声场高温流化床流化特性的实验研究

本文系统分析了温度、声波频率、声压级对Geldart B类颗粒初始流化速度和反应器内压力波动的影响规律.实验结果显示:当反应器内加入声场,颗粒的初始流化速度随着温度的升高急剧下降,随声压级的增大而减小,随声波频率的增大先减小后增大,并存在一个最佳频率范围.当温度超过400 ℃后,声压级对颗粒最小流化速度的影响增大.压力...     

声场强化微小流化床流动特性研究

在内径4.3mm微小流化床中,考察了声场对FCC及石英砂颗粒流化质量的影响。重点讨论了声压级与频率对微小流化床最小流化速度的影响。结果表明,声场能改善微小流化床流化质量。尤其对于51μm石英砂颗粒,声场可以使其消除沟流,实现稳定流化。声压越大,声场对微小流化床流化质量改善越明显。最小流化速度随声压增高呈单调下降趋势。相同声场条件下,声波对微小流化床最小流化速度数值降低幅度大于大尺度流化床。声场对微小流化床最小流化速度的影响存在最佳频率。但不同颗粒的最佳频率不同。内径4.3mm流化床,51,67,83μm石英砂颗粒与83μmFCC颗粒对应的最佳频率分别为90,90,140和140Hz。在一定的声压与频率下,声场可以降低最小流化速度约9%～21%。对于微小流化床,床径越小,则床层空隙率越大,越有利于实现外场强化,最小流化速度的降低幅度也逐渐增大。     

高温流化床中IHI灰样的临界流化速度研究

在D82的不锈钢高温流化床实验台中,以IHI灰样作为实验物料,研究了高温流化床的临界流化速度,结果表明,对于属于B类粒子的IHI灰样,温度由常温升高于1000℃时,雷诺数小于40,流化床运动处于层流运动区范围,随着床层温度升高,物料颗粒的最小流化速度减小,根据实验结果提出了预测不同温度下的该灰样题粒最小流化速度式。     

高温流化床结焦特性

分析了近年来高温流化床结焦研究的状况,总结了流化床结焦现象及其影响因素、流化床结焦时的最小流化速度及影响因素、流化床结焦机理,并分析了研究中存在的问题,探讨了高温流化床结焦特性研究的方向。     

高温鼓泡流化床流体动力学特性

流化床催化反应过程、煤的流化床燃烧与气化等多种流化床工业应用都涉及高温操作。文中结合研究结果 ,综述了温度对最小流化速度、最小流化空隙率、床层膨胀比和气泡直径的影响。在前人研究的基础上 ,对今后高温流化床的基础研究提出了建议     

微小流化床流化特性分析

在内径4.3, 5.5, 10.5, 15.5, 20.5和25.5 mm的6个气固微小流化床中,考察了石英砂和不同粒径的催化裂化催化剂的流化特性. 研究了流化床尺寸、颗粒及流化介质物性对微小流化床床层压降及最小流化速度的影响. 结果表明,不同颗粒及流化介质的微小流化床床层压降实验值均小于计算值. 传统的压降关联式不能直接用于微小流化床. 其最小流化速度随床径减小呈指数增大,在高径比1:1~3:1范围内,最小流化速度随料高增大近似呈线性增大,其增大速度随床径增大而变缓. 基于实验数据得出了微小流化床最小流化速度的关联式.     

锥形流化床水平射流条件下的流化特性

在一个160 mm×300(20)mm×30 mm(高×宽×厚)、锥角为60°的二维锥形流化床中研究了两侧水平射流条件对3种不同粒径颗粒流化特性的影响。临界流化曲线结果表明:压降随着流量增大而迅速升高,到达一个最大值后略有下降。另一方面通过实验观察,提出沸腾核心假设,并推导出颗粒达到起始流化状态时,流速沿床层高度的变化规律。在假设的基础上,根据厄贡方程推导得出最大压降的计算式,计算结果表明计算值略大于实验值。另外,实验中还发现二维锥形流化床的最小流化速度随颗粒粒径增大而增大,随填料体积的增大也略有增大。     

过热蒸汽流化床流化特性的实验研究

在底部直径为120 mm的锥型流化床中,以玻璃珠为流化颗粒,过热蒸汽为流化介质,研究了固体颗粒在过热蒸汽流化床中的流化特性,考察了操作温度和压力对临界流化速度(umf)的影响.结果表明,过热蒸汽流化床的流化行为与热空气相似,临界流化速度(umf)随床层温度的升高而减小,随床内压力的增大而减小;在相同温度条件下,过热蒸汽流化床的临界流化速度比热空气大.     

