基于正交设计的旋流组合式喷嘴雾化性能实验

为寻求旋流组合式喷嘴雾化性能影响因素间的优化匹配方案,在分析和总结的基础上,选取旋流器的组合方式、喷头构型、进气流量和进气方式等作为主要影响因素,通过正交设计理论,安排试验方案,采用相位多普勒粒子分析仪（PDPA）对雾化性能的关键评判因素——喷雾场粒径进行了采集测量。实验结果的极差分析和方差分析表明,旋流器的组合方式对雾化粒径的影响最强,水流量次之,再次为喷头构型,而进气方式的影响最弱;此外,旋流器组合方式与喷头的交互作用产生的影响不应被忽略。     

双通道气流式MTP反应喷嘴雾滴粒径分布的研究

雾化喷嘴的性能直接取决于索泰尔平均粒径SMD、雾滴粒径分布PSD和雾滴覆盖直径DCD。利用冷模实验,以双通道气流式MTP反应雾化喷嘴为研究对象,考察了喷嘴结构与雾化性能之间的关系,研究了具有不同旋流结构的喷嘴在不同气液比q_(mG)/q_(mL)下SMD,PSD及DCD之间的变化规律。结果表明,旋流槽尺寸与结构、液相通道内径dL对SMD,PSD和DCD具有显著地影响。当喷嘴结构参数为:旋流通道数n=2,旋流通道尺寸b×h=0.5mm×1.0 mm,液相通道内径dL=1.0 mm时,随着q_(mG)/q_(mL)由8.70增加至20.32,喷嘴对应SMD由20.02μm降至17.88μm,雾滴粒径分布介于9.91μm和48.8μm之间,特征中径D_(0.5)达到21.45μm。当n=3,b×h=1.5 mm×2.0 mm和2.0 mm×2.0 mm,dL=2.5 mm时,SMD随着q_(mG)/q_(mL)的增加分别由62.48μm降至58.89μm,由63.02μm降至59.39μm,雾滴粒径分布变宽,介于34.3μm和111.6μm之间,D_(0.5)达到64.02μm。当n=4,b×h和dL保持不变时,PSD和D_(0.5)基本不变,SMD随气液比q_(mG)/q_(mL)的增加由64.07μm变至60.65μm。而且,DCD由φ640mm增至φ800 mm。     

催化裂化进料喷嘴技术的研究进展

综述了催化裂化进料喷嘴的作用及特点,详细介绍了喉管类、靶式类、气泡雾化类、旋流式类、三次雾化类、气动雾化和气泡雾化结合类等进料喷嘴的结构特点、雾化机理及雾化效果。进料喷嘴的发展方向是深入了解气液两相流理论和气液初始作用,以及喷雾场存在雾化不均匀性,进一步研究出口形式使雾化粒度合适,压降分配合理。     

湿法脱硫旋流喷嘴雾化粒径空间分布规律

应用于湿法脱硫的旋流喷嘴孔径较大,其雾化粒径在空间上存在一定分布规律,不同于其他领域。这个规律的存在直接影响该类喷嘴本体设计和脱硫塔雾化系统设计。试验利用马尔文激光粒径分析仪,对旋流喷嘴雾化粒径空间分布规律进行了系统研究,为便于分析定义了平均粒径、粒径相对离差和单流量粒径分布平均范围。试验结果表明,大孔径旋流喷嘴的雾化粒径和雾化粒径分布随流量和流出位置的不同均呈现一定的变化规律;各流量下,在与来流夹角90°处,粒径相对离差最大,Sauter平均粒径波动较大,粒径分布范围和粒径分布平均范围均最小,这说明该处分散度小,雾化均匀性好;平均粒径与压力呈幂函数关系;单流量粒径分布平均范围与压力呈线性关系。     

低压旋流雾化喷嘴的雾化性能

石灰浆液雾化喷嘴是烟气喷雾干燥脱硫系统的关键设备。利用Win212-2型激光粒度分析仪,对不同结构参数的低浓度石灰浆旋流雾化喷嘴的低压雾化性能进行了实验研究,得出了喷嘴结构参数对喷嘴雾化性能的影响规律和石灰浆低压旋流雾化喷嘴的最优化结构参数。优化后的喷嘴结构参数为：旋流片槽数为4,旋流片槽张角6°,旋流室收缩角90°,D/d=4.4～6.4,D/b=6～8,L/b=3.3～4.0。该喷嘴在0.8 MPa的低压下,雾化粒度可达到100 μm以下,雾化角为70°左右,具有良好的雾化性能,比普通喷嘴的雾化性能有较大提高。     

