水平液—固循环流化床中流动特性的研究

发布时间：2020-04-23 07:15

【摘要】：液-固循环流化床换热作为一种新型的在线自清洁和传热技术,具有良好的强化传热和防、除垢效果。为了考察液-固循环流化床换热器的流体力学性能,本课题设计并构建了一套透明的冷模水平液-固循环流化床,利用CCD图像测量和采集系统以及压力传感装置,考察了循环流量、颗粒加入量及颗粒类型等参数对颗粒分布和液-固两相流压降的影响;并在此基础上设计了适宜的分布板,以改善颗粒在管束中的分布。首先,考察了循环流量、颗粒加入量及颗粒类型对水平多管循环流化床中颗粒分布和压降的影响。研究结果表明:压降随着颗粒加入量和循环流量的增加而增大,随着颗粒沉降速度的增加呈现出波动的趋势。压降比率随着颗粒加入量的增加而增大,随着循环流量的增大呈现出先减少后缓慢增加的趋势,但随着颗粒沉降速度的增加呈现出波动的趋势。其次,考察了循环流速、颗粒加入量、颗粒类型及管径对水平单管内颗粒分布和液-固两相流压降的影响。研究结果表明:水平单管内固含率随着循环流速、颗粒加入量和管径的增加而增大,但随着颗粒沉降速度的增加而减小。颗粒在管截面分布的不均匀度随着循环流速的增加而减小,随着颗粒沉降速度的增加而增大,随着管径的增加呈现出先增大后减小的趋势。颗粒加入量对颗粒分布不均匀度的影响较小。水平单管中液-固两相流的压降并不总是高于单液相的压降;压降比率随着循环流速的增加而减小,随着颗粒加入量和颗粒沉降速度的增加呈现出波动的趋势。最后,设计了适宜的颗粒分布板,安装在水平多管循环流化床的前管箱,以改善颗粒在水平管束中的分布。研究结果表明,分布板的加入在一定程度上改善了管束中的颗粒分布,当分布板安装倾角为27°时,效果最为明显。此外,根据研究结果绘制了水平循环流化床中颗粒分布和液-固两相流压降的三维相图,可用于指导工业生产实践。
【图文】：

液固循环流化床,单管,实验装置,挡板

图 1-1 水平单管液固循环流化床实验装置g. 1-1 Schematic diagram of a horizontal liquid-solid circulating fluidized bed system阀；2-水槽；3-离心泵；4-调节阀；5-流量计；6-动态信号分析仪；7-压力传感器测试段；9-CCD 摄像机；10-计算机；11-液固分离器国栋[56]对水平多管液固循环流化床中前管箱的结构进行了设计，采，在前管箱中安装了一块可调节角度的挡板，如图 1-2 所示。考察了挡板倾斜角度等对颗粒分布的影响。研究结果表明，双进料口和挡板以明显改善颗粒的分布。研究中也建立了颗粒分布的不均匀度与挡板参数之间的经验关联式。

液固循环流化床,实验装置,挡板

图 1-1 水平单管液固循环流化床实验装置. 1-1 Schematic diagram of a horizontal liquid-solid circulating fluidized bed system；2-水槽；3-离心泵；4-调节阀；5-流量计；6-动态信号分析仪；7-压力传感器测试段；9-CCD 摄像机；10-计算机；11-液固分离器国栋[56]对水平多管液固循环流化床中前管箱的结构进行了设计，采，在前管箱中安装了一块可调节角度的挡板，如图 1-2 所示。考察了挡板倾斜角度等对颗粒分布的影响。研究结果表明，双进料口和挡板以明显改善颗粒的分布。研究中也建立了颗粒分布的不均匀度与挡板参数之间的经验关联式。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ021.1

【参考文献】