5种泵停留时间分布实验研究

采用脉冲示踪法对轴流泵、单级离心泵、多级离心泵、液压隔膜泵、三柱塞计量泵的停留时间分布(RTD)进行了实验研究。实验结果表明:轴流泵RTD呈单峰分布,无死区,返混程度与等径空管接近;离心泵RTD呈单峰分布,有死区,多级离心泵返混程度大于单级,单级大于等径空管;隔膜泵RTD呈单峰分布,三柱塞泵呈三峰分布,二者都有死区存在;各类泵RTD特征均由其机械结构和运转方式决定;各类泵的返混均受流量影响,其返混程度随流量的减小而增大,叶片式泵较容积式泵更明显;各类泵的平均停留时间均与流量成反比,并与空时吻合较好;各类泵中,轴流泵返混最小,其他4种泵均存在一定死区,流型介于平推流和全混流之间。     

带转动挡板的搅拌萃取塔连续相停留时间分布研究

为获取带转动挡板的搅拌萃取塔内部流体流动状况，采用脉冲示踪法对塔内连续相停留时间分布(RTD)进行研究，并结合轴向返混模型得到了连续相的返混系数。结果表明，随着连续相体积流量、总流量或连续相与分散相体积流量比值的增大，连续相RTD曲线收窄、峰值明显增大、连续相停留时间和返混系数均减小；改变分散相体积流量，连续相RTD以及返混系数基本不变。此外，改变搅拌转速对连续相RTD影响较小。将返混系数与操作条件和物性参数进行关联，关联式最大偏差为19.8%、平均偏差为7.7%，表明关联式可用于带转动挡板的搅拌萃取塔的连续相轴向返混程度的评估。     

管式搅拌反应器停留时间分布的数值模拟

对一种新型管式搅拌反应器的停留时间分布(RTD)进行了实验研究,运用商业计算流体力学(CFD)软件FLUENT进行流场模拟及RTD计算,证实管式搅拌反应器的停留时间分布受搅拌转速及入口流量等因素影响,带搅拌装置的管式反应器适当增加转速能使RTD曲线变窄,改善流型和抑制返混;转速过大会使RTD曲线变宽,导致死区的产生,不利于反应器的混合.RTD曲线的数值模拟计算结果与实验结果基本稳合.     

高速泵效率影响因素的正交试验研究

现代高速离心泵的设计要求效率高、运行范围广、水力性能好,如何提高效率是高速离心泵设计的重点与难点。文章基于GSB-W5型卧式高速离心泵开展水力性能试验,针对小流量、高扬程、高转速离心泵效率的试验统计数据开展正交试验研究,探索泵流量、扬程、转速等工艺参数对泵效率的影响规律与影响趋势。研究结果表明,流量对泵效率的影响最大,扬程的影响次之,转速的影响最小;随着流量增大泵效率逐渐增大,泵效率则随着扬程、转速的增大逐渐减小。     

白钨矿连续酸浸槽内固体颗粒的流动特性实验及模型研究

以停留时间分布（RTD）为评价指标,对硫磷混酸浸出白钨矿的连续浸出槽内固相颗粒流动行为进行实验研究。同时探究了进料流量、搅拌转速、连续浸出槽中物料进出口位置组合对固相颗粒流动行为的影响。实验结果表明：随着进口流量的增大,一开始槽内的返混程度得到了增强,量纲为1化方差变大,但是继续增大进口流量,进口处物料的横向迁移速度加强,使槽内流体流动趋向平推流,导致量纲为1化方差减小;量纲为1化方差随着搅拌转速的增大而增大,但是此时在槽下部区域会逐渐形成循环死区,槽内死区体积分数随之增大;平均停留时间随着物料进出口位置的变化而发生变化,下进下出的进出料位置组合其平均停留时间最大,且最接近理论平均停留时间。最后利用非理想流动模型来表征实验过程中的停留时间分布,模型拟合的停留时间曲线与实验测量的曲线吻合程度良好。     

卧式双轴自清洁反应器粘性体系停留时间分布

在粘性体系中以茜素红为示踪剂,采用紫外光测试技术研究了卧式双轴自清洁反应器中的停留时间分布(RTD),利用返混模型对实验条件下的RTD及返混系数进行了模拟计算,得到了返混系数与雷诺数的关联式。结果表明,反应器的RTD受物料流速、搅拌速率及物料粘度等因素的影响,体系粘度增加返混系数减小;在实验范围内,基于返混模型的计算结果与实验结果基本相符。     

旋转填料床与盘管组合反应器中的流动特性

以饱和的NaCl水溶液为示踪剂,采用脉冲法考察了液体流量、转子转速对旋转填料床与盘管组合反应器停留时间分布(RTD)曲线的影响。用轴向扩散模型对流动状况和返混程度进行了表征。结果表明,组合反应器内的流体流动型态与盘管相同,接近活塞流,且流量越大,平均停留时间越短。旋转填料床转子转速对组合反应器停留时间分布影响很小。     

