煤粉高压密相气力输送稳定性分析

在自主研发的密相气力输送实验装置上,以N2作输送载气,以3种不同粒径的褐煤作输送物料进行输送实验,运用域重标分析方法对水平管差压信号和料罐质量脉动序列进行了Hurst指数分析,并采用统计学方法对料罐质量脉动序列进行了标准差分析,从管内流动和料罐出料出发,对整体输送稳定性进行了探讨。结果表明:水平管差压信号Hurst指数Hdp能较好地表征管内流动稳定性,而料罐质量脉动Hurst指数Hma则需结合标准差分析才能更好地表征料罐出料稳定性。以表观气速与跃移速度比值K为特征参数进行探讨,在K=1.5左侧,随着K值减小,Hdp减小,管内流型发生转变,甚至可能发生堵管,管内流动稳定性变差,料罐质量脉动标准差增大,出料稳定性变差,整体输送稳定性变差;在K=1.5右侧,随着K值增大,Hdp减小趋势不明显,管内流动稳定性虽有变差的趋势,但不会发生堵管,而结合对料罐质量脉动序列的标准差分析,发现出料稳定性变差,甚至可能出现出料中断的情况,整体输送稳定性变差。     

煤粉高压密相气力输送稳定性分析

在自主研发的密相气力输送实验装置上,以N₂作输送载气,以3种不同粒径的褐煤作输送物料进行输送实验,运用域重标分析方法对水平管差压信号和料罐质量脉动序列进行了Hurst指数分析,并采用统计学方法对料罐质量脉动序列进行了标准差分析,从管内流动和料罐出料出发,对整体输送稳定性进行了探讨。结果表明：水平管差压信号Hurst指数H_dp能较好地表征管内流动稳定性,而料罐质量脉动Hurst指数H_ma则需结合标准差分析才能更好地表征料罐出料稳定性。以表观气速与跃移速度比值K为特征参数进行探讨,在K=1.5左侧,随着K值减小,H_dp减小,管内流型发生转变,甚至可能发生堵管,管内流动稳定性变差,料罐质量脉动标准差增大,出料稳定性变差,整体输送稳定性变差;在K=1.5右侧,随着K值增大,H_dp减小趋势不明显,管内流动稳定性虽有变差的趋势,但不会发生堵管,而结合对料罐质量脉动序列的标准差分析,发现出料稳定性变差,甚至可能出现出料中断的情况,整体输送稳定性变差。     

工业级竖直上升管内煤粉密相气力输送研究

在自主搭建的工业级管径(内径50 mm)的气力输送实验平台上,开展煤粉密相气力输送实验,同时借助计算颗粒流体动力学(CPFD)的数值模拟方法,研究不同表观气速下竖直上升管道内煤粉的输送特性和流型特征.随着表观气速的增加,电容层析成像技术(ECT)和CPFD数值模拟都表明,竖直上升管内的煤粉气固两相流依次呈现满管流、环状...     

密相气力输送水泥粉体流动特性研究

论文建立了工业级别1∶1正压旋转供料器气力输送实验系统。在本实验系统上以两种不同水泥粉体为输送物料进行气力输送研究,通过改变输送管道内的气体速度得出了固体输送能力、平均固气质量比、固体平均速度及单位长度压力损失等参数的变化规律,为该类型气力输送水泥粉体提供依据。     

水平管煤粉密相气力输送堵塞临界状态

以煤粉为实验介质,在输送管内径为10、15、20 mm条件下分别研究了以空气和CO₂为载气时的密相气力输送堵塞临界状态。通过逐渐降低输送气量调整输送流态,获得了不同阶段的固气比、输送速度及压力信号等特征信息,并对不同阶段的压力信号特征信息进行分析,提取了不同阶段的特征参数,采用功率谱对压力信号频域特征进行剖析,获得了不同流动阶段的特征频率。研究结果表明,堵塞临界速度与输送管道内径和载气性质有关,依据实验数据,建立了堵塞临界速度的量纲1经验方程;接近堵塞临界状态时,管道内压力波动性显著,波动频率向低频转化,对压力信号进行计算,得出了判定输送发生堵塞的判据式。     

