颗粒级配对分级机进料管流动特性影响的数值研究

为了分析颗粒级配对超细分级机进料管内流动特性的影响,利用计算流体力学(CFD)方法,对进料管内气固两相流动进行研究。在对计算模型进行验证的基础上,揭示了不同颗粒级配下进出口压差、颗粒浓度分布及颗粒分散等特性。研究表明:进料管进出口压差随着级配中大粒径颗粒含量的增加而增加。当级配中小粒径含量较大时,颗粒浓度分布均匀,颗粒分散性较好,入口风速、喂料浓度、颗粒密度的改变对颗粒量纲1浓度分布及分散性影响较小。对于大粒径含量较大的级配,随着入口风速的增加,量纲1浓度减小,浓度分布不均匀度减小,分散性提高;随着喂料浓度的增加,量纲1浓度分布变化较小,但浓度分布不均匀度增大,颗粒分散性下降;随着物料密度的增加,浓度分布不均匀度减小,颗粒分散性提高。竖直段轴向截面上颗粒量纲1平均浓度的高低分界线为一定值(Z=0.5 m),且与颗粒级配及操作参数的变化无关。     

超细分级机进料管内颗粒浓度分布特性的数值模拟

采用RNG k-e湍流模型和随机轨道模型,对SCX超细分级机进料管内颗粒浓度分布进行了数值模拟,探讨了入口固体浓度、入口气速、粒径等的影响. 结果表明,弯管出口附近颗粒浓度分布波动大,但在距弯管出口距离为6倍管径处波动趋于稳定. 整个竖直段任意横截面可分为高浓度和低浓度区域,且两区的无因次半径(r/R)有一定范围：X方向低浓度区为-1相似文献   

选粉机颗粒轨迹的非稳态模拟

选粉机颗粒轨迹模拟研究是分析选粉机分级效率与分级精度性能技术指标的重要基础之一。根据计算流体动力学（CFD）理论,运用DPM模型的颗粒运动方程对时间积分求解颗粒运动轨迹,阐述了颗粒的分级过程。对二维平面离散颗粒的捕集和采样结果进行分析,考察了细粉和粗粉的质量流率,并研究了不同工况下细粉颗粒粒径分布情况。对数值模拟相关工况点进行模拟结果的实验分析,结果表明：细粉颗粒质量流率模拟结果与实验结果误差为5.66%;细粉颗粒粒径分布曲线两者较吻合,100 μm颗粒含量相对误差为6.54%。研究结果为分析和预测选粉机不同工况下的成品产量和粒径分布提供了模拟方法。     

SCX分级机进料管流场数值分析与结构优化

以FLUENT软件为计算平台,气相采用欧拉模型,颗粒相采用DPM模型对SCX超细分级机进料管内流场进行了数值模拟,进料管内部流场不均匀,存在明显的偏流现象。在弯管处添加导流片进行优化,对比分析了导流片数量、尺寸和间距分布形式对压力、速度和颗粒质量浓度分布的影响。结果表明:导流片的添加提高了进料管流场的品质;当导流片数量为5,尺寸为1/4圆弧并在前后加长150 mm(半径的1.2倍),并按等间距分布时,进料管内压力、速度和颗粒质量浓度分布较为均匀,为后续的分级提供了良好的前提。     

颗粒粒径和膜孔径对陶瓷膜微滤微米级颗粒悬浮液的影响

通过测定颗粒悬浮液通过陶瓷微滤膜时的参透通量及污染阻力,确定了陶瓷膜处理微米级颗粒悬浮液时,颗粒粒径和膜孔径对微滤过程的影响和膜污染机理,获得了微米级颗粒悬浮液微滤过程中膜孔径的选择方法。     

高效转子式选粉机切割粒径的探讨

对切割粒径进行假设并进行公式推导,研究发现：随着切割粒径公式中的颗粒径向沉降速度（ΔV）的增大其切割粒径随之增大,转子转速从150 r/min到260 r/min过程中其切割粒径减小45.93μm。结合NGM500高效煤磨转子式分级机发现随转子转速的增大其切割粒径减小,在选粉机产量8 t/h条件下,转子转速从150 r/min到210 r/min的过程中,其切割粒径减小23.98μm。改变速度方向与径向成角（θ）的值其切割粒径呈现抛物线形式变化。     