介质黏度对离心泵性能的影响

为了获得介质黏度对离心泵性能的影响规律,采用CFD方法对输送3种不同黏度介质的同一台离心泵进行了数值模拟.外特性结果分析表明,清水介质下扬程及效率实验和模拟结果之间的偏差随流量的增大而减小;不同黏度介质下离心泵的外特性曲线的趋势基本一致,即随着介质黏度的增大,效率下降,扬程减小,功率增大;不同黏度下功率换算系数Kp>1,流量换算系数Kq<1,扬程换算系数Kh<1,效率换算系数Kη<1.泵内部静压分析表明,随着介质黏度增大,泵进出口压差减小,泵内流动损失增大.     

工业RFCC汽提段内颗粒混合情况的CFD模拟

用计算流体力学方法对人字型挡板、盘环型挡板和两段环流3种工业重油催化裂化(Resid Fluid Catalytic Cracking,RFCC)汽提段内的气固两相流动进行了模拟研究,考察了汽提段内的颗粒体积分数分布情况;结合模拟示踪技术得到了催化剂出口处颗粒的停留时间分布(RTD),通过对RTD曲线进行分析,得到了表征汽提段内颗粒混合特性的参数,平均停留时间(tm)、无因次方差(σθ2)、Peclet准数(Pe),以及死区、活塞流区和全混流区的体积分数。模拟结果表明,环流汽提段外环区和内环区间存在密度差,是催化剂环流流动的推动力。人字形挡板汽提段内的tm最小,σθ2最大,Pe值最小,同时死区体积达到了汽提段体积的40%,而活塞流区体积仅占15.8%,说明其中颗粒的返混非常剧烈,汽提效率最低。相对于盘环型挡板汽提段,两段环流汽提段内颗粒的σθ2较大,Pe较小,颗粒的整体返混程度高于盘环型挡板汽提段。但从死区模型的分析看,活塞流流动的增强有利于促进气固间的传质,死区体积增大则是由于环流流动的增强所导致的,这些都有利于提高汽提效率。两段环流汽提段内活塞流区体积为26.8%,死区体积占32.3%,都大于盘环型挡板汽提段,使环流汽提段的汽提效率更高。     

涡轮桨直径对锥盘底搅拌槽固液混合特性影响

利用CFD技术对锥盘底搅拌槽内的固液两相流混合浓度场进行数值模拟研究,考察了45°圆盘涡轮式搅拌桨直径d对固液混合时间数,单位体积混合能,浓度标准差,湍动能和湍动耗散率,和固相离底悬浮临界转速的影响。研究表明:随着搅拌桨直径的增大,搅拌槽内的流体由轴向流转变为径向流的流型转变高度逐渐减小。桨径比d/D大于0.3时,混合时间数显著减小;d/D小于0.4时,单位体积混合能较小;d/D达到1/3时,单位体积混合能最小。浓度标准差随搅拌桨直径的变化波动较小。d/D小于0.4时,湍动耗散率的增长率较低;d/D大于0.3时,固相离底悬浮临界转速显著减小。从提高混合效率和降低能耗的综合角度考虑,桨径比d/D应控制在0.3—0.4之间。     

离心泵最小流量保护方案的选用原则

针对工艺流量低于离心泵的最小需求流量时,会出现泵体过热、泵的运行效率降低甚至汽蚀的现象.采取旁路回流管线将足够量的流体循环回泵前储罐的措施,从而保护离心泵.但是,泵出口处与储液罐内存在一定压差,减压时流体会出现缩脉现象,在这个过程中可能出现闪蒸或汽蚀.本文综述了不同类型的离心泵最小流量保护方案,介绍了连续循环系统、控制...     

管式振荡流反应器的流动模式研究 (II)高振荡强度下的流动模型和模拟

根据高振荡强度下的粒子成像流场可视化实验结果,在分析振荡流场中漩涡结构特征的基础上,提出用带有二次流区的全混腔室和室间返混的多釜串联模型来表征高振荡强度下的管式振荡流反应器流动特性。根据停留时间分布实验结果,运用小生境遗传算法优化求解模型参数与振荡参数之间的定量关系。模拟计算表明,优化后的模型给出的停留时间分布曲线与实验结果吻合良好。     