旋转压力式喷嘴喷雾特性的实验研究

以纯水为雾化介质,研究了旋转压力式喷嘴喷雾特性.测得了喷嘴流量、喷雾角、雾滴直径与压力的变化关系,以及雾滴粒径和喷嘴径向喷雾通量的分布情况.实验结果表明：压力和喷嘴孔径同时影响喷嘴流量、喷雾角、雾滴直径;雾滴粒径主要集中在80～200μm之间.旋转压力式喷嘴的喷雾通量在雾锥中心处最大,随着压力增大,邻近雾锥中心的区域喷雾通量变大,在雾锥边缘处喷雾通量变小.实验结果为旋流压力式雾化器的工业化设计提供了重要的实验依据.     

烟气脱硫旋流喷嘴雾化特性实验研究

石灰浆液雾化喷嘴是烟气脱硫系统的关键设备.对一种简式旋流石灰浆液雾化喷嘴的雾化特性进行了实验研究,分析了雾化压力、浆液浓度对雾化角、雾滴粒径分布的影响规律.实验表明:浓度增加,雾化角减小;而雾化压力对雾化角影响较小,雾化角在60°～70°之间;随着雾化压力的增大,雾化流量也增大;当雾化压力大于0.09 Mpa临界雾化压...     

旋流组合式催化裂化进料喷嘴液流分布实验

提出了一种采用组合式旋流器和球形双槽互击喷头的旋流组合式催化裂化进料喷嘴的概念,并针对不同的旋流器组合方式和喷头结构形式开展了旋流组合式催化裂化进料喷嘴液流分布实验,获得了其液流分布特性,初步掌握了喷嘴的雾化性能。结果表明,采用四组合式旋流器和采用内外嵌套组合式旋流器以及球形双槽互击喷头的喷嘴,喷射液层液流分布比较均匀,雾化效果较好;该结果对于进一步改进此类喷嘴的设计具有重要的参考价值。     

喷嘴雾化参数轨迹图像法测量实验研究

针对喷嘴雾化多参数同步测量问题,提出了基于图像处理的喷嘴雾化角、雾化细度、液滴运动速度及分布参数测量方法,利用背光阴影成像技术搭建了喷嘴雾化参数测量系统,建立了基于轨迹图像法原理的喷嘴雾化参数图像处理流程与算法,利用标准颗粒测量验证了该方法对颗粒粒径测量的精度,并开展了不同孔径与压力下扇形喷嘴雾化参数同步测量实验研究。结果表明:当雾化压力不变,扇形喷嘴孔径从0.66 mm变为1.10 mm时,雾化细度与液滴平均运动速度分别增加26.82%、10.42%,而雾化角随扇形喷嘴孔径增大而减小16.66%;当扇形喷嘴孔径不变,雾化压力从0.1 MPa增加到0.4 MPa时,雾化角与液滴平均运动速度分别增加47.71%、95.10%,而雾化细度随雾化压力增加而减小44.23%。这为雾化液滴特性研究与喷嘴性能评估提供了有效手段。     

两级组合式除雾器的分离性能分析

为研究两级组合式除雾器的分离性能,对两级旋流式、组合式、两级折流式3种除雾器进行性能分析。通过数值模拟方法分析除雾器内部流场差异,通过搭建实验平台,利用高速摄影技术并结合除雾器流场分布分析液滴在除雾器内部运动行为,进而从压降损失、分离效率、出口液滴粒径等方面开展除雾器分离性能的实验研究。结果表明：液滴在折流板内主要靠撞击叶片累积形成液膜而被捕集,在旋流板内沿叶片边缘滑动,以接近叶片倾角角度向壁面运动形成液膜被捕集;随入口截面速度增加,3种除雾器压降均逐渐增大,差值不断增加,两级旋流式除雾器压降最高;当入口截面速度低于5.7m/s时,两级旋流式、组合式除雾器分离效率均接近100%,同时组合式除雾器出口液滴中位粒径始终低于入口液滴中位粒径,并小于其余两种形式除雾器,对小粒径液滴分离能力显著;当液相流量从6.2m³/h逐步增加至13.7m³/h,3种形式的除雾器分离效率随液相流量增加呈下降趋势,其中两级旋流式除雾器在高气速、高液相流量下适应性最强,同时3种除雾器出口液滴中位粒径总体呈现下降趋势,其中组合式除雾器出口液滴中位粒径仍居于最低水平。