烧结矿炉式冷却装置料层阻力试验研究

针对烧结矿炉式冷却装置料层阻力分布特性问题,开展料层阻力特性试验研究。重点分析了料层高度0.8～1.0m、掺料比0～25%、冷却风流速0.4～2.2 m/s的参数范围内的料层阻力特性。研究结果表明:掺料比对料层阻力影响最大。烧结矿炉式冷却装置料层单位压力损失随掺料比的增加而增加,当掺料比大于15%后,增加掺料比对料层单位压力损失的影响降低;当料层高度一定时,单位料层压力损失与冷却风流速呈二次函数关系,随着冷却风流量的增加而增加。     

文丘里除尘器对井下碳烟净化的模拟试验研究

从矿山井下柴油设备碳烟污染的空气净化问题出发,对文丘里除尘器进行了模型设计和模拟试验。其结果表明,文丘里除尘器对井下柴油设备排出的碳烟具有明显的空气净化效果。在该除尘装置中采用高水压和大风量,可使除尘效率达到70%。     

电解二氧化锰生产中粉尘和酸雾废气净化的探讨

介绍了生产电解二氧化锰的制液过程中,产生含有粉尘、酸雾废气的特点.并对这种废气的治理提出了采用湿式除尘器与气液吸收设备相组合的装置——文丘里除尘器及改进的玻璃钢酸雾净化塔净化方案。通过分析、比较,提出了研制、生产既能除尘,又能吸收酸雾的高效气液吸收设备的设想。     

气-气中温板式换热器的研究

当前板式换热器的研究与应用集中在液-液、液-气工况下,随着工业生产的需要,板式换热器在气-气工况下也已逐渐投入使用.文章比较了板式换热器与翅片管式换热器在换热和阻力损失方面的性能.结果表明:板式换热器在气-气工况下具有较高的换热效果和低的阻力损失.     

全尾砂?废石膏体流变特性及阻力演化

为了研究全尾砂?废石膏体的管道输送特性,采用流变仪测试了不同尾砂?废石质量比（尾废比）及固体质量分数条件下膏体的流变特性,构建了综合考虑密实度、灰砂比及体积分数的输送阻力方程。将该方程代入Comsol软件中进行模拟计算并与环管实测结果进行对比验证,数值模型所测误差均在7%以内,说明该模型用于计算全尾砂?废石膏体的阻力特性是合理的,还模拟了不同浓度、尾废比及初始速度条件下管道输送阻力的变化特征。实验结果表明:塑性黏度和屈服应力随着粗骨料膏体固体质量分数和尾废比的增加而增大;由于颗粒间的摩擦效应导致阻力损失随尾废比的增加呈先增大后减小的趋势,阻力损失在尾废比5∶5处取得最小值;固体质量分数增大导致水含量的降低,使粗骨料浆体难以流动,从而导致阻力损失快速增长;初始流速增加,颗粒运动变得不稳定,摩擦加剧,并于“拐点”—2.2 m·s?1处阻力损失的增长率大大提高。研究成果对于粗骨料膏体管输系统的设计具有一定借鉴意义。      

膏体料浆管道输送压力损失的影响因素

为研究膏体料浆管道输送过程中的压力损失,本文建立了新型闭路环管试验测试平台,研究了管径、料浆流速、料浆中固相含量和物料粒径对膏体料浆管道输送压力损失的影响。流速对压力损失的影响分两个阶段:当流速小于黏性过渡流速时,压力损失随流速呈线性增加;当流速大于黏性过渡流速时,压力损失随着流速增加呈1~2次多项式增加,且增加速率远大于流速增加速率。压力损失随管径增大呈负幂指数减小,随料浆中固相质量分数的增加呈指数增加。在相同工况条件下,细粒级较粗粒级料浆管输压力损失更大,且黏性过渡流速较大,压力损失随流速增加相对缓慢。      

