连续分区流化床中不等温区间的传热研究

本文对同一流化床中不等温区间无化学反应情况下的传热过程进行了研究。对连续床的不同操作条件、进料位置、进料速度、粒子、流化介质特性以及气相横向混合等，对两区间的横向表观导热系数λe的影响进行了研究，得到了本试验条件下两区间最大λe是银的14倍的结果。同时建立了传热的数学模型，得到λe的半经验公式，试验值和计算值吻合较好。为了确定和比较粒子掺混和气相掺混对床内宏观传热的影响。对气－固相各自的传热过程进行了测定。结果表明，流化粒子引起的传热量占总传热量的（90－95）％以上，气相传热量很少。连续床数模比间歇床数模多了一对流项，故连续床的横向传热量比间歇床略大些。     

流化床内自由移动石墨球表面的传热系数

密相区内自由移动的煤颗粒表面传热系数是循环流化床锅炉设计和运行的重要参数。利用石墨球模拟煤颗粒,在小型流化床实验台上对由粒度较小的石英砂颗粒组成的密相区内自由移动的石墨球表面传热系数进行了测量。测量结果显示,随着流化风速的增加,石墨球表面传热系数首先升高,当流化风速达到某一临界值时,继续增大流化风速,传热系数将保持不变,从传热的角度证明了流化床内煤颗粒基本停留在乳化相内。在多数情况下,石墨球表面传热系数随床料粒度的增大而减小。而在较低流化风速的情况下,随着床料粒度的增大,石墨球表面传热系数呈先下降后升高的趋势。当流化风速和床料粒径保持不变时,石墨球表面传热系数随着石墨球直径的增大而减小,且下降的趋势随石墨球直径的增大而减弱。而随着床层高度的增加,石墨球表面传热系数将会略有升高。     

流化床内自由移动石墨球表面的传热系数

密相区内自由移动的煤颗粒表面传热系数是循环流化床锅炉设计和运行的重要参数。利用石墨球模拟煤颗粒,在小型流化床实验台上对由粒度较小的石英砂颗粒组成的密相区内自由移动的石墨球表面传热系数进行了测量。测量结果显示,随着流化风速的增加,石墨球表面传热系数首先升高,当流化风速达到某一临界值时,继续增大流化风速,传热系数将保持不变,从传热的角度证明了流化床内煤颗粒基本停留在乳化相内。在多数情况下,石墨球表面传热系数随床料粒度的增大而减小。而在较低流化风速的情况下,随着床料粒度的增大,石墨球表面传热系数呈先下降后升高的趋势。当流化风速和床料粒径保持不变时,石墨球表面传热系数随着石墨球直径的增大而减小,且下降的趋势随石墨球直径的增大而减弱。而随着床层高度的增加,石墨球表面传热系数将会略有 升高。     

内构件流化床内颗粒停留时间分布及压降的研究

在一内径100 mm设有数块水平挡板、底部连续加料与上部溢流排料的流化床内,采用粒径为0.04～1.0 mm的精钛矿颗粒,进行了加料速率、流化气速以及内构件间距等不同因素对物料在床内停留时间及压降影响的实验研究,发现在气固并流向上的流化床内增设水平挡板且d/H=1时,可形成稳定流化状态.研究结果表明流化床中的持料量主要取决于流化气速,平均停留时间随流化气速和进料速率增加而降低.平衡时床内颗粒平均粒径大于进料颗粒的平均粒径,使得床内小颗粒停留时间减少,大颗粒停留时间延长,可满足各种粒度颗粒所需的反应时间.通过简化经验公式计算表明,大而重的颗粒趋于沉积床底,小而轻的颗粒趋于漂浮床顶.实验数据可为此类床型用于气固相加工提供有益参考.     

