不同流型下组合约束型提升管出口段固含率分布

在一套组合约束型提升管冷态实验装置上,研究了气力输送和快速流态化两种流型下,出口段局部固含率分布规律及不同操作条件对固含率的影响。结果表明:局部固含率径向分布整体上呈中心小、边壁大的分布特征,并随分布器开孔率和表观气速的降低而增大,随上部流化床层压降和颗粒循环强度的降低而减小;在快速流态化操作下,局部固含率曲线分布形式与常规提升管类似,而在气力输送状态下,临近出口区域局部固含率最大值通常不出现在边壁处,其位置随表观气速和分布器开孔率增加以及颗粒循环强度和上部流化床层压降降低而远离边壁;两种流型下局部固含率径向分布的均匀性均随表观气速及分布器开孔率的增加而升高,随颗粒循环强度及流化床层压降的增加而降低。     

变径组合提升管内团聚物持续时间的分析

在固气比［Gs/（ρg?Ug）］为2.13～47.95的范围内,对循环流化床变径组合提升管内团聚物持续时间进行了测量与分析,结果表明：单个团聚物持续时间为0.001 28～0.601 60 s,局部位置团聚物平均持续时间为0.014 32～0.160 64 s;在数量上,持续时间小于0.064 00 s的低浓度团聚物占87.69%,持续时间大于0.064 00 s 的高浓度团聚物占12.31%;在固气比较低时,主要由低浓度团聚物主导平均持续时间;在固气比较高时,临近边壁区域主要由高浓度团聚物主导平均持续时间。时间多尺度分析结果表明：低浓度团聚物中,在数量上主要以持续时间为0.001 28～0.038 40 s 的团聚物为主,在对平均持续时间的影响上主要以持续时间为0.012 80～0.038 40 s 的团聚物为主;高浓度团聚物中,在数量和对平均持续时间的影响上,均主要以持续时间为0.064 00～0.128 00 s 的团聚物为主。     

变径组合提升管内压力脉动及其流型转变特性

采用变径组合提升管冷模实验装置，在固/气比(Gs/(ρg·Ug))为0~37.60，通过实验对变径组合提升管内的压力脉动信号及其流型转变特性进行了研究。结果表明，随着固/气比(Gs/(ρg·Ug)的增加，变径组合提升管内依次出现气力输送(Gs/(ρg·Ug)为0~15.00)、快速流态化(Gs/(ρg·Ug)为15.00~27.00)、高密度循环流态化(Gs/(ρg·Ug)为2700~3760)3种流型。变径组合提升管内压力脉动主要由两部分组成：一部分是由于进料波动产生的全局性压力脉动，主频在0.30 Hz左右；另一部分是由于局部气流扰动，气-固相互作用以及颗粒(团)和颗粒(团)之间的相互作用引起的局部压力脉动。气力输送流型下，局部压力脉动的频率主要集中在D5频段(1.56~3.13 Hz)，主要由局部气流扰动引起；快速流态化流型下，局部压力脉动的频率主要集中在D4频段(3.13~6.25 Hz)，主要由局部气体与颗粒(团)间的作用引起；高密度循环流态化流型下，局部压力脉动的频率主要集中在D5频段，主要由局部颗粒(团)与颗粒(团)间的作用引起。     

循环流化床提升管转向型出口区固含率分布特性

在一套循环流化床冷模实验装置上,考察了提升管出口区竖直段与转向段截面的固含率分布。结果表明,出口区竖直段固含率在周向存在显著的不对称性,贴近转向出口一侧边壁固含率较低、均匀性较好,远离转向出口一侧边壁固含率较高、均匀性较差;出口区转向段固含率较竖直段低,均匀性随之变好,转向段管路截面固含率在垂直方向具有不对称性,靠近管路下方受颗粒沉积影响固含率增大、均匀性变差。     

组合约束型提升管出口气固分布器的压降

在一套组合约束型提升管冷态实验装置上,通过实验研究了不同操作条件下提升管出口气固分布器的压降,并与常规气体分布器压降进行了对比。实验结果表明,在零床层及有床层的操作模式下,气固分布器压降均随提升管内表观气速和颗粒循环强度的增加而增大,在颗粒循环强度较低时,气固分布器压降曲线变化的斜率随着表观气速的增加而增大,在颗粒循环强度较高时,气固分布器压降曲线变化的斜率随着表观气速的增加而减小;随着开孔率及上部流化床层压降增加,气固分布器压降呈降低趋势,当流化床层压降达到一定程度后,分布器各孔方可实现有效布气,此后气固分布器压降趋于近似不变;在相同表观气速及开孔率下,气固分布器压降大于常规气体分布器压降。     

组合约束型出口提升管系统压力分布及压力平衡分析

在一套冷态的组合约束型出口提升管装置上,对提升管压降及系统压力分布进行了实验研究,通过推动力与阻力分析建立了系统压力平衡方程。结果表明,提升管压降轴向呈两端大中间小的C型分布特征,对应轴向由下至上可分为加速区、充分发展区和约束区。系统压力平衡主要受上部床层内颗粒静床高度、莲蓬头式分布器下方床层密相高度、循环管总高度及循环管中密相与稀相高度比值、蝶阀压降、提升管压降及莲蓬头式分布器压降等的影响,通过调节蝶阀压降可以实现组合约束型出口提升管在较宽范围内的操作。     

组合约束型提升管出口气固分布器的压降

在一套组合约束型提升管冷态实验装置上,通过实验研究了不同操作条件下提升管出口气固分布器的压降,并与常规气体分布器压降进行了对比。实验结果表明,在零床层及有床层的操作模式下,气固分布器压降均随提升管内表观气速和颗粒循环强度的增加而增大,在颗粒循环强度较低时,气固分布器压降曲线变化的斜率随着表观气速的增加而增大,在颗粒循环强度较高时,气固分布器压降曲线变化的斜率随着表观气速的增加而减小;随着开孔率及上部流化床层压降增加,气固分布器压降呈降低趋势,当流化床层压降达到一定程度后,分布器各孔方可实现有效布气,此后气固分布器压降趋于近似不变;在相同表观气速及开孔率下,气固分布器压降大于常规气体分布器压降。