高压静电场中水煤浆射流雾化的雾滴特性

为探讨水煤浆在高压静电场中雾化的雾滴特性,采用针管-环电极配制的静电雾化系统,通过测量在不同的雾化操作参数下,雾滴的荷质比大小以及直径的大小和分布规律,深入分析了不同的射流雾化模式下,充电电压以及射流流量对水煤浆雾滴特性的影响。研究表明,充电电压在5—15 kV时,荷电射流呈稳定多股射流雾化模式,随充电电压的不断增加,雾滴的粒径有规律地减小,不同粒径的雾滴频数逐渐趋于均匀,粒径分布谱略有拓宽,该特性对于提高水煤浆燃烧稳定性及燃烧效率具有重要的工程应用价值。     

电晕放电喷雾荷电特性

静电喷雾广泛应用于工业各个领域,如静电喷涂、静电雾化燃烧、静电雾化除尘等,其应用效果与喷雾荷电特性密切相关。为获得更佳荷电效果,本文探究了电晕荷电过程中感应电流对液滴真实荷电电流的影响,通过改变荷电电压、电极间距、电极环直径及液体流量等,实验研究了各因素变化对喷雾荷质比、电荷衰减及液滴粒径的影响。结果表明：相比于感应荷电,电晕荷电过程不稳定但能获得更佳的荷电效果,液滴荷质比随荷电电压的增加而先减小后增大,随电极环直径的增加而先增大后减小,随电极间距的增大而增大,电极环直径80mm,电极间距40mm能获得最佳荷电效果;荷电液滴带电量会随输运距离增加而泄漏衰减,相同距离下液滴通过电晕放电带有电荷后衰减更快;液滴带电后能够降低液体表面张力,随着液滴荷电量的增加,雾化液滴粒径有所降低。     

乙醇在微尺度单电极燃烧器内的雾化与燃烧

采用荷电喷雾燃烧技术是促进微尺度下液体燃料稳定燃烧的重要方法。使用乙醇为燃料,在新型结构的喷嘴内径为0.8 mm微尺度单电极燃烧器内,进行了荷电雾化与燃烧特性的实验研究。结果表明:荷电雾化会随喷嘴电压升高而出现4种模式,对应的荷质比在脉动模式下最低,到达锥-射流模式后出现跃升,在锥-射流模式下最为稳定。荷电雾化后的乙醇在燃烧器网格处稳定燃烧,火焰温度随着当量比增大先上升后下降。火焰温度在当量比=1.0时达到最高值,且随电压增大而上升。锥-射流模式下,当量比=1.0时,燃烧效率可达89%,燃料转换效率可达90%。稳定的雾化模式以及合适的当量比,对燃烧效果具有较大的改善作用。     

水煤浆气流雾化的初次破裂特性

以水煤浆和空气作为实验介质,利用高速摄像仪对同轴双通道喷嘴水煤浆气流雾化的初次破裂过程进行了实验研究,重点考察了在喷嘴出口附近水煤浆的射流核心长度和振荡频率等特征。研究结果显示,实验中水煤浆的破裂模式为非轴对称雷利破裂模式,根据实验结果,得到了浆体的量纲1射流核心长度与气速和液速之间的关系式。雾化过程中浆滴的产生与水煤浆射流振荡有关,研究了其Strouhal数与Weber数和液体Reynolds数之间的关系。     

不同雾滴要求下气力式雾化喷嘴的最佳气耗率

为探讨和分析最佳气耗率与液体流量变化之间的规律,采用液体旋流式气力雾化喷嘴分别对水和水煤浆进行雾化特性试验,以雾滴索太尔平均直径和粒径分布作为主要判断指标,根据不同的应用场合对雾滴的不同要求,确定了最佳气耗率的选取标准。结果表明,不同内径的气力式雾化喷嘴在其液体流量(负荷)改变时,均对应有不同的最佳气耗点。最后,回归拟合了雾化工质为水的该喷嘴最佳气耗率经验公式,经对比与实验数据基本吻合。     

雾化电晕放电烟气净化器放电与荷电的研究

研究了接地极雾化电晕放电的放电机理和荷电机理,说明了当电压一定的情况下,放电电流随流量的变化存在一个最大值,原因可能是影响泰勒锥形成的2个因素随流量的变化向2个相反的方向变化,即流量对线电极的覆盖程度影响泰勒锥数量,而线电极曲率半径影响泰勒锥的形成.另外,分析了流量对荷电效率的影响,通过实验和相关计算总结出了接地极雾化...     