纳米TiO2颗粒在声场流化床中的流化特性

以原生纳米级TiO2颗粒为物料，在内径为130mm的声场流化床中，考察声压、频率对纳米颗粒的流化特性的影响。结果表明，适当的低频强声波的引入能很好的抑制沟流，消除节涌，大大降低了流化床中纳米颗粒聚团的尺寸，使之在低气速下实现稳定流化，从而显著改善纳米颗粒的流化质量。     

振动流化床中双组分颗粒流化特性的研究

本文研究了内径为１４８ｍｍ振动圆柱床中等密度和不等密度的双组分颗粒流化特性,考察了不同振动强度对双组分颗粒的床层空隙率、最小流化速度及相图的影响,给出了床层空隙率和最小流化速度的计算式,此计算值与实验值基本相符,且对振动流化床的实际操作和工程设计起到一定的指导作用。     

内置水平管的振动流化床中混合物的临界流化速度

在内置水平管的矩形振动流化床内研究了玉米粒和塑料珠混合物(Geldart D颗粒)中的流体力学性质。考察了颗粒质量分数、振动频率、振幅和内置水平管对混合颗粒的临界流化速度的影响。实验表明,振动的加入降低了混合物的临界流化速度。根据振动流化床的动力学特性,分析床层中颗粒受力情况,建立了混合颗粒物在振动流化床中临界流化速度的两类数学模型。通过实验数据建立两种模型的关联式所得的计算值和实验值误差控制在10%以内,吻合较好。     

循环流化床锅炉炉内组合式高温旋涡分离器性能试验

开发了一种适用于循环流化床锅炉的 ,具有独特结构和良好性能的新型内置组合式高温旋涡分离器 ,并在所建立的实验系统上对其进行了性能试验。研究结果表明 ,组合式高温旋涡分离器阻力小、分离效率高、性能稳定 ,并且具有结构紧凑、组合方便、烟气处理量大、材质要求低、制造成本低、运行维护方便等特点 ,可作为低倍率循环流化床锅炉的分离器或高倍率循环流化床锅炉的前级分离器 ,尤其适合具有矮小燃烧空间的循环流化床锅炉 ,具有广泛的工程应用领域和极高的工程应用价值。     

气固搅拌流化床的床层压降

通过测定搅拌流化床的压降与表观气速的关系,研究了搅拌转速和桨叶形式对流化状态的影响。发现水平搅拌桨叶更有利于破碎气泡,增强气固接触;垂直桨叶则趋于诱导气泡的产生与长大。在流态化阶段,床层压降保持定值,该定值与搅拌转速和叶片形式没有关系。     

纳米TiO_2颗粒在声场导向管喷动流化床中的流化特性

在内径120 mm的半圆柱型声场导向管喷动流化床中,以平均粒径290 nm的TiO_2颗粒为原料,高速空气射流为喷动气,考察了操作条件、声参数(频率和声压)对纳米颗粒在声场导向管喷流床中的流态化特性的影响。结果表明:声波可以有效抑制沟流,改善环隙流化质量,防止射流旁路,从而促使粉体稳定循环,加快循环速率;同时声波可以显著地降低纳米TiO_2颗粒的最小喷动速度,声波频率一定时,最小喷动速度随声压的增加而减小;声压一定时,最小喷动速度在声波频率为80 Hz时达到最小值,低于或者高于80 Hz,最小喷动速度都会增大。     

稻草及热解半焦颗粒流化特性

研究了稻草及不同温度热解半焦颗粒在内径100 mm、高1000 mm的有机玻璃流化床中的流化特性. 结果表明,稻草颗粒无法单独流化,而其热解半焦颗粒可单独流化;半焦颗粒的最小流化速度随粒径增大而增大,与床层高度无关,筛分粒径为0.45~0.9, 0.18~0.45, 0.125~0.18 mm的半焦颗粒的最小流化速度分别为0.19, 0.16, 0.14 m/s;300~550℃温度范围内稻草热解半焦颗粒的流化特性无明显区别;半焦与稻草颗粒混合流化时,稻草颗粒不大于20%(w)时床层有较好的流化质量,混合颗粒的最小流化速度都随混合颗粒中稻草含量增大而增大.     

方形气固流化床确定合理采集参数的试验研究

针对368mm×368mm的方形流化床,采用FCC颗粒,利用光纤探头,通过对不同采集频率、采集时间下所获得的压力梯度、局部颗粒浓度和局部颗粒速度的波动特征数据进行对比分析。研究表明,相同采集时间(t=13.2s)和相同表观气速下,采集频率(10～50kHz)对局部颗粒浓度和速度的测试结果无直接影响;而相同采集频率(50kHz)和相同表观气速下,采集时间为13.2s时显示数据最光滑。     

设有内置高温组合式旋涡分离器的循环流化床锅炉

开发了一种新型内置组合式高温旋涡分离器,其阻力低、体积小、耐磨损、结构简单、安装方便、材质要求低、烟气处理量大、性能稳定、且可按锅炉容量变化随意组合,易于大型化,尤其是具有分离、燃烧、燃烬的多重功能,可同时降低固体燃料的机械不完全燃烧损失与化学不完全燃烧损失,可满足不同容量循环流化床锅炉的要求。内置组合式高温旋涡分离器用于循环流化床锅炉的设计收到了满意的效果,目前多台不同容量和参数的设有内置高温组合式旋涡分离器的循环流化床锅炉已投入稳定的商业运行。