基于声波信号混沌分析的气固流化床故障诊断

为了考察流化床内颗粒团聚结块的过程，提出了一种气固流化床团聚结块的判据。利用声发射检测技术，测得颗粒碰撞流化床壁面的声波信号，结合混沌特性分析，计算由混沌特征参数关联维数和K熵得出的故障系数.通过在外加热气固流化床冷模装置和工业流化床中试装置中，对聚乙烯团聚结块的声波信号的混沌特征参数的演化规律的考察，发现随着床内大颗粒的增多，故障系数明显上升.研究结果表明，根据故障系数的变化，声发射检测技术能有效、准确地预测和诊断气固流化床中的团聚结块.     

气固流化床声发射信号的多尺度解析

为了研究声波信号结构与气固流化床内流动行为的对应关系,对气固流化床的声波信号运用Daubechies二阶小波在1～9尺度下进行分解,用R/S分析分别研究各尺度下声波信号的分形特征.研究发现,气固流化床的声波信号具有多尺度特征.根据各小波尺度下波动信号的Hurst指数变化规律（均小于0.5、均大于0.5或两者皆有）,建立了声波信号的尺度划分标准,认为声波信号可划分为微尺度、介尺度和宏尺度,分别反映颗粒行为、气泡和颗粒团聚物行为和平均流动行为等.与压力脉动信号多尺度结构的比较表明,声波信号主要反映微尺度的颗粒信息,而压力信号主要反映介尺度的气泡信息.     

超声波技术测量气固流化床的料位高度

利用颗粒运动碰撞壁面产生声波的机理以及声波信号随流化床高的规律性变化，根据料位处的声信号能量及声信号均方差均达到最大的状态，提出了声信号测定料位高度的判据，即声信号的均方差比达到最大时的床高即为料位高度.通过Φ150 mm冷模流化床和Φ3 500 mm工业热态流化床的声信号轴向测量实验，发现基于声信号测定的料位判据适用于气固流化床中聚乙烯生产的冷、热态料位高度的在线检测，具有较好的精度，能替代现有对人体具有致命伤害的γ射线，实现料位高度的在线检测.     

气固流化床分布板死区的声发射检测

利用置于分布板下方的声发射传感器,采集气固流化床反应器中颗粒作用在分布板上产生的声信号.结合频谱分析并对照摄像法,发现由分布板下方采集到的声信号能量分布能够直观地反映分布板上死区分布的情况.当分布板上方某处存在死区时,该处声信号能量较其他点明显偏小.由此提出了基于声信号的流化床分布板死区检测的判据,即当分布板下方某处的声信号能量与该分布板所有测量点中的能量最大值的比值≤ 0.4时,流化床分布板存在死区.通过静床高分别为20和800 mm的气固流态化实验验证了判据的适用性,获得了一种快捷有效、实时在线的流化床分布板死区检测方法,可用于工业生产监控和操作优化.     

气固流化床中不同颗粒的流动模式及其转变

利用声发射（AE）测量技术,针对不同的Geldart分类颗粒体系,结合声能量分析,得到不同颗粒流化时的流动模式.对于高密度聚乙烯（B类颗粒）,声信号能量沿床高呈现不同的变化规律,流化床呈现双循环的流动模式,床内存在大小两个循环,大小两个循环的分界线即为颗粒流化滞留区域;对于油菜籽（D类颗粒）,流化时为单循环流动模式,流化均匀的区域较小;对于双峰聚乙烯（A/C类颗粒）,颗粒流化时呈现单循环流动模式,流化均匀区域较D类颗粒大.对双峰聚乙烯颗粒,在内径为150 mm的流化床中加入不同量的结块,考察正常流化以及故障情况下的流动模式.实验发现,当体系内的结块直径到达8 cm时,流型将发生突变,由单循环流动模式转变为双循环流动模式,利用声信号能量的变化规律可以判定双峰聚乙烯颗粒的流化状况以及产生结块的位置.     

气固流化床中空隙率研究

空隙率是气固流化床中最重要的参数之一。本文采用PV4A型光纤颗粒测速仪在直径为90mm的流化床中测定了不同颗粒在床层不同位置处及不同气速下空隙率的时间序列。采用统计分析法、功率谱分析法分析了空隙率的时间序列,并重构出空隙率时间序列的吸引子。     

气固流化床中流动特性的数值模拟

给出了适于浓密气固流化床的双流体力学模型,采用ＩＣＥ和改进的ＩＰＳＡ算法,对均匀布风气固流化床中的流动特性进行了数值模拟,得到了均匀布风自由鼓泡流化床中的一种流动结构。计算结果与实验结果表明,所采用的计算模型和数值方法具有较高的可靠性。     

气固流化床中颗粒碰撞压力研究

在完全流化状态下，采用模式压力应变传感器、多通道数据采集仪测定了不同颗粒在不同床层位置上颗粒的碰撞压力时间序列，并采用PV4A型颗粒速度仪测量相应气速和空间位置上的空隙率。通过对颗粒碰撞压力时间序列的均值分析和功率谱分析，得出影响颗粒碰撞压力的因素和颗粒碰撞压力时间序列的频域特性。     

基于静电测量的聚乙烯气固流化床结片检测

以聚乙烯气固流化床内无结片正常流化状况为参照,对发生黏壁结片、黏分布板非对称结片和黏分布板对称结片等3种典型结片时不同径向和轴向位置的静电流(EC)进行了测量,发现静电流对结片的灵敏度较高,并据此提出了一种基于静电流的新型结片检测方法,可通过静电流信号平均值(MV)和标准偏差(STD)的改变判断结片的位置.研究发现,在正常流化状况下,床内流化状况均匀,静电流径向对称性良好.而黏壁结片和黏分布板非对称结片的发生均在一定区域内破坏了流化状况的均匀性,前者主要影响结片下方区域的流化状态,后者则对距离分布板较近的两个测点影响较大,两者均造成有结片侧和无结片侧静电流大小和波动程度的差异增大.黏分布板对称结片对流化床中流动状况的对称性几乎没有影响,但与无结片时的实验结果相比,相同高度、相同气速下的平均电流和标准偏差均增大.     