熔体静电纺丝中电极结构对电场和纤维的影响

采用Ansys数值模拟方法,建立了电场分析的有限元模型,研究了电极结构不同时的电场分布及其对纤维直径的影响,以及电压大小对纤维直径的影响。并进行了实验对照分析,发现电极结构包括圆板电极和圆环电极影响熔体静电纺丝的电场分布,但场强最大都出现在喷嘴处,并随接收距离的增大成不同趋势减小,但中空电极能集聚电场,稳定场强,获得更细的纤维。     

采用高压静电雾化法制备W/O乳化液的实验研究

采用静电雾化方法进行了W/O玉米油乳化液制备的实验研究,在雾化流量2.8~15 mL/min、电极施加电压5.2~11 kV的条件下,用Winner99颗粒图像测试仪测试了所制乳化液的离散相滴径,分析了施加电压及雾化流量对平均滴径及滴径分布的影响. 结果表明,静电雾化法可制备离散相滴径比搅拌法更均匀的乳化液,离散液滴平均滴径约为28 mm且绝大多数液滴直径为20~40 mm,其稳定性明显优于搅拌法所制乳化液. 乳化液离散相滴径与施加电压及雾化流量密切相关,电压增大、雾化电流增大,乳化液离散相滴径急剧减小,滴径分布变窄. 流量增大,单位时间内液滴携带及输运的电量增大,故雾化电流增大;但液滴荷积比随流量增大而减小,故滴径变大,滴径分布变宽. 高电压、低流量有助于获得稳定性更好的乳化液.     

多通道烧嘴水煤浆气化过程数值模拟

针对气化炉烧嘴在使用过程中出现的雾化效果差的问题,采用了DPM颗粒离散多相流模型,研究了同心三通道烧嘴使用过程中的水煤浆管内流动和雾化规律。改变多个影响因素并正交分析后得出:水煤浆雾化受烧嘴内外两气道气体流速变化的影响,气体流速增大时,水煤浆SMD值降低;当增加水煤浆流道锥角,使水煤浆与气体射流充分预混时,SMD值减小明显。此外,增加烧嘴出口节流同样会减小SMD值。综合比较各因素的影响,发现节流尺寸和内喷嘴气体流速对水煤浆的雾化效果影响最大。     

压电振子作为激励源在液体燃料雾化中的应用

选取高机电转换系数K15（0．71），品质因数Qm(2100)及矫顽电场Ec(1860V/mm)和Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-Pb(Zr1-xTix)O3三元系压电材料制备压电振子，将压电振子粘贴在内燃机燃油喷嘴上，构成新的燃烧喷射系统。压电振子的应用，提高了射流液体的雾化效果，并将喷射系统压力由7MPa降到3MPa，采用激光漫射的方法拍摄各种喷射条件下射流液体的雾化过程。经比较，切变K15振子喷射系统的雾化效果优于厚度Kt振子的雾化效果。当压电振子和喷射液体的固有频率相同（谐振）时，喷射液体振幅最大，雾化效果最佳。谐振时，激励电压越高，喷射雾化效果越好。     

水煤浆在渐缩管中局部阻力特性的数值试验

针对质量浓度为57.08%神华水煤浆,利用管流法和旋转粘度计法测得其流变模型。运用FLUENT软件提供的非牛顿流体模块对水煤浆流经渐缩管进行模拟计算,比较计算压差和实验压差,证明计算模型的正确性。基于计算模型的正确性,对水煤浆在渐缩管中不同流速、不同渐缩角度的工况下进行数值试验,得出局部损失系数与雷诺数和渐缩角度的经验公式;在渐缩角度不变的情况下,改变渐缩管长度与渐缩管进口端直径比率,得出各个相应比率下的局部损失系数与雷诺数的关系。     

带点火功能的水煤浆烧嘴及应用

简要介绍开发研制的带点火功能的水煤浆烧嘴,由此使水煤浆气化采用水冷壁气化炉成为可能.可以进一步提高水煤浆气化炉的温度,以适应于高灰熔点的煤种.该烧嘴已成功应用于山西丰喜肥业集团.     

