液固外循环流化床换热器主压降的实验研究

以喷嘴为颗粒循环装置的液固外循环流化床换热器为研究对象,考察颗粒直径、口径比、喷嘴安装位置、颗粒初始加入量及流体黏度对主压降的影响,得出了稳定操作情况下,液固外循环流化床换热器主压降与上述因素之间的经验关联式,计算值与实验值吻合较好,为外循环流化床换热器的设计计算提供依据。     

喷嘴对液固外循环流化床内含固体积分数的影响

设计了实现液固外循环流化床中颗粒正常循环的关键部件——喷嘴,利用CCD图像采集分析系统,获得了其换热管束内固体颗粒的分布情况,考察了液体流量、口径比、喷嘴安装位置、颗粒直径、颗粒初始加入量以及液体黏度对液固外循环流化床换热器管束内含固体积分数的影响。结果表明:口径比及喷嘴安装位置对提高管束内的含固体积分数都存在一个最佳值,颗粒直径、颗粒初始加入量以及液体黏度对管束内含固体积分数也具有较大的影响,同时还通过对实验数据的综合分析,得到了喷嘴在最佳安装位置下液固外循环流化床内含固体积分数的经验关联式。     

外循环流化床换热器内最大颗粒循环流量的实验研究

利用CCD图像采集系统,对外循环管内颗粒流动状况进行考察,获得了外循环流化床最大颗粒循环流量,并考察了喷嘴直径、喷嘴安装位置以及液体粘度对外循环流化床内最大颗粒循环流量的影响。结果表明:喷嘴直径及其安装位置对外循环管内颗粒流量具有重要影响,并且对于提高最大颗粒循环流量都存在一个最适值,同时液体粘度对颗粒循环流量也具有较大的影响。     

用压差变化阈值确定外循环流化床的起始外循环流化速度

起始外循环流化速度是影响气液固外循环流化床正常操作的重要参数之一。提出了以流化床内压差随表观液速的变化阈值来确定流化床起始外循环流化速度的方法。通过实验研究,考察了颗粒直径、颗粒体积分率和表观气速等操作参数,对强制循环条件下流化床起始外循环流化速度的影响。结果表明,液固流化床起始外循环流化速度远大于单个颗粒终端速度,与颗粒体积分率、颗粒平均直径成正比;强制循环时,颗粒体积分率较小的情况下,加入气体后的起始外循环流化速度比液固两相起始外循环流化速度要大,颗粒体积分率较大时,几乎与液固两相相同。     

喷嘴对液固外循环流化床内颗粒循环特性的影响

液固外循环流化床换热器可以用来蒸发浓缩单基药提取硝化棉的提取液.设计了实现液固外循环流化床内颗粒正常循环的关键部件喷嘴,构建了以喷嘴作颗粒循环装置的液固外循环流化床换热器,研究了喷嘴的结构参数及操作参数对起始循环流体流量、全床压降、负压和最大颗粒循环流量等的影响.结果表明,喷嘴的口径比及安装位置对提高颗粒循环效果均存在一个最佳值,为外循环流化床换热器的设计计算提供了依据.     

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.     

液固两相外循环流化床压力波动信号的统计及频谱分析

压力波动信号是表征流化床内流体运动特性的重要信息. 为了更好地了解液固外循环流化床内流体流动特征,在液固外循环流化床中,对床体壁面压力波动信号进行了时域、频域及自相关性分析. 结果表明,沿床体稳定流化段上的压力波动特征相似,流体流动和颗粒运动所引发的压力波动能量频带分别集中在0~10和30~40 Hz之间,压力波动的概率密度近似呈正态分布,液固两相外循环流化床中的压力波动信号介于周期信号和随机信号之间.     

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。     

液固循环流化床换热器中液相流场分布的测量

本文利用光电转换（CCD）技术对二维液固循环流化床中流体的速度分布进行了测定。实验结果表明：流化床的进口段前的管线结构对液体在流化床中的流场的影响,液体循环流量较小时,流体在流化床进口段的速度分布基本均匀,此时在床的对称轴两侧形成两个漩涡,且近似对称,流化床中的固含率在实验范围内对流场的影响不大。     