O—Sepa分级机分级粒径的计算与分析

利用一维离心流场的理论,导出了Ｏ－Ｓｅｐａ分级机在环形分级区和涡轮分级区内理论分数粒长的计算式,并与经验公式的结果进行了分析,比较,提出了对理论分级粒径进行修正的方法。     

旋风分离器内颗粒运动规律的数值模拟

采用单颗粒动力学模型计算了旋风分离器内颗粒的运动轨迹。计算结果表明：进入旋风分离器的颗粒绝大多数在环形空间内就被甩向器壁；从入口上部进入的部分较小颗粒由于局部二次流作用而上升形成顶灰环；还有少量颗粒进入下部分离空间。在下部分离空间内，有灰斗返气夹带上来的颗粒，处于内旋流的颗粒则有可能随上升气流而逃逸，所以一定的分离空间高度有利用颗粒的二次再分离。     

转轮式分级器切割粒径的预测模型

针对转轮式分离器,建立不同结构参数及操作参数下的切割粒径预测模型有助于指导其设计和运行。基于相似理论以及对颗粒分离过程的分析,提出一种考虑结构参数的半经验模型,确定了模型参数,并通过实验以及文献报道的数据验证了模型的可靠性。与前人工作相比,此模型在不同的转轮分离器结构下显示出较好的通用性;此外,模型可以复现切割粒径随叶轮转速增大而先减小后增大的非单调关系,这是原有的半理论模型不能实现的。对不同结构转轮分离器性能的系统分析表明,较大的分离器入口面积及较小的导流角度可确保入口产生强旋流气流,进而使切割粒径对转速的敏感段在低转速区;而较小的分离器入口面积,或较高的入口风速可以提高对细颗粒的分离能力。对运行参数的研究表明,增大颗粒流率会减小切割粒径;调整叶轮转速可以灵活地改变切割粒径,适应不同的工作需求。     

含大粒径颗粒的液固两相物料输送减压装置模块化设计与数值模拟

采用多个孔板式节流单元,模块化设计了含大粒径颗粒物料的液固两相物料输送管道的多级减压装置.通过数值模拟对不同孔径的减压装置的减压效果进行了对比分析,确定由10个7mm孔径的孔板式节流单元组合可有效实现设定工况下物料的减压操作.模块化设计的多级减压装置可在现场灵活组合,在防止发生堵塞的同时能满足不同的压降需求.     

进料位置与风速对旋风分级器颗粒分级效果的影响

根据旋风分级器内气流速度分布特点进行了进料区域划分,运用非稳态离散相模型和分级实验对比了3个代表性进料位置对颗粒运动轨迹及分级精度的影响,分析了1 μm和10 μm颗粒在不同区域内的受力情况。结果表明,边壁区域进料造成粗组分中细粉夹带现象严重,分级精度差;中部进料区域内流场强度大,粗颗粒受离心力强,细颗粒受轴向气流曳力大,有利于减少颗粒在分级区的停留时间,实现粗、细颗粒的快速分级,对改善分级精度有利;中心位置进料延长了粗颗粒的分级运动路程,增加了粗组分跑损的概率,模拟计算15 μm的粗颗粒进入细组分的质量分数达到11.7%。经实验验证,入口气速在10～22 m·s^-1,中部区域进料时分级后粗、细组分粒度分布曲线重合区面积最小,分级粒径比率值平均提高了25.3%,研究结果为离心气流分级设备的进料位置设计提供了一定的指导。     

流场形态对旋风分级器性能的影响

气流分级器性能的优劣很大程度上取决于流场分布,改变常规旋风分级器的切向进风口位置,在分级空间建立不同类型的离心流场,采用数值模拟和分级试验手段分析了分级流场形态对颗粒运动过程和分级性能的影响。结果表明,传统旋风分级器边壁下行流造成粗粉中细颗粒夹带较多,影响分级精度;新型旋风分级器内形成上下两个旋涡,上旋涡均为上行气流,其流量约占总风量的80%,下旋涡携带细颗粒较少,降低了细颗粒进入粗组分的概率;上旋涡可实现对边壁区的细颗粒的轴向淘洗、再分级,提高了分级精度。试验结果表明,入口气速从10m/s增加至22m/s。相较于传统旋风分级器,新型旋风分级器的分级性能明显改善,分级精度指标平均提高27%,压降损失为传统旋风分级器的53%~62%。     