淮化Texaco气化炉备选煤种所用水煤浆分散剂的遴选

研究了多种水煤浆分散剂对安徽淮化Texaco气化炉备选煤种成浆性能的影响。结果表明,萘系分散剂对煤种成浆浓度高、流动性好;木质素类分散剂对煤的成浆浓度较低,流动性较差。相较于分散剂而言,煤质是影响水煤浆成浆性能的最关键的因素。北宿煤的制浆浓度大部分都在65.0%以上,是制备气化用浆性能较好的煤种。满足实际生产能力的要求下,HH分散剂对华亭煤最高制浆浓度达60.5%,ZH分散剂对北宿煤最高制浆浓度达67.0%,对于不同的煤种,不可盲目追求性价比较高、广谱性强的分散剂。     

多种废水制备水煤浆智能化专家系统的设计及应用

有机废水组分繁多、种类各异，国内发展成熟的水煤浆技术能高效、低成本、资源化处理煤化工等行业的高浓度有机废水。目前针对多种废水制备水煤浆少有研究，如何以最优化的配比进行多种废水制浆，是十分有意义的课题。为了解决这一问题，本文围绕高浓度有机废水制备水煤浆的影响研究，将废水中的不同组分作为影响水煤浆性能的多因子，采用神经网络技术，设计了一套能够求解最佳废水配比、预测废水煤浆成浆浓度的专家系统。此专家系统能够满足企业生产的要求，提高企业的经济效益。为了验证专家系统预测成浆浓度的准确性，进行了14组不同废水比例的成浆性实验，并将实际实验结果与预测结果进行对比，得到预测值与测试值的误差均小于10%，具有较高的可信度。     

水煤浆燃料在PBT生产装置的应用

介绍水煤浆作为一种燃料,在PBT生产装置配套的导热油炉使用的政策、烟气污染物排放、经济效益、运行稳定性。     

水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术研究与应用

在深入研究的基础上,作者提出了水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧新技术,并进行了工程实践。该技术可用于新型系列水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉的开发,并将各种型式的低效链条炉排锅炉、往复炉排锅炉、煤粉锅炉、鼓泡流化床锅炉、燃油锅炉改造成先进水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉。文中介绍了该技术的特点与原理及工程实践。     

SAF及其与木质素磺酸钠复配分散剂的性能研究

用丙酮、甲醛、无水亚硫酸钠和水通过缩合反应制备了水煤浆分散剂SAF,并将其与木质素磺酸钠(木钠)进行复配,评价了分散剂对宁夏回族自治区羊场湾产煤的成浆性能。以表观黏度1 500 mPa.s为标准,采用复配分散剂(SAF∶木钠=1∶2)制备的水煤浆的最大成浆浓度为71%,而采用SAF、木钠制备水煤浆的最大成浆浓度分别为67%,63%;SAF、木钠和复配分散剂制得的水煤浆48 h均无沉淀产生,而三者制得水煤浆的72 h产生的析水率分别为6.0%,4.2%,2.4%,表明复配分散剂可提高煤的成浆浓度,降低析水率。     

水煤浆管道输送压力降的计算方法探讨

根据上海焦化有限公司德士古煤气化装置的实测运行数据得到表述摩擦因子的关联式,用该关联式计算取得的数据与实测值的偏差范围较用Turian方程低。该关联式可以作为工业规模水煤浆输送时计算压力降的依据。同时对该装置水煤浆管道输送的临界流速及维持水煤浆均相流动的最低流速进行了核算,为今后工程设计及生产操作管理提供了依据。