为,透平膨胀机低温脱烃工艺不仅能降低集输压力,延迟工艺调整的时间,而且降低了工程建设投资及能耗,具有较强的适应性,可为其他凝析气田处理工艺设计提供新的思路。 展开更多
关键词 凝析气 节流阀制冷 透平膨胀机 烃露点
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大型透平膨胀机转子动力学分析 被引量:7
11
作者 李祖辉 童水光 郭涛 《化工机械》 CAS 2006年第1期20-23,共4页
采用有限元法分析了某大型透平膨胀机转子的临界转速、主振型和不平衡响应,并且针对透平膨胀机转子的特点,用MATLAB编制了相应的计算程序。经算例验证,该程序运算速度快,计算精度高,用于某大型透平膨胀机的转子动力学计算中获得了较理... 采用有限元法分析了某大型透平膨胀机转子的临界转速、主振型和不平衡响应,并且针对透平膨胀机转子的特点,用MATLAB编制了相应的计算程序。经算例验证,该程序运算速度快,计算精度高,用于某大型透平膨胀机的转子动力学计算中获得了较理想的结果。 展开更多
关键词 透平膨胀机 转子 有限元法 临界转速 主振型 不平衡响应
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应用于透平机械的相似模化方法评述 被引量:7
12
作者 刘立强 陈纯正 《低温工程》 CAS CSCD 1996年第4期43-47,共5页
为解决氦透平膨胀机的相似模化试验问题,本文首先,总结了以往选取透平机械相似准则的方法,进而对这些选取相似准则组织透平机械模化试验的各种方法进行了评论,其中重点评述了透平机械中应用具有不同绝热指数的工质进行模化试验的多... 为解决氦透平膨胀机的相似模化试验问题,本文首先,总结了以往选取透平机械相似准则的方法,进而对这些选取相似准则组织透平机械模化试验的各种方法进行了评论,其中重点评述了透平机械中应用具有不同绝热指数的工质进行模化试验的多种方法,为研究以空气代替氦气进行氦透平膨胀机性能试验的问题奠定了基础。 展开更多
关键词 相似性定律 模化 叶轮机械 透平式 膨胀机
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低温氦气体轴承透平膨胀机的设计 被引量:9
13
作者 侯予 陈纯正 +2 位作者 熊联友 刘立强 王瑾 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期7-11,16,共6页
针对我国氦透平膨胀机的研制任务 ,设计了一台氦气体轴承透平膨胀机。从机械性能方面就该氦透平膨胀机开展了理论与试验研究 ,以高稳定性为主要目标进行了氦透平膨胀机的结构设计 ,实现了绝热及密封、快速装拆等要求。氦透平常温、低温... 针对我国氦透平膨胀机的研制任务 ,设计了一台氦气体轴承透平膨胀机。从机械性能方面就该氦透平膨胀机开展了理论与试验研究 ,以高稳定性为主要目标进行了氦透平膨胀机的结构设计 ,实现了绝热及密封、快速装拆等要求。氦透平常温、低温实验证明该机具有良好的热力性能及机械性能 ,本文侧重于对该氦透平膨胀机结构设计的探讨。 展开更多
关键词 低温 氦气体轴承透平膨胀机 热力性能 机械性能 航天技术 空间环境模拟技术 高真空环境
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高压吸收塔工艺回收天然气凝液的模拟分析 被引量:8
14
作者 蒋洪 何愈歆 王军 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期7-11,共5页