气固移动流化床干燥器流化与传热特性研究

以不同粒径的分子筛颗粒与炼焦煤颗粒为原料分别在气固移动流化床干燥器内进行了双组分颗粒分级流化行为特性与气固间传热特性的实验研究。考察操作气速、颗粒直径与不同粒径配比的变化以及搅拌转速对床层阻力的影响,并对流化状态加以描述分析,研究了干燥器气固间传热特性,得出了相应的表面传热系数关联式,计算值与实验值的误差小于15％。     

水泥生料球在方形喷动床中流化特性试验研究

喷动流化是流态化体系里的一种操作方式，其优越性将对水泥熟料煅烧工艺产生较大的影响。本文着重研究了方形截面喷动床内不同物料粒径、不同喷动口结构对水泥生料球喷动流化特性的影响。并对水泥生料球的内循环现象作了初步描述与分析，提出移动——内喷动床的概念。     

生物质快速热解流化床反应器气力进料特性

为探究不同工况下热解流化床反应器的气力进料特性,设计并搭建了流化床反应器气力进料冷态试验装置。生物质原料和床料分别采用落叶松颗粒和石英砂颗粒,通过试验测得了本装置的最小流化速度,研究了流化气速、喷动气速、流量比、初始静床高、石英砂粒径、落叶松粒径对流化床反应器气力进料特性的影响。试验结果表明：流化气速和喷动气速的增加均会提高进料率;流化气使床料流化并为落叶松颗粒提供进料空间,喷动气为落叶松颗粒提供动能,并平衡一部分床层压力;落叶松与石英砂粒径的增加对进料效果不利;流量比在1.9~2.7范围内进料率高且稳定性好。本文构建了生物质、床料与气体的三相流物理及数学模型,开展试验对模型进行验证,结果表明其预测误差为±13%。     

粉－粒体系混合流化特性研究

通过实验对粉－粒体系的混合流态化特性进行了探讨。分析了细粉含量及粒径比与传统流化过程中稳定操作区域大小和床层膨胀行为之间的关系，以及在细粉连续稳定加入和带出的条件下，粉－粒体系流化过程中操作条件下对床内细粉含量和细粉在床内平均滞留时间的影响。     

流化床-输送床耦合装置中煤颗粒的气力分级

引言流化床内颗粒与流体混合激烈,传热与传质效果好,颗粒在全床内的温度和浓度均匀一致,故流化床广泛应用于燃烧、气化及热解过程中。然而,不同粒径颗粒的流化特征有所差别,且所需要的转化时间及转化温度不同。目前的热解技术使得各粒     

粉－粒体系混合流化特性研究

通过实验对粉－粒体系的混合流态化特性进行了探讨。分析了细粉含量及粒径比与传统流化过程中稳定操作区域大小和床层膨胀行为之间的关系，以及在细粉连续稳定加入和带出的条件下，粉－粒体系流化过程中操作条件下对床内细粉含量和细粉在床内平均滞留时间的影响。     

分子筛催化剂波面移动床传热特性研究

采用粉粒体传热的两区模型和微元体能量平衡理论 ,研究和分析了不同颗粒粒径的分子筛催化剂对波面移动床换热器各传热系数的影响。实验结果表明 :分子筛催化剂颗粒粒径的大小对壁面传热系数和总传热系数影响大 ,而对中央区的传热系数无影响。     

煤的成灰磨耗特性对循环流化床内物料平衡的影响

循环流化床燃烧条件下煤的成灰磨耗特性是影响床内的流化特性和锅炉整体性能的重要因素之一 .利用静态燃烧然后冷态流化实验方法 ,可以得到给煤的成灰及磨耗参数并提出煤种的本征成灰概念 .在此基础上建立稳态的 CFBC冷态灰平衡模型来研究流化床内物料的粒径分布规律 .分析了流化风速、分离器效率和煤灰的磨耗系数对飞灰、排渣和床料的粒径分布的影响 .     

喷动流化床流动形态变化的试验研究国家

在一个可视化的半圆柱喷动流化床试验台上研究了喷动流化床的流形变化规律。研究表明：随着喷动气量和流化气量的改变,床内会呈现不同的流动形态：固定床、带射流的流化床、喷动床、充气喷动床和喷动流化床。同时研究了量小喷动速度和最小喷动流化速度随喷动管内径、颗粒粒径、静止床高的变化规律,归纳了预测量小喷动速度和最小喷动流化速度的试验关联式,绘制了喷动流化床的流形划分相图。     

移动床中颗粒接触传热的数学模型

密相颗粒流动过程中的传热行为研究还不充分.在综合考虑颗粒接触传热的多个过程的基础上提出了颗粒接触传热模型,并与DEM模型结合模拟了移动床中颗粒与加热面间的传热过程.比较各传热过程的关系,可知通过接触面传递的热量对整体有效传热量的影响最大;有效传热系数主要受与加热面接触的颗粒数目、接触时间、颗粒 加热面间接触面的大小等因素的影响;当颗粒的平均粒径相同时,不同的颗粒粒径分布对颗粒系统的传热影响不是很大;当颗粒的粒径增大,有效传热系数降低;颗粒与加热面间的传热量在空间上的分布是不均匀的.     