基于CFD的选粉机分级过程数值模拟

为研究颗粒在选粉机内的分级过程,在对颗粒受力进行理论分析的基础上,对涡流空气选粉机SLK5500分级室平面进行了稳态和非稳态的CFD数值模拟,在稳态模拟中考察了颗粒运动轨迹和分级效率,在非稳态模拟中考察了颗粒的实时运动规律。最后得出,颗粒在选粉机内的分级过程是一个概率事件,粒径较小的颗粒进入细粉的概率大,进入粗粉的概率小,而粒径较大的颗粒进入细粉的概率小,进入粗粉的概率大。通过数值模拟对颗粒的实时运动进行了仿真,为选粉机结构改造和操作参数优化提供了模拟方法和数据基础。     

进料方式对超细分级机分级性能的影响

采用数值模拟方法对两种不同进料方式的分级机进行了气固两相流研究,分析了内部压降、气相速度、固相浓度分布等特性;对两种进料方式的分级机进行了应用研究,对比分析了上下进料方式下的特征粒径和细粉粒径分布特点。结果表明:采用上进料方式由于增加了机械撒料盘,进出口压差更大,同时转子外沿圆柱面上的切向和径向速度分布更为均匀,有利于减小分级粒径的波动,得到粒径分布窄的细粉;采用上进料方式有利于提高颗粒浓度分布的均匀性,但受转速的影响较大;采用上进料和下进料两种方式均能取得较好的分级效果,分级后细粉粒径小且分布窄,主要集中在1~30 μm,30 μm以下的颗粒含量达到90%以上。研究结果对分级机进料方式的设计和结构优化有一定指导作用。     

大粒径硅溶胶粒径增长及其控制工艺的研究

大粒径硅溶胶在涂料、化学机械抛光、催化剂载体等工业领域中都有着极其广泛的应用。在添加适量催化剂的条件下,采用单质硅粉氧化法制备了大粒径溶胶。重点介绍了大粒径硅溶胶的分类、性质及应用,通过研究不同条件下大粒径硅溶胶的粒径增长过程分析了大粒径硅溶胶制备过程中的粒径增长机理。在添加阴离子表面活性剂的条件下,采用浓缩蒸馏实验研究了大粒径硅溶胶粒径增长与其浓度的关系,结果表明：随着大粒径硅溶胶浓度的增大,大粒径硅溶胶的粒径呈先减小后增大的趋势。最后提出了制备大粒径硅溶胶的粒径控制工艺。     

涡流分级机撒料盘的试验研究

研究了涡流分级机撒料盘上凸棱高度对分级精度和分割粒径的影响。试验得出,随着径向凸棱高度的增加,物料分散变差,分割粒径ｄ５０减小,分级精度指数降低。在试验范围内,当撒料盘凸棱高度与内径之比为００３７时,分级精度指数最高。     

激光粒度仪测定PTA粒径分布

介绍了激光粒度仪测定PTA粒径分布的分析方法 ,通过试验确定了分析条件 ,并与筛分法分析结果进行了对比。该方法简捷、快速、重现性好 ,适用于PTA产品的粒度分析。     

颗粒在涡轮式分级机分级轮中的运动轨迹

通过引入一个简化的单颗粒动力学模型,对颗粒的运动轨迹进行了模拟.该模型假设颗粒在分级轮中具有二力平衡状态,即颗粒的运动状态主要取决于流体黏滞力与离心力的作用.为了便于求解,将方程转化为等速旋转坐标系中的方程,通过求解方程并绘制图形,求得颗粒在叶片间的运动轨迹.对不同转速、风量、叶片间距及不同叶片倾斜角度下的颗粒运动轨迹进行了详细研究,计算结果表明：转速、风量、叶片间距和叶片角度是影响颗粒运动轨迹的主要因素;转速的增加和风量的减小均可以显著减小分级粒径的大小;叶片间距的减小使颗粒与叶片的碰撞次数增多;在相同条件下,负角度叶片的分级粒径小于径向叶片,径向叶片的分级粒径小于正角度叶片.