传统的天然气凝液回收流程中吸收塔的压力设置受分馏塔(脱甲烷塔/脱乙烷塔)压力的限制,当所处理的原料气压力高于6MPa,CO2量分数超过5%时,膨胀机的膨胀比很大,导致天然气凝液回收装置的能耗较大、膨胀机出口及吸收塔塔顶塔板处容易发生... 传统的天然气凝液回收流程中吸收塔的压力设置受分馏塔(脱甲烷塔/脱乙烷塔)压力的限制,当所处理的原料气压力高于6MPa,CO2量分数超过5%时,膨胀机的膨胀比很大,导致天然气凝液回收装置的能耗较大、膨胀机出口及吸收塔塔顶塔板处容易发生CO2冻堵。高压吸收塔工艺中吸收塔与分馏塔的操作压力可单独设置,吸收塔的操作压力较高,降低了外输干气的再压缩功率,膨胀机出口及吸收塔塔顶塔板处的操作工况远离了CO2固体的形成条件。研究实例表明:与传统的凝液回收流程相比,高压吸收塔流程中外输干气的再压缩功率降低了26.1%、吸收塔的CO2冻堵温度裕量升高了19.45℃、主换热器的热利用率提高了7.7%、丙烷回收率高达99.3%。 展开更多
关键词 天然气 透平膨胀机 凝液回收 NGL 高压工艺 二氧化碳 吸收塔 分馏塔
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低温透平制冷机的静压气体润滑轴承研究 被引量:7
15
作者 陈汝刚 侯予 +1 位作者 袁秀玲 陈纯正 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期792-796,共5页
对西安交通大学在研发低温装置的关键产冷机械——透平膨胀机的静压气体轴承时所取得的经验,进行了简要的回顾及总结.特别是对所研制的几种型式小孔供气静压气体轴承(双排径向、双排切向、多排切向等)进行了讨论,得出了小孔供气轴承间... 对西安交通大学在研发低温装置的关键产冷机械——透平膨胀机的静压气体轴承时所取得的经验,进行了简要的回顾及总结.特别是对所研制的几种型式小孔供气静压气体轴承(双排径向、双排切向、多排切向等)进行了讨论,得出了小孔供气轴承间隙与失稳转速之间的关系以及最佳轴承间隙规律.研究发现:由普通的径向小孔供气轴承改为切向小孔供气轴承后,最佳轴承间隙增大75%,相应地失稳转速可提高30%. 展开更多
关键词 气体润滑 静压气体轴承 透平膨胀机 制冷机 多排切向
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高速透平膨胀机叶轮动力学模态的有限元分析 被引量:7
16
作者 李超 艾丽昆 +1 位作者 刘延峰 顾文婷 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期161-165,共5页
基于有限元方法建立了叶轮的动力方程和N阶自由度系统的自由振动微分方程,并对方程中非线性初应力刚度矩阵进行了线性简化;应用Ansys有限元软件对透平膨胀机工作状态下的闭式叶轮和半开式叶轮分别进行了带有预应力结构的模态分析,得到... 基于有限元方法建立了叶轮的动力方程和N阶自由度系统的自由振动微分方程,并对方程中非线性初应力刚度矩阵进行了线性简化;应用Ansys有限元软件对透平膨胀机工作状态下的闭式叶轮和半开式叶轮分别进行了带有预应力结构的模态分析,得到了其在惯性力作用下的振动特性和振动形式;同时对不同转速下闭式叶轮的模态进行了计算分析.结果表明:叶轮离心力的刚化作用对振动频率的影响较为显著;由于离心力的刚化作用,叶轮的固有频率比静频时有所提高;随着转速的提高,叶轮的振动频率也随之加快. 展开更多
关键词 透平膨胀机 叶轮 振动特性 振动频率 模态分析 有限元分析
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氦制冷系统气体轴承透平膨胀机设计 被引量:7
17
作者 孙立佳 孙郁 +2 位作者 任小坤 张武 张林林 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期7-10,共4页