回转窑活套轮带接触压力分布研究

根据筒体跨间载荷在轮带处筒体横截面产生的剪力流特性及轮带处筒体的变形与平衡条件,建立了计算轮带与筒体间接触角及接触压力分布的数学模型,得出了变载荷及变间隙条件下轮带与筒体的接触角及筒体对轮带的接触压力分布规律:支承载荷增加,轮带与筒体的接触角和最大接触压力均基本按线性关系增大;间隙越大,接触角愈小,单位接触面上的压力增加。     

蜗壳式旋风分离器气固两相流数值研究

基于Fluent软件建立蜗壳式旋风分离器物理模型,对蜗壳式旋风分离器气固两相进行模拟,为优化分离器的结构提供理论支撑。分别研究了入口速度、入口颗粒粒径和入口颗粒浓度对分离器内分离效率和压力损失的影响。结果表明:蜗壳式旋风分离器的压降随入口风速的增大而增大,入口风速能够提高分离效率,但是压力损失也逐渐增大;相同入口速度下,分离效率随着颗粒粒径的增大而增大,但增加的幅度有所降低,最终逐渐趋向稳定;蜗壳式旋风分离器的压降随入口颗粒浓度的增大而减小,分离效率随入口颗粒浓度的增大而增大。     

新型鼓泡管通道换热性能的数值分析

针对热回收领域由于积灰、阻力损失大等造成换热器换热性能差的缺点,提出了新型鼓泡换热管结构。建立周期性单元流道数值计算模型,对其换热性能进行研究,结果表明:顺排分布鼓泡时,鼓泡间距为16mm的鼓泡管换热性能最好,换热通道的阻力损失随鼓泡间距的增大而减小;鼓泡间距为16mm的换热通道,鼓泡叉排分布时的换能因子j较顺排分布时的换能因子提高30.61%,阻力特性因子f较顺排时降低了32.46%。     

自循环粒子射流钻井提速工具机理研究

粒子射流钻井技术能够有效解决深井与超深井钻井效率低的问题。基于文丘里效应相关理论,设计了井下自循环粒子射流钻井工具,建立了流体在工具内部流动的压力模型,分析模型因素对钻头喷嘴射流压力的影响。结果表明:流体的雷诺数与管壁粗糙度对能量损失影响最大,加速粒子所需要的能耗其次,固液之间摩擦能耗较小。随着上喷嘴直径、岩屑质量分数与岩屑直径的变大,射流压力先增加后减小,存在最优值;随着喉管直径的变大射流压力逐渐变小;喉管长度的大小对射流压力没有影响。     

Influence of Design and Operation Parameters on Bag-Cleaning Performance of Pulse-Jet Baghouse

In this study, a filter test system with clean new fabric bags was used to measure the pulse pressure and acceleration of the filter bag. Fabric acceleration and pulse pressure were used as an index of bag-cleaning intensity. The jet pump curves, which relate the flow rate through the venturi to the average developed pressure by the venturi, were determined by the similar system. The intersection of the jet pump curve and the bag operating line, which relates the pressure drop to flow rate across the bag during pulse-jet cleaning, is the system operating point that was used to predict the average pulse pressure in the bag during pulse-jet cleaning. Experimental results of this study show that a higher pulse pressure can be achieved without the venturi at the top of the bag for bag materials with low resistance coefficient. For bags with higher resistance coefficients, higher pulse pressure is obtained with a venturi installed at the top of the bag. The predicted pressure values are in good agreement with experimental data. Dimensional analysis for jet pump performance was developed to reduce the experimental data. The results show that the jet pump curves obtained under different operating conditions can be reduced to the same nondimensional curve, which can be used to facilitate the design and operation of a pulse-jet cleaning system.     

石油焦流化床气化模拟研究

运用Aspen plus软件对石油焦气化过程进行模拟,建立流化床气化炉模型,采用RYield与RGibbs化学反应器模拟气化化学反应过程,发现模拟值与实验值具有良好的一致性.结果表明,采用Aspen plus建立的气化模型,能够准确模拟石油焦气化过程;石油焦—空气气化气体热值随ER增加而减少,CO流量先升高后减小在ER等于0.45时达到峰值;气化气体热值随气化炉内压强增大而增大,增大压强可以使CH_4流量增加;气化气体热值随汽氧比增大而增大,有效气体流量随汽氧比增大而增大.     