水平管加压密相煤粉气力输送数值模拟

针对加压密相气力输送,对现有的颗粒静摩擦力模型进行适当修正,并将其与颗粒动理学理论相结合,建立了可以描述加压密相气力输送的气固湍流流动状况的多相流模型。该模型充分考虑了颗粒间碰撞和摩擦力作用,以及气相和颗粒团湍流脉动之间的相互作用。采用该模型对水平管内加压密相气力输送进行了三维数值模拟研究,模拟得到了气相和固相的速度、浓度和湍流强度分布,以及压降梯度的变化规律,再现了颗粒沉积层的形成和运动的动态过程。并进行了加压密相煤粉气力输送试验研究,预测的压降梯度与试验测量结果相符合。     

密相气力输送系统的选型参数分析

密相气力输送具有气速低、固气比高、能耗低、耗气量少,管道磨损小,物料不易破碎,易于除尘,安全性能高等优点,在石油化工行业应用广泛。介绍了密相气力输送原理、仓泵结构、工艺流程等,分析了输送系统参数的设计和选取,重点分析了系统压力降的计算方法,并提出输送系统优化设计的建议。     

气力输送小流量煤粉在线流量超声测量

为了提高煤粉工业锅炉的的清洁燃烧性能,利用超声波检测的优势,开展了小流量煤粉浓度与衰减预测分析,研究了煤粉流量超声在线测量系统。结果表明,对于流量500 kg/h的小流量和60~80μm的小粒径煤粉,超声在线测量系统实现了较精确测量,其称重测量和超声测量的流量误差在5.6%左右。研究表明,在线超声测量法在测量60~80μm小粒径的煤粉流量具有明显优势,该技术的应用将为4 t/h左右的小型燃煤粉工业锅炉的清洁燃烧提供科学的检测手段。     

高压密相气力输送煤粉输送速率通量及神经网络模拟

在高压密相气力输送中试试验台上,研究了输送压力P₁、总差压ΔP_T和流化风量Q_f等操作条件,以及煤粉平均粒径d_p、含水率W和煤粉种类等物性参数对煤粉输送速率通量ψ的影响规律。鉴于高压密相气固两相流的复杂性,在充分试验的基础上,先后采用原始BP神经网络和两种改进算法,对ψ进行模拟和预测,并比较各算法的优劣。研究结果表明:ψ随着P₁和ΔP_T的增大而增大,随着Q_f的增大而先增大后减小;ψ随着d_p和W的增大而减小,也受煤粉种类的影响;两种改进算法的BP网络可以对研究对象进行较好的模拟和预测,但收敛速度和预测精度不可兼得。试验结果将对高压密相气力输送系统的操作运行以及关键特征参数的模拟预测起到一定的指导作用。     

垂直管栓流密相气力输送的参数模拟

通过建立对气体流动及粉体颗粒与颗粒之间相互作用的计算模型,在不同空隙率、粒子速度及管壁的剪应力的情况下,利用离散理论对栓流密相输送系统进行三维模拟,并将模拟结果与实际实验数据进行了比较。由于该模型建模简单、计算量小,模拟结果与实验数据相符,比较容易被工厂采用,以便指导生产。     

密相气力输送系统的比较

在建材、冶金、化工等行业中,现广泛应用的稀相气力输送技术,其气流速度高、固气比低,耗气量大,且不适用粒径大和相对体积质量大的物料输送。而低速、低压的密相栓流输送新技术,既可在输送过程中实施对物料的加热、冷却和烘干;且当物料速度减少或粉料流量增大时,具有较高的系统稳定性。目前,国内外已相继开发了多种密相栓流气力输送系统,其成栓方式包括有脉冲气刀式、挤压式和重管式等多种,均各具特点。其中,脉冲气刀栓流输送系统在运行时,输送固气比高、耗气量低,且成栓方式简单、有效,应成为密相气力输送设计时优先考虑的系统。     

密相气力输送中气固两相流动特性多源信息分析

在加压密相气力输送煤粉实验装置上,结合静电、压力传感器与电容层析成像系统(ECT)3种方法,利用统计学和分形方法研究了不同操作条件(总输送压差、输送载气和煤粉含水率等)下密相气固两相流动力学行为。结果表明:输送载气为CO₂时,颗粒相微观运动剧烈程度随总输送压差(0.3~1 MPa)的增大而增大,气流和颗粒相之间的相互作用在总输送压差0.75 MPa下最强烈,但煤粉宏观整体的流动保持稳定;煤粉含水率增加对宏观流动稳定性没有影响,但水分增加使颗粒相的微观运动剧烈性减小;载气为N₂时,管道截面煤粉的平均浓度及分布变化明显,宏观流动状态不稳定,但颗粒相的微观运动剧烈程度与载气为CO₂时的变化规律一致。     