国内化工信息

1 连续重整技术再上台阶由中国石化工程建设公司ＢＤＩ设计执行中心和石油大学完成的“连续重整催化剂再生技术的研究”近日通过了集团公司的技术鉴定。在几年的攻关中 ,该课题的科技人员深入研究了积炭机理、烧炭动力学和轴向、径向不同类型移动床内气固流动规律 ,开发了轴向径向两种移动床烧炭过程的计算软件 ,设计出了 3种不同催化剂环量的轴 -轴两段组合烧炭和轴-径两段组合烧炭的新型轴流移动床再生器 ,该设计已申请了两项中国专利。这种新型再生器结构合理、简单 ,实现了物料气固活塞型流动 ,在床层温度分布和烧炭效率等方面 ,优于国…     

振动流化床与浸没水平管平均传热特性理论分析与实验研究

在二维流化床(240mm×80mm)中,以平均粒径dp为1.83mm的玻璃珠为物料,研究了振动流化床与浸没水平管间传热规律;考察了流化数、振动频率、床高、水平管管径等因素对平均传热系数的影响。采用自制探头对浸没加热管束和振动流化床层间平均传热系数进行实验测定,利用颗粒团模型,建立了振动流化床层与浸没水平管间平均传热模型,并对平均传热系数的理论预测值与实验测定值进行了比较。结果表明:计算值与实验值吻合较好,误差在±15%范围内。在较高流化数、低振动频率时,实验值处于理论值上方;随着振动频率、管径增大,平均传热系数实验值逐渐趋于理论预测值甚至低于理论预测值。结果可为带浸没水平管的振动流化床设计和研究提供参考。     

大颗粒流化床中颗粒磨蚀的实验研究

为了进一步丰富和发展大颗粒流态化理论,促进其在水泥煅烧领域的应用,实验通过1个三维流化床试验台研究了大颗粒流化床中颗粒的破损方式为磨蚀,即颗粒在流化过程中表面磨碎后生成细粉,颗粒自身的粒径逐渐变小。实验表明,颗粒粒径、风速以及流化时间对大颗粒流化床中颗粒的磨蚀影响较大,静床高对磨蚀几乎没有影响。最后提出了大颗粒流化床合适的控制参数:粒径范围4—7 mm,表观风速1.3um f—1.6um f,静床高H0/D<2。     

硅胶粒径对太阳能吸附制冷系统性能的影响

针对以硅胶-水为工质对的太阳能吸附式制冷系统,实验研究了不同粒径的硅胶材料对吸附床传热传质特性及系统制冷能力的影响。三组对比实验的硅胶材料平均粒径分别为1mm、3mm和5mm,在太阳辐射接近的条件下完成实验测试,结果表明粒径中等的硅胶材料表现最优,其制冷系数COP和按照循环周期定义的比制冷功率SCP2均最高。小粒径材料虽然使吸附剂填充量有所增加,但是会导致吸附床轴向传质阻力增加,影响其末端吸附能力的发挥。而材料的粒径过大,则会降低吸附床的吸附剂填充量及其传热性能,从而导致预热脱附和冷却过程的时间延长,不利于系统的制冷性能改善。实验结果表明,吸附剂粒径是影响太阳能吸附式制冷系统工作性能的一个重要因素,在系统设计中需要给予重视。     

不同流体Prandtl数时颗粒有序填充床的流动传热性能

对小管径/粒径比颗粒有序填充床进行数值模拟,研究流体普朗特数(Pr)变化及不同管径/粒径比对填充床流动与传热性能的影响。结果表明,颗粒填充通道可分为入口阶段、充分发展阶段以及出口阶段,各个阶段的流动与传热特点不同。在相同雷诺数(Re)时,流动传热充分发展阶段传热系数和压降均随管径/粒径比的增大而增大,且后者增大的幅度大于前者。流动工质的Pr越大,填充床努塞尔数(Nu)越高,而Pr变化对阻力系数的影响可忽略。Pr不同,Nu随管径/粒径比的变化趋势不同,而阻力系数随管径/粒径比的变化趋势相似。     

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.