Control Efficiency of Submicron Particles by an Efficient Venturi Scrubber System

An efficient venturi scrubber system combining a particle growth device and a traditional venturi scrubber was designed and tested in the laboratory. Before the venturi scrubber, saturated steam at 100°C was mixed with normal temperature waste stream to achieve supersaturation conditions allowing submicron particles to grow into micron sizes. Hence the control efficiency of submicron particles was greatly enhanced at a reasonably low pressure drop as compared to that found in the literature. At a flow rate of 250?L/min and a liquid to gas ratio of 2.5?L/m3, the control efficiency of the present venturi scrubber system for NaCl particles greater than 100?nm is greater than 90%, and pressure drop is only about 44?cmH2O (4.3?kPa). In comparison, to remove only 50% of 0.6?μm particles at the same liquid to gas ratio, the pressure drop needed will be greater than 200?cmH2O (or 19.6?kPa). Theoretical calculation has also been conducted to simulate particle growth process and the control efficiency of the venturi scrubber considering the effects of mixing ratio (ratio of steam to waste stream by mass flow rate) and particle diameter. Theoretical results using Calvert’s theory (1970) were found to agree well with the experimental data for NaCl particles greater than 50?nm, and for SiO2 particles greater than 150?nm.     

爆破作用对低渗砂岩铀矿增渗效果的影响

为探明不同因素对地浸效果的影响规律与机理，建立地浸采铀渗流模型，并用响应面法探究各因素对地浸效果影响的显著性。在此模型中，将具备高效流速的溶浸范围定为有效溶浸范围，通过有效溶浸范围和流量分析爆破范围、注采井压差和井距对地浸效果的影响。研究表明：利用爆破改善矿层渗透性可高效提升地浸效果；在较小爆破范围下增大抽注液井压差，地浸效果提升缓慢，在较大爆破范围中，提升效果较显著；随着井距的增大，有效溶浸范围呈先增后降趋势，流量则是呈逐渐降低趋势；抽注井压差对地浸具有良好的提升效果，流量随压差增大近似呈线性增长，有效溶浸范围根据不同井距具备不同的增长趋势。三种因素对流量的影响较为显著，爆破范围和井距比压差对地浸范围影响更显著，爆破范围和井距的相互作用相比于其他两种对流量的影响更为显著。     

低翅片管换热过程的数值模拟及其结果分析

以用于冷凝器中的低翅片管为研究对象,利用ANSYS中的流体传热分析模块FLOTRAN CFD,建立管内通R22制冷剂,管外通空气的翅片管换热过程的二维模型,并对其进行流固耦合模拟分析.研究采用正交实验的方法,探究了换热过程中流场与温度场的分布状况,并结合传热学、流体学理论对结果进行了分析,研究表明:在等热流的情况下,翅片管的换热性能明显优于光管,在指定范围内,翅片管换热性能随翅片间距的增加而增强,随翅片厚度的增大而减弱,随翅片高度的增大而增强,但管外压降却随翅高的增大而显著变大,综合考虑换热性能与压降,对翅片管的结构参数进行了优化.      

HIsmelt熔融还原主反应器能质流转模型构建与验证

 HIsmelt熔融还原炼铁工艺以铁矿粉和煤粉作为原料,流程中不需要烧结、球团和焦化,与高炉炼铁流程相比具有降碳减排等优势。明晰能质流转过程对HIsmelt熔融还原炼铁实际生产具有指导意义。基于物料平衡、热平衡方程,对输入和输出HIsmelt主反应器物质和能量进行平衡计算,建立能质流转模型,并结合FactSage中Equilib模块计算的各元素在渣铁两相间的质量分配比及实际生产数据对其进行修正。该模型可以计算原料和燃料成分、矿煤质量比、二次燃烧率、热风氧含量等参数对铁水温度、炉渣成分、热风量、煤气量等主要冶炼指标的影响。其次依据该模型,进行了物料平衡、热平衡计算,依据实际生产数据对模型计算结果进行了验证,结果表明该模型与实际生产数据契合度较高。探究了矿煤质量比对冶炼的影响,矿煤质量比为1.39～1.45时,矿煤质量比降低0.1,会使二次燃烧率降低0.23%,进而造成煤气化学能的利用率降低,同时需要更多的热风使煤粉燃烧,热风量和煤气产生量增加,可以通过适当提高热风氧含量以提高二次燃烧率并使煤气量降低来改善;矿煤质量比降低0.001,会使铁水温度升高3.76 ℃,有利于铁水后续的加工处理,但铁水温度升高使铁元素在铁液与渣中的比值降低,使炉渣FeO质量分数升高0.026%,增加铁损,可通过降低富氧热风喷吹量来降低铁的氧化量,从而降低铁损。     

