内热式振动流化床喷雾造粒试验研究

为了开发内热式振动流化床造粒技术的潜在应用价值,对流化床喷雾造粒装置进行改进,同时引入了机械振动和内置加热管群,并以1.6 mm磷酸铵颗粒为晶种,磷酸铵溶液为浆料,在不同操作条件下进行喷雾造粒特性试验.试验结果表明:①在同样的进气温度下提高流化气速会加快颗粒生长,过大则导致粉尘生成率增加;②内加热功率的增大有利于提高颗粒的生长速度;③振动频率和振幅对颗粒成长的影响相似,适度的振动有利于颗粒成长,过大则使粉尘生成率提高.根据试验数据拟合了颗粒生长的经验公式,计算值与试验数据的误差在15%以内.     

带内置水平管的大颗粒振动流化床流体力学研究

以大颗粒MAP（磷酸-铵）为试验物料对带内置水平管的大颗粒振动流化床流体力学进行了试验研究,结果表明,振动的引入对床层临界压降有明显的降低作用;同样床层条件下振动频率越大床层临界压降越低,振幅的改变对床层压降影响不大;低气速下振动使床层孔隙率降低而导致压降高于普通流化床;在带内置水平管的大颗粒振动流化床中,振动对大粒径颗粒的影响小于小粒径颗粒;由试验拟合出经验公式,与试验数据吻合良好。     

大颗粒振动流化床颗粒临界流化速度研究

建立了带内置水平管的振动流化床,并以颗粒状磷酸一铵为实验物料对带内置水平管的大颗粒振动流化床颗粒临界流化速度进行了实验研究。结果表明,振动的引入对颗粒临界流化速度有着明显的降低作用;同样床层条件下振动频率和振幅越大,床层临界流化速度越低;振动对小粒径颗粒的影响稍强于大粒径颗粒;由实验数据拟合出用于预测该类流化床临界流化速度的经验公式,公式与实验数据吻合良好。     

振动流化床造粒研究

总结了固体颗粒在振动流化床中造粒过程的研究结果。通过文献资料与笔者实验结果相比,得出振动流化床中振动能量转换与成形颗粒的主要物理特性影响的结论（包括颗粒平均直径、物料尺寸分布、成球率、颗粒强度等）。最后论述了一些典型振动流化床造粒设备的结构。     

硝铵磷铵混肥振动流化床喷雾造粒实验研究

以油菜籽为模型晶种 ,进行硝铵磷铵混合液的流态化喷雾造粒实验 ,比较了固定流化床和振动流化床两种喷雾造粒工艺。实验结果表明 :振动流化床造粒产品粒径均匀 ,表面平整 ,颗粒强度高。建立了振动流化床造粒产品粒径简化模型 ,并与实验数据进行比较 ,验证了模型的正确性     

干污泥颗粒在振动流化床中的流体力学和水平管的传热特性

在240mm×80mm振动流化床中以干污泥颗粒为实验物料,研究了振动对临界流化速率和床层空隙率等流态化特征参数的影响,并考察了气速、振动频率、振幅和水平管加热功率对平均传热系数的影响。结果表明:振动的引进大大降低了颗粒的流化速率,同时提高了污泥床层空隙率。水平管的平均传热系数随气速和振动频率的增加呈先增加后减小的趋势,随振幅的增加而增加,而随水平管加热功率增加而减小。通过实验数据拟合得到平均传热系数的关联式,其计算值和实验值吻合较好。误差可控制在±10%。     

振动流化床宽筛分玻璃粒子与水平管局部传热特性

以宽筛分玻璃粒子为实验物料,测定了振动流化床与浸没水平加热管间的局部传热系数,研究了通气速率、振动频率和粒度分布对局部传热系数的影响.结果表明,浸没水平管局部传热系数随流化气速和振动频率的增加先增大而后逐步减小;小颗粒的存在有利于增强加热管与床层的传热;大颗粒比例的增加不利于管壁与床层的传热.由实验数据整理了预测局部传热系数的经验公式,经验公式与实验数据误差在20%以内,吻合较好.     

混合颗粒在内置水平管振动流化床中流体力学研究

在内置水平管的二维振动流化床中研究了玉米粒与塑料珠颗粒混合物的流化特性,考察了颗粒质量分数、振动频率、振幅、内置水平管和振动强度对床层压降及临界流化压降的影响。实验结果表明,在混合颗粒的振动流化床中,固定床阶段,相同条件下床层压降随着玉米粒质量分数的增大而增大,流化床阶段随玉米粒质量分数增大而减小;内置管的引入增大了床层压降;振动的引入增大了固体床阶段的床层压降,降低了流化床阶段的临界流化压降;振动对大粒径的影响小于小粒径;由实验数据拟合出的用于预测带内置水平管的混合颗粒振动流化床临界流化压降的经验公式,经验公式与实验数据基本吻合。     

颗粒振动影响动量传递过程的格子Boltzmann方法模拟

流化床内部颗粒振动对传递过程有着重要影响。格子Boltzmann方法耦合改进的浸入运动边界法模拟了不同振幅比A/D和频率比k=f_e/f₀下的单颗粒振动情况,并研究了不同排布和间距的双颗粒振动对传递过程中升阻力系数以及涡脱落频率的影响。结果表明,颗粒Reynolds数Re=100,单颗粒横向振动时,振幅增大导致锁定区间变大,颗粒锁定区间内的曳力系数大于锁定区间外,有利于传递。单颗粒流向振动,A/D=1.50时,随振动频率增大,流体流动模式为：2S模式→2P模式→2P+2S模式→混沌。相同振幅下k <1.25时,颗粒横向振动的曳力系数大于流向振动的曳力系数;k>1.25时则与之相反。因此,当k <1.25时,横向振动更有利于传递;k>1.25时,流向振动更有利于传递。串联双颗粒相互抑制涡的形成使曳力系数减小,不利于传递;相反,并联双颗粒促进传递作用,且在间距H=3D时效果最佳。以上数值结果为强化传递过程提供了一种思路。     

振动流化床内污泥颗粒与内置水平管的局部传热特性研究

研究了污泥颗粒在振动流化床中与浸没水平管的传热规律,考察了流化气速、振动频率和振幅对局部传热系数的影响,实验结果表明,局部传热系数因水平管圆周位置而异,局部传热系数随着气速、振动频率和振幅的增加呈先增长后降低的趋势。水平管的迎风面的局部传热系数要远远小于背风面。研究结果能为污泥在内置水平管的振动流化床的干燥设计提供理论依据。