全通径偏心半球阀在水厂的应用及成效

送水泵房作为将清水加压输送至给水管网的构筑物,其出水水流具有高流速、高压力等特点。送水泵房水泵机组根据水厂调度需要,需经常进行启停水泵操作,因此,送水泵房止回阀需具有防水锤功能稳定、水损小、密封性好、密封副不易磨损、操控简易等特点。现状各水厂送水泵房止回阀多选用多功能水泵控制阀、液控双速闸阀。多功能水泵控制阀存在水损大、缓闭功能易受膜片老化受损影响等缺点;而液控双速闸阀组成结构复杂,阀门老化后存在启闭不到位、密封不严实、维护工作多等缺点。针对传统止回阀在应用过程中的不足,某水厂在进行送水泵房止回阀更换时,选用全通径偏心半球阀替代传统止回阀,全通径偏心半球阀由阀体及液控驱动系统两部分组成,通过液压驱动油缸动作,控制阀门启闭。通过设置液控驱动系统的动作模式,可分快速和慢速两阶段启闭阀门,实现缓闭、止回等多种功能,而全通径偏心半球阀的偏心结构设置,以及阀座、密封副的优化设计,使其在使用过程中更加稳定。与多功能水泵控制阀与双速闸阀相比,全通径偏心半球阀具有更安全、更可靠、更经济、更智能的特点,应用于泵后止回时更具优势。该水厂在使用全通径偏心半球阀后,阀前压力降低4.33%,水头损失降低90.8...     

多层流态化床的研究Ⅰ 液-固系

本文研究了液-固系多层流态化床（溢流管式）中两相流动的特性,其内容包括液相的纵向混合,液体通过多孔分布板的压降,颗粒物料通过溢流管孔口的自由流落,溢流管在流化床中工作的性能及多层床的操作特性。提出了可供设计参考的关联式。     

化工离心泵采用变频调速技术的效果

化工过程中液体流量通常是通过离心泵出品阀的开度来调节的，能耗大。介绍交流电动机采用变频调速器的原理和优点，正确选择变频调速 容量的方法和接线要点，指出在交液电动机上安装变频调速器，以调节离心泵的转速来调节液体流量，节能效果显著，易实现自动控制，对电网容量的要求低，必将在化工过程中得到推广应用。     

RESIDENCE TIME MEASUREMENTS IN PILOT-SCALE ELECTROLYTIC CELLS: APPLICATION OF LASER-INDUCED FLUORESCENCE

The flow distribution in the rectangular channel of a pilot-scale electrolytic cell was observed using an imperfect tracer-pulse injection technique in order to study residence time distribution (RTD), back-mixing effects, and velocity profiles of the electrolyte liquids within the cathode compartment. The electrolytic cell was operated under cold flow and at process conditions. While residence time studies performed in a vast number of applications are mainly based on classical conductometric measurements, alternative measurement methods have to be applied in electrochemical systems. Hence, this study deals with the investigation of RTD using laser-induced fluorescence (LIF) visualization. Back-mixing effects of the electrolyte are quantified using the axial dispersion flow model. RTD studies for the overall cell as well as velocity profile analysis for selected individual regions are conducted. Additionally, the effects of the nonstabilized membrane and of the membrane-stabilizing spacer grid are investigated.     

用变频调速器取代调节阀：—关于烧碱蒸发器自控系统执行器的探讨

用变频调速器控制进(出)料泵电机转速的方法控制泵出口管道流量:以取代过去用调节阀对管道流量的控制,从而大大简化了蒸发器液位调节系统。可以节能、节资。     

返混对气-固反应特性测试和活化能表征的影响

采用冷态研究和高温反应相结合的方法,探究了气-固反应过程中返混对反应特性和动力学的影响。首先利用脉冲示踪法考察微型流化床内的气体停留时间分布规律和气体返混特性,揭示床内径D、表观气速U_g、介质颗粒粒径d_p对床内气体返混程度的影响,并分析气体流动偏离平推流的程度,得到其最大程度接近平推流的操作范围。进而,选取活性焦燃烧这一典型气-固反应,分析微型流化床反应分析仪中不同程度的返混状态下等温燃烧的反应行为和活化能演变,再现了D、U_g、d_p对反应测试结果的影响,即：随着床径减小及表观气速和介质颗粒粒径的增大,反应器内产物气体经历的返混程度减小,使得产物气体近平推流的输出并被即时检测,获得更好揭示反应本质特性的反应活化能。活化能数值随返混程度的减少而增大,且更易达到稳定反应状态。     

管式振荡流反应器的流动模式研究(Ⅰ)PIV和RTD实验研究

采用粒子成像可视化（PIV）技术研究了管式振荡流反应器（OFR）内的流场形态和混合特点,并采用脉冲进样法测定了OFR在不同振荡条件下的停留时间分布函数。实验结果表明,OFR的混合特性十分复杂,并随振荡强度的变化呈现出不同的特征。振荡强度较低时,振荡使得OFR径向混合加强,减少了滞留区,流体的流动趋于平推流;振荡强度较高时,腔室内布满数目、尺寸和位置不断变化的漩涡,使每个腔室趋向于全混,腔室问的返混增大。实验数据与多级串联全混釜模型的比较结果显示,OFR的混合特性远非简单流动模式模型所能表征。