Experimental Study of Flow in a Vortex Drop Shaft

Model experiments were conducted to investigate the performance of a vortex drop structure with a relatively small height to diameter ratio. Detailed measurements of wall pressure and water thickness of annular jet flow were obtained along the vertical drop shaft, and the rate of air entrainment was measured. The results confirmed the high efficiency of energy dissipation in the vortex drop structure even for a relatively small drop height. The air entrainment rate was found to be significant, and good correlation was observed between the rate of air entrainment and the water jet velocity. The one-dimensional frictional free-vortex flow model was extended to include the effects of pressure forces. While the energy loss in the drop shaft can be simulated by correcting the friction factor, both the frictional model and the extended model significantly underpredict the wall pressure.     

武山铜矿全尾砂膏体流变特性试验研究

为研究武山铜矿全尾砂膏体的流变特性,通过开展不同配比充填料浆的坍落度、稠度和分层度试验,采用 Brookfield R/S 流变仪测试充填料浆的流变参数,并根据膏体流变参数与管道输送阻力的数学模型确定管道输送参数。结果表明 ：充填料浆的坍落度随灰砂比和重量浓度的增加而减小,当浓度超过 74% 时充填料浆的坍落度急骤下降,重量浓度为 76% 充填料浆的坍落度在 20.4~25.62cm 范围内,已达到膏体状态 ;充填料浆的稠度和分层度均随重量浓度的增加而减小,灰砂比的影响不明显,重量浓度 72%~74% 范围内充填料浆稠度均大于 10cm,浓度 70%~76% 范围内充填料浆的分层度均小于 2cm ;充填料浆的屈服应力随灰砂比和重量浓度的增加而增大,当浓度超过 74% 时,料浆的屈服应力急剧增加 ;充填料浆的临界流速随浓度和灰砂比的增加而减小,沿程阻力损失随充填流量和灰砂比的增加而增大 ;推荐充填料浆重量浓度为 72%~74%,充填流量控制在150 m3/h 左右,最大沿程阻力损失为 3.53kPa/m。     

小间距平行顶管管道土压力计算方法研究

小间距顶管过程中,由于管?管相互作用的影响,使得管周土压力分布与单管顶进土压力分布模式产生差异,从而造成小间距顶管荷载确定、结构计算及顶力估算与控制等设计施工难题。结合数值模拟反分析,基于太沙基土压力理论和极限平衡理论,假设了土体松动线和上部既有顶管的支挡作用线,进一步构建了小间距平行顶管管道拱顶垂直土压力的计算方法。基于构建的土压力计算方法,分析了土体抗剪强度、管径、管间距等对新建顶管拱顶土压力的影响,并与不考虑既有顶管影响的土柱理论和太沙基理论计算值进行了对比。计算结果表明:土体抗剪强度越大,新建顶管拱顶垂直土压力越大,而其侧面的土压力越小;抗剪强度较大时,新构建方法计算拱顶土压力小于太沙基理论计算结果,抗剪强度较小时,新构建方法计算拱顶土压力大于太沙基理论计算结果;顶管埋深增加时,新建顶管拱顶土压力增加,相较于土柱理论和太沙基理论,新构建方法计算的新建顶管拱顶土压力增量最小;随着管间距增加,新建顶管拱顶土压力越来越大。