基于优化炭黑密相气力输送系统的设计方案

通过对炭黑气力输送系统的分析,提出了双辅管炭黑密相气力输送系统设计方案,从系统的适应性、节能降耗、输送工艺参数等方面阐述了优化设计方法,认为其是一种使用可靠、节能高效的炭黑气力输送系统。     

密相气力输送物料流动状态分析及供料装置的选用

综述了低速密相气力输送中的相图和物料流动形态；介绍了密相输送供料装置（充气罐供料器、螺旋供料充气罐、高压旋转阀供料器）及其应用场合。同时简要分析了物料特性对密相气力输送的性能影响。     

煤粉加压密相输送特性研究

煤粉加压密相输送系统作为粉煤气化工艺的上游系统,直接影响气化炉的稳定、可靠及安全运行。当气化原料煤种发生改变或进行掺混配煤,其煤粉输送特性可能随之改变,对煤粉输送过程的平稳运行有一定影响。为研究干煤粉气化炉供煤系统的工作特性,针对某气化装置混配后的原料煤粉,利用HR指数和FF函数对粉体流动性进行分级表征,然后在内径25和15 mm管径下进行背压2、4和5 MPa的加压密相输送试验,考察了表观气速、输送压力对煤粉流量的影响规律,最后采用煤粉流量的平均波动幅度和最大波动幅度作为煤粉输送过程稳定性的评价指标,对各工艺参数间的波动相关性进行比较分析。结果表明:该原料煤粉的HR指数为1.42,FF函数为2～4。结合流动性分级表,该原料煤粉的流动性位于黏结区,但靠近易流动区;随着表观气速的增大,煤粉流量先增大后减小,在临界气速处煤粉流量最大。当表观气速超过临界气速后,由于气相压降占主体,颗粒相压降减小导致煤粉流量开始降低;输送压力对煤粉流量和流态转换有一定影响。在相同表观气速下,输送压力提高,煤粉流量有下降趋势,在小管径15 mm管道中该规律更为明显。输送压力越高,密相到稀相的流态转换越急剧,根据背压2和4 MPa的输送相图,在临界气速处,25 mm管径下相图曲线的曲率约为15 mm管径下的2倍;煤粉流量的平均波动和最大波动幅度可作为输送稳定性的评价标准。试验范围内,煤粉流量的平均波动幅度小于3%,最大波动幅度小于10%,煤粉流量最大波动幅度约为平均波动幅度的3.4倍,两者间的相关系数为0.948。     

密相气力输送系统的气源设计

介绍密相气力输送的原理包含进料、流化、输送、吹扫四个过程;与密相气力输送系统气源发生装置的设计,包含耗气量计算、空压机出口压力计算、空压机选型和气源发生装置流程设计;及输送气体控制单元的设计原则和多气路控制流程设计。     

炭黑密相气力输送的节能试验

密相气力输送系统的输送效率是人们关注的焦点,从工程意义来讲,降低其输送能耗具有相当大的空间和重要的意义。以炭黑为输送物料进行了密相气力输送节能试验,对比了可控旁通管和双辅管输送系统的耗气量;验证了可调式LAVAL管的节能效果及其对降低粒子破碎率的作用。     

旁通管式密相气力输送的试验

本文简述了旁通管式密相气力输送的主要特点。以铸造石英砂为输送物料作试验,论述了旁通管压力对输送参数的影响、管路的堵塞以及物料的破碎。     

栓流密相气力输送特性的试验研究

为研究栓流密相气力输送气固两相流的输送特性,进行了粉煤灰在输送管内的流动模式试验和粉煤灰输送压力、物料流量特性试验.采用EcT技术测试了粉煤灰在输送管内的流动模式,并考察了主进气流量、补气流量、助吹气流量对物料流量、固气比的影响.研究表明:粉煤灰在输送管内的流动模式是以栓流密相为主,其灰栓长度为0.8～2.3 m,移动速度为2.8～11.3 m/s;输送压力与物料流量成双曲线特性,且随着空气流量的增加物料流量增大;主进气流量起主导作用,并与物料流量成单调上升抛物线关系,与固气比成上凸抛物线关系,即先增大后减小.     

脉冲气刀式栓流密相气力输送的研究

一、引言玻璃生产上的原料加工与配合料制备,均系粉体工程的机械处理过程。该过程中各工序(设备)之间的粉体输送是重要的环节之一,所以粉体输送技术的现代化确实是个不容忽视的课题。近几年来,国内外在气力输送方面的进展,特别是在栓流密相气力输送方面的进展,