Modularized dry coal beneficiation technique based on gas-solid fluidized bed

A 40–60 t/h modularized dry coal beneficiation process with a novel method to control the bed was designed around a gas-solid fluidized bed separator. Furthermore, the hydrodynamics of medium-solids consisting of wide-size-range magnetite powder (0.3–0.06 mm) and <1 mm fine coal were numerically studied. The simulation results show that the fluidization performance of the wide-size-range medium-solid bed is good. The separation performance of the modularized system was then investigated in detail using a mixture of <0.3 mm magnetite powder (mass fraction of 0.3–0.06 mm particles is 91.38 %) and <1 mm fine coal as solid media. The experimental results show that at separation densities of 1.33 g/cm³ or 1.61 g/cm³, 50–6 mm coal can be separated effectively with probable error, E, values of 0.05 g/cm³ and 0.06 g/cm³, respectively. This technique is beneficial for saving water resources and for the clean utilization of coal.     

管式布风流化床密相区气固流动特性数值模拟

为了研究新型管式布风流化床密相区气固流动特性，对流化床内流动特性进行了数值模拟.运用基于颗粒动力学理论的欧拉－欧拉气固多相流模型和PC-SIMPLE算法，模拟得到了床内密相区不同工况条件下的气固流动特性，分析了气泡生成、长大和破灭过程，同时讨论了布风管小孔风速和管节距对流化质量的影响.计算结果表明：管式布风流化床具有内循环流化床的气固流动特性，气泡的生成初期具有一定的对称性质，在气泡长大到一定大小的时候，相邻的气泡会发生融合现象，减小布风管小孔风速或增加布风管的横向间距可能造成床层中间部分床料流化质量不高.     

气固搅拌流化床内的压力脉动特性

为考察搅拌桨的转动作用对流化特性的影响，研究了不同转速和气速下搅拌流化床的压力脉动行为.采用188 mm的内径和400 mm的静床高，以Geldart B类和D类颗粒为实验物料，进行了压力脉动信号的统计分析和功率谱分析.实验结果表明，搅拌桨的转动对最小流化速度没有影响，但使B类和D类颗粒呈现了A类颗粒特有的散式流态化现象.随搅拌转速的增大，压力脉动的标准偏差减小，最小鼓泡速度增加. 最小鼓泡速度与最小流化速度之比与搅拌转速成正比.当搅拌转速增加到一定程度后，压力脉动的功率谱主频等于搅拌桨转动频率，流化床从鼓泡流态化状态转化为散式流态化状态.     

颗粒的双极带电与气固流化床中的静电分布

对颗粒的双极带电现象和气固流化床中的静电分布进行了理论分析和实验研究．推导出了小颗粒上电荷量的计算公式,指出大小颗粒的带电极性由颗粒表面上的电荷载流子类型决定,若绝缘颗粒表面上的电荷载流子为电子或阴离子,则大颗粒带正电,小颗粒带负电;反之大颗粒带负电,小颗粒带正电．在150 mm的有机玻璃流化床冷模装置中,以干燥氮气为流化气体,对LLDPE、HDPE、PP1、PP2和PVC等5种聚合物粉料系统,测量了不同气速下流化床中不同床高处的静电压值．结果发现床内的静电场为非均匀电场,静电压沿床层轴向呈“Z”型或“S”型分布,且在床层稀密相分界面附近会发生极性的改变,实验验证了颗粒的双极带电理论．     

NO_x emission from incineration of organic hazardous liquid waste containing hexamethylendiamine in fluidized bed

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｂｅｓｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｈｅｎｏｒｇａｎｉｃｈａｚａｒｄｏｕｓｓｕｂ ｓｔａｎｃｅｉｎｌｉｑｕｉｄｗａｓｔｅｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ 10 % .Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉ ｐａｌｉｎｃｉｎｅｒａｔｏｒｓｉｎｃｌｕｄｅＬｉｑｕｉｄｉｎｊｅｃｔｏｒ,ＲｏｔａｒｙｋｉｌｎａｎｄＦｌｕｉｄｉｚｅｄｂｅｄｉｎｃｉｎｅｒａｔｏｒ .ＦｏｒＬｉｑｕｉｄｉｎｊｅｃｔｏｒａｎｄＲｏｔａｒｙｋｉｌｎ ,ｔｈｅｌｏｃ…     

气固鼓泡流化床非稳态升温过程的实验研究

基于生物质气化需要满足一定的温度,气化前需要对气化炉进行预热,实验研究了预热空气温度为500℃、550℃、600℃,床层高度为200 mm、300 mm、400 mm流化床气化炉的预热规律。结果表明,随着床层高度的增加,床温稳定时温度呈升高的趋势;床温稳定时的温度随着预热空气温度的增加而增加。通过实验得到了流化床初始预热阶段的实验数据,完善了流化床的整个预热过程。