分布板对液固流化床换热器颗粒分布的影响

以三维Navier-Stokes方程为控制方程,结合k-ε二方程湍动模型,以直径为1 mm刚玉球作为颗粒相,水为流动相,采用隐式有限体积法对流化床换热器内的液固二项流动进行数值模拟.研究了换热器下管箱安装分布板与否及分布板板面结构形式对颗粒分布的影响,并通过下管箱内压力分布的实验结果对所采用的数值计算方法进行验证.结果...     

水平液固循环流化床颗粒分布状况的实验研究

为使水平液固循环流化床换热器更好地强化传热和防垢、除垢,管中颗粒的分布是关键,因此对卧式换热器前管箱进行改造,采用双进料口并在前管箱加入挡板,使得颗粒在管路中分布均匀。在实验中自行设计了一套水平多管液固循环流化床实验装置。采用CCD图像采集系统,获得了颗粒的运动及分布状况。研究表明:挡板的角度、颗粒密度等对颗粒分布性能都有较大影响。通过对实验结果的分析,得到了使固体颗粒在管束中分布效果较好的挡板角度以及较适宜颗粒分布的运行参数,以指导工程放大应用。     

液固循环流化床换热器中固体颗粒分布

利用CCD图像测量与数据处理系统对多管液固循环流化床换热器中的两相流动特性进行了研究。探讨了下管箱中的分布板结构对固体粒子的体积分数分布、固体粒子的速度分布,以及液固两相流压降的影响。实验结果表明:在循环流化床换热器进口段安装适当结构的多孔板分布器,即多孔板的面积小于床层截面积,且床中心处的遮挡面积大于边缘处的遮挡面积,可以有效地提高固相速度的均匀程度,在较高流速下,能较好地改善固体颗粒在管束中的不均匀分布。     

Kenics静态混合器在水平液固循环流化床中的研究

为了解决水平液固循环流化床中颗粒分布不均匀问题,在内径29 mm、长4 m的水平有机玻璃管流化床内放入Kenics静态混合器,采用CCD图像测量与数据处理系统考察静态混合器的结构、个数、安装位置对液固二相流中颗粒分布的影响;同时,利用U型管压差计考察不同条件下静态混合器的压降。实验结果表明:Kenics静态混合器能明显地改善管内颗粒分布情况;单个扭率Y=3.5的Kenics静态混合器压降最小;2个扭率Y=3.5的Kenics静态混合器间距为40 mm时对颗粒分布影响长度是最长的。     

液-固流化床中液速分布与颗粒循环流动

通过理论分析和实验研究考察了液一固平板流化床中颗粒流和液流的运动规律,提出了将分散的颗粒流连续介质化的假设和基于容积通量的流休力学表达方式,建立了液体流动和颗粒循环流动的数学模型并定义了颗粒流与液流的有效粘度。理论计算表明,液体通量的径向分布为抛物线,液流有效粘度和液含率与表观液速有关：颗粒通量的径向分布也为抛物线且颗粒上流区与回流区的分界点在0.577D,循环流动强度取决于液含率和液体密度,但颗粒循环分界点的位置与颗粒类型和操作液速无关。实验观察支持模型预测结果。     

颗粒直径与密度对水平多管液固循环流化床分布的影响

对水平多管液固流化床颗粒分布进行了实验研究,采用CCD图像采集系统,获得了颗粒的分布状况。研究表明,颗粒直径与密度的大小影响着颗粒的均匀分布。     

液固循环流化床换热器管束的固含率

在二维中试循环流化床中使用组合式固液分布器进行实验,考察下管箱表观液速,主分布器内径、主分布器下插深度,颗粒加入量和粒径对径向管束固含率的影响.结果表明:固含率随主分布器内径、颗粒加入量和下管箱表观液速的增加而增大,随粒径的增大而减小,随主分布器下插深度几乎没有变化;固含率不均匀度随颗粒粒径的增大而增大,随下管箱表观液速、颗粒加入量,主分布器下插深度增加而减小,但达到一定深度后,不均匀度不再随之减小,随主分布器内径几乎没有变化.在综合考虑各影响因素的基础上,提出计算固含率的经验公式,并用实验数据拟合了公式中的参数.     

二维液固循环流化床内固体颗粒浓度分布的研究

本文对立了液固两相流在弯管中的运动微分方程,提出了一种由流化床压降计算流化床中固体颗粒膨胀高度的方法,在此基础上提出了固体颗粒浓度分布的经验计算式。本文建立了一套模拟循环流化床蒸发器流动状况的二维装置,采用CCD图象采集与处理系统对不同的操作条件下惰性固体颗粒在床中的浓度分布进行测量,实验表明模型较为准确,可用于工程计算。     

气液固循环流化床换热器中预分布器结构的优化

引言 气液固循环流化床换热器是将循环流化床与沸腾传热两项技术结合而开发出的一种新型高效传热和防、除垢设备.国内外众多学者对此设备进行了研究[1,2].然而,关于此换热系统正常运转的核心技术--颗粒分布技术的文献较少.荷兰的Klaren申请了专利[3],叶施仁等[4]设计了单层孔板式固液分布器,姜锋等[5]选取直径小于下管箱直径的多孔板作为固液分布器,但上述固液分布器的大规模工业应用未见相关报道.     