水平双管程液=固循环流化床中颗粒分布和压降

为促进流化床换热防垢节能技术在水平双管程换热器中的应用,设计和构建了一套冷模透明水平双管程液-固循环流化床换热装置。以水和聚甲醛颗粒为工质,利用电荷耦合器件（CCD）图像测量和处理系统及压差传感器,考察了颗粒加入量（0.50%~1.25%）和循环流量（6~11 m³·h^-1）对颗粒分布和压降的影响。结果表明：上管程的颗粒分布更为均匀,下管程内存在“死区”,上、下管程的固含率均沿重力方向增大。上管程的颗粒分布不均匀度随循环流量的增加而波动,下管程则先迅速增大再逐渐减小。上、下管程的颗粒分布不均匀度均随颗粒加入量的增加而波动。压降比率随循环流量和颗粒加入量的增加而波动,在实验范围内的最大值为18.3%。绘制了操作参数对颗粒分布和压降影响的三维图,以确定较适宜的操作参数范围。     

Experimental study on solid circulation in a multiple jet fluidized bed

Particle image velocimetry was used to investigate the evolution of multiple inlet gas jets located at the distributor base of a two‐dimensional fluidized bed setup. Results were used to estimate the solid circulation rate of the fluidized bed as well as particle‐entrainment into the individual jets. The effects of fluidization velocity, orifice diameter, orifice pitch, particle diameter, and particle density were studied. It was determined from this study that the solid circulation rate linearly increased with an increase in the fluidization velocity until the multiple jet system transitioned from isolated to an interacting system. In the interacting system of jets, the solid circulation increased with fluidization velocity but at a much lower rate. For multiple jet systems, this phenomenon may indicate the presence of an optimum operating condition with high circulation rate and low air input in the bed. © 2011 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 58: 3003–3015, 2012     

Prediction of minimum fluidization velocity for vibrated fluidized bed

The prediction of minimum fluidization velocity for vibrated fluidized bed was performed. The Geldart group A and C particles were used as the fluidizing particles. The method based on Ergun equation was used to predict the minimum fluidization velocity. The calculated results were compared with the experimental data.The calculated results of minimum fluidization velocity are in good agreement with experimental data for Geldart group A particles. For group C particles, the difference between the calculated results and experimental data is large because of the formation of agglomerates. In this case, the determination of agglomerate diameter is considered to be necessary to predict the minimum fluidization velocity.     

气固搅拌流化床流化和干燥特性实验研究

通过测定不同搅拌速度、床层高度下床层压降与表观气速间的关系,研究了水平桨气固搅拌流化床的流化特性。实验表明,搅拌增强了气固接触,明显改善了流化床的流化质量。对不同气速、不同搅拌速度下气固流化床的干燥特性进行了实验研究,结果表明,搅拌能加快流化床的传热速率,提高干燥速度。     

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.     

水平管循环流化床换热器防垢试验研究

以硫酸钙为工质,在水平管循环流化床换热器装置内进行条件试验,研究水平流化床的防垢效果和传热性能.实验结果表明,水平管循环流化床换热器具有良好的防垢效果和传热性能.     

气-固微型流化床压降特性及最小流化速度的实验研究

在内径3～20 mm的4个气-固微型流化床中,分别考察了A类和B类两种类型颗粒的流化特性,同时研究了床几何结构、操作条件、物相性质等各因素对其最小流化速度的影响.结果 表明,气-固微型流化床中的床层压降特性与颗粒类型密切相关,不同的流动状态下两种类型颗粒的流动特性存在显著地差异.在固定床阶段,与B类颗粒相比,A类颗粒与...     

多相流化床换热器流固分布装置发展现状

对多相流化床换热器流固分布装置的发展情况进行了综合分析,为进一步优化流化床换热器流固分布装置,使流化床换热器更好地传热和防垢、除垢,提供了有益的参考。     

Experimental and numerical research for fluidization behaviors in a gas–solid acoustic fluidized bed

The effects of sound assistance on fluidization behaviors were systematically investigated in a gas–solid acoustic fluidized bed. A model modified from Syamlal–O'Brien drag model was established. The original solid momentum equation was developed and an acoustic model was also proposed. The radial particle volume fraction, axial root‐mean‐square of bed pressure drop, granular temperature, and particle velocity in gas–solid acoustic fluidized bed were simulated using computational fluid dynamics (CFD) code Fluent 6.2. The results showed that radial particle volume fraction increased using modified drag model compared with that using the original one. Radial particle volume fraction was revealed as a parabolic concentration profile. Axial particle volume fraction decreased with the increasing bed height. The granular temperature increased with increasing sound pressure level. It showed that simulation values using CFD code Fluent 6.2 were in agreement with the experimental data. © 2009 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2010