描述了氦制冷系统的流程设计,根据流程确定系统关键部件透平膨胀机的参数,设计并研制了一台氦气透平膨胀机。为达到氦透平膨胀机高速稳定性及高绝热效率的要求,采用NREC对氦透平膨胀机优化通流部分,采用FLUENT分析气体轴承性能,优化气... 描述了氦制冷系统的流程设计,根据流程确定系统关键部件透平膨胀机的参数,设计并研制了一台氦气透平膨胀机。为达到氦透平膨胀机高速稳定性及高绝热效率的要求,采用NREC对氦透平膨胀机优化通流部分,采用FLUENT分析气体轴承性能,优化气体轴承机构,采用ANSYS分析优化转子结构参数,提高转子临界转速。现场试验结果表明优化设计后的氦透平膨胀机,在转速12万转/分钟稳定运行,绝热效率达到72%以上,达到了系统设计要求。 展开更多
关键词 氦制冷系统 透平膨胀机 气体轴承
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小型透平逆布雷顿循环空气制冷机的研制 被引量:7
18
作者 林韶宁 姚艳霞 +2 位作者 王可 侯予 陈纯正 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期1-4,共4页
随着高效紧凑换热器和低温透平膨胀机特别是高速气体轴承透平膨胀机的发展 ,逆布雷顿循环空气制冷机在普冷和深冷领域拥有更广阔的应用前景。为了深入研究逆布雷顿循环空气制冷机系统及其主要部件低温透平膨胀机、换热器的运行性能 ,西... 随着高效紧凑换热器和低温透平膨胀机特别是高速气体轴承透平膨胀机的发展 ,逆布雷顿循环空气制冷机在普冷和深冷领域拥有更广阔的应用前景。为了深入研究逆布雷顿循环空气制冷机系统及其主要部件低温透平膨胀机、换热器的运行性能 ,西安交通大学制冷与低温工程研究所研制了 30 Nm3/ 展开更多
关键词 逆布雷顿循环 空气制冷机 透平膨胀机 熵压缩
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天然气透平膨胀机脱水装置的研制及应用 被引量:6
19
作者 辛绍杰 王建军 李宪文 《石油机械》 北大核心 2007年第2期25-27,71,共3页
针对目前油田转油站天然气脱水使用的光管冷却器存在脱水效果不稳定、安全性能差等问题,研制了天然气透平膨胀机脱水装置。该装置主要由热交换装置、气液分离装置、天然气制冷装置和排液装置等部分组成,以天然气透平膨胀机作为制冷核心... 针对目前油田转油站天然气脱水使用的光管冷却器存在脱水效果不稳定、安全性能差等问题,研制了天然气透平膨胀机脱水装置。该装置主要由热交换装置、气液分离装置、天然气制冷装置和排液装置等部分组成,以天然气透平膨胀机作为制冷核心单元,利用天然气自身输送压力推动膨胀机制冷,将天然气内所含水分液化,具有脱水效果好、保护环境、方便管理等优点。现场应用表明,该装置工作性能稳定,各项指标明显优于“干燥器”,脱水效率达到91.7%,是一种非常适合油田中转站的小型脱水设备。 展开更多
关键词 透平膨胀机 天然气脱水 低温分离技术 脱水装置
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引进天然气透平膨胀机国产化改造实践 被引量:6
20
作者 邹云 《天然气与石油》 2020年第1期98-103,共6页
Mafi-trench公司天然气透平膨胀机在调试运行时,因内部零件严重损坏无法运行,国外公司对维修提出了严苛要求,用户委托川空对其进行国产化维修;在川空膨胀机设计理念的基础上,对原机组的零部件结构及叶轮的三元流道进行了深入分析、比较... Mafi-trench公司天然气透平膨胀机在调试运行时,因内部零件严重损坏无法运行,国外公司对维修提出了严苛要求,用户委托川空对其进行国产化维修;在川空膨胀机设计理念的基础上,对原机组的零部件结构及叶轮的三元流道进行了深入分析、比较,最后进行了改造设计;改造后的膨胀机现场运行性能良好,为用户创造了巨大的经济效益;改造后机组的成功运行证明川空的改造设计思路是切实可行的,为国外进口天然气透平膨胀机国产化维修提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 透平膨胀机 天然气 测绘 改造设计 经济效益
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