液固流化床中颗粒循环运动机理的初步研究

液固流化床中颗粒循环运动机理的初步研究胡新辉朱家骅夏素兰石炎福（四川联合大学化学工程系,成都６１００６５）关键词：液固流化床颗粒运动径向液速分布１引言随着流态化技术在生物化工与能源等领域的不断推广应用,对液固流化床需要更深入的研究。以前的研究认为在...     

入口结构对18 m气固循环流化床提升管内颗粒流动特性的影响

在高18 m、内径80 mm的循环流化床提升管内分别考察了三种入口结构对颗粒流动特性的影响。实验结果表明：入口结构主要影响提升管底部区域的颗粒流动特性,不同入口结构对颗粒流动影响不同。相同操作条件下,当采用多管式入口结构时,径向上提升管底部区域的颗粒浓度分布相对均匀,轴向上颗粒能够迅速达到充分发展状态,充分发展高度在9 m左右;当采用多孔板入口结构时,径向上提升管底部颗粒浓度差别较大,轴向上颗粒发展较慢,需要更高高度才能达到充分发展,充分发展高度约为11 m;当采用单管式入口结构时,径向上颗粒浓度分布和轴向上颗粒充分发展速度均处于前两者之间,底部颗粒浓度径向分布仍为中间稀、边壁浓的不均匀分布,颗粒浓度轴向充分发展高度约为10 m。     

循环流化床多联供试验台调节特性的试验研究

在一个循环流化床与移动床结合的多联供冷态试验台上,循环床与移动床之间用改进的气动分配阀控制循环物料的分配,提升管直径为400mm、高度为6000mm,移动床直径为476mm、高度为1200mm。进行了单回路运行和双回路同时运行的试验,对气动分配阀返料特性和系统压力分布进行了研究。在气动分配阀的返料临界压力范围内,在两侧存在压差的情况下,气动分配阀可以实现对循环物料在回路1和回路2之间分配的调节控制。试验结果为循环流化床多联供热态试验台的设计提供了一些经验。     

The influence of distributor structure on the solids distribution and flow development in circulating fluidized beds

The influence of distributor structure on solids distribution is studied in two riser circulating fluidized bed reactors with different distributor structures but similar diameters. Optic fibre probes were used for the measurement of local solids distribution. The axial and radial distribution of solids holdup in the riser with a multi‐tube distributor is more uniform than that with a multi‐orifice distributor. The radial profiles of particle velocity in the riser with the multi‐tube distributor are also more uniform than that with the multi‐orifice distributor. In the riser with the multi‐tube distributor, both gas and particles are distributed more uniformly across the section, so that the flow acceleration is much more uniform and faster. The flow development is much faster and the fully developed region is reached early for the riser with the multi‐tube distributor. The distributor design is an important factor for the design of circulating fluidized bed reactor.     

Axial hydrodynamic studies in a gas-liquid-solid circulating fluidized bed riser

Axial distribution of phase holdups was studied in the riser of a gas-liquid-solid circulating fluidized bed (GLSCFB). The effects of gas and liquid superficial velocities as well as solids circulation rate on radial distribution of phase holdups at different axial locations were investigated. Electrical resistance tomography (ERT) and optical fiber probe were employed online in the experiments for a precise determination of phase holdups. An empirical model was developed for the determination of gas bubbles in analysis of data obtained by fiber optic sensor. Gas holdup was higher at the central region of the riser and increased axially due to coalescence of small bubbles and decrease of hydrostatic pressure at higher levels in the riser. This led to an increase in solids holdup in regions close to the wall which was slightly higher than the solids holdup at the wall. Both solids and liquid holdups were lower in the central region and increased radially towards the wall. Gas holdup decreased with increasing solids circulation rate but opposite trend was observed for solids holdup. Solids circulation rate had negligible effect on liquid holdup at lower axial locations compared to top of the riser. Cross-sectional average of solids, gas and liquid holdups did not change significantly at higher liquid superficial velocities.     

纳米级颗粒气液固三相流化床性能研究

文中评述了国内外有关纳米级颗粒气液固三相流化床性能研究的现状及进展,建议从应用小波分析技术、开发先进测试技术、采用计算机实验、三相流直接数值模拟技术等方面深化和拓展纳米级颗粒气液固三相流化床性能的实验与理论研究。