颗粒帘换热器中气粒两相流动特性实验研究

发布时间：2017-10-02 04:26

  本文关键词：颗粒帘换热器中气粒两相流动特性实验研究

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【摘要】：本课题以热力设备的烟气余热回收利用为背景,根据气固两相快速热平衡的原理,设计并搭建了一套基于单级换热单元的颗粒帘气固流动特性实验系统,并在该实验系统上开展了包括气体变径均流装置均流特性以及气粒两相流动特性的实验研究工作。主要研究成果总结如下:(1)总结了热力设备烟气余热回收技术的发展现状,介绍了颗粒帘换热器的技术原理,设计了一套以现役典型1t/h工业锅炉的烟气余热回收为工程应用背景的颗粒帘气固流动特性实验系统。所设计的颗粒帘气固流动特性实验系统由换热单元本体、颗粒给料系统、颗粒收集系统、模拟烟气系统、气体变径均流装置、流动参数测量装置以及颗粒循环回送系统共七部分组成,最后根据此设计方案搭建了实验平台。(2)开展了颗粒帘换热器中气体变径均流装置均流特性的实验研究。根据颗粒帘气固流动特性实验系统的结构形式,设计了基于散装填料、规整填料及方形孔板组合而成的6种不同结构形式的气体变径均流装置,测得了各变径均流装置出口气流的纵向与横向分布及其流动阻力,通过引入相对均方根值σ量化了各变径均流装置出口气流分布的均匀程度,得到了满足实验精度要求的最佳气体变径均流装置结构方案,分析了气流速度对最佳变径均流装置均流效果的影响。(3)开展了颗粒帘换热器中气粒两相流动特性的实验研究。为揭示颗粒帘换热器中气粒两相间的动力学特性,实验研究了静止气流中自由下落颗粒帘的结构特性,并研究了在常温空气状态下不同进气速度、颗粒粒径、颗粒帘初始厚度、颗粒下落质量流量等因素对颗粒帘落点水平偏移量、颗粒帘沿程厚度及下落轮廓、颗粒帘后部气流速度分布、颗粒帘横截面平均空隙率分布的影响规律及形成机理,建立了相关数学预测模型并绘制了相关特性曲线图。本课题对颗粒帘换热器中气粒两相流动特性的研究成果为颗粒帘换热器的结构优化与气粒两相换热过程的研究奠定了理论与实践基础。
【关键词】：烟气余热回收 颗粒帘换热器 变径均流装置 均流特性 气粒两相 流动特性
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK172;TK115
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-28
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 烟气余热回收过程存在的主要问题11-15
• 1.2.1 烟气低温腐蚀11-12
• 1.2.2 受热面积灰堵塞12-14
• 1.2.3 传热温差减小14-15
• 1.3 烟气余热回收的典型方式15-27
• 1.3.1 直接交换15-22
• 1.3.2 热功转换22-25
• 1.3.3 余热制冷25-27
• 1.4 主要研究内容27-28
• 第二章 颗粒帘换热器的技术原理28-36
• 2.1 气固两相快速热平衡原理28-29
• 2.2 颗粒帘换热器典型结构29-32
• 2.3 颗粒帘换热器技术特征32-34
• 2.4 小结34-36
• 第三章 颗粒帘气固流动特性实验系统36-52
• 3.1 技术要求36
• 3.2 方案设计36
• 3.3 系统组成36-51
• 3.3.1 换热单元本体37-39
• 3.3.2 颗粒给料系统39-43
• 3.3.3 颗粒收集系统43-44
• 3.3.4 模拟烟气系统44
• 3.3.5 气体变径均流装置44-45
• 3.3.6 流动参数测量装置45-46
• 3.3.7 颗粒循环回送系统46-51
• 3.4 小结51-52
• 第四章 变径均流装置均流特性实验研究52-62
• 4.1 引言52
• 4.2 变径均流装置结构52-54
• 4.3 实验系统及测试方法54-57
• 4.3.1 实验系统54
• 4.3.2 测试方法54-57
• 4.4 实验结果及分析57-60
• 4.4.1 变径均流装置出口气流分布57-59
• 4.4.2 均流装置对气流的流动阻力59
• 4.4.3 气流速度对均流效果的影响59-60
• 4.5 小结60-62
• 第五章 气粒两相流动特性实验研究62-84
• 5.1 引言62
• 5.2 颗粒特性62-63
• 5.3 研究内容及方法63-71
• 5.3.1 研究内容63-66
• 5.3.2 研究方法66-71
• 5.4 实验结果及分析71-82
• 5.4.1 静止气流中自由下落颗粒帘结构特性71-72
• 5.4.2 进气速度对气粒两相流动特性的影响72-74
• 5.4.3 颗粒粒径对气粒两相流动特性的影响74-77
• 5.4.4 颗粒帘厚度对气粒两相流动特性的影响77-80
• 5.4.5 颗粒质量流量对气粒两相流动特性的影响80-82
• 5.5 小结82-84
• 总结与展望84-86
• 全文总结84-85
• 对未来工作的展望与建议85-86
• 参考文献86-92
• 致谢92-93
• 附录（攻读学位期间所取得的学术成果及参与课题）93

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈冬林;邹婵;杜洋;刘欢;;颗粒帘换热单元的稳态换热特性研究[J];热力发电;2014年03期

2 李虎;朱卫平;祝雷渊;李世强;顾义;;回转式空气预热器柔性密封片摩擦功率计算分析[J];中国电机工程学报;2013年14期

3 赵钦新;张知翔;杜文智;张智超;;模拟气氛下硫酸露点的腐蚀试验研究[J];动力工程学报;2012年05期

4 邵毅敏;周俭基;熊绍武;雷钦平;王杰;;电除尘器进气烟箱参数对气流分布影响的仿真研究[J];环境工程学报;2012年02期

5 冯惠生;徐菲菲;刘叶凤;单纯;;工业过程余热回收利用技术研究进展[J];化学工业与工程;2012年01期

6 连红奎;李艳;束光阳子;顾春伟;;我国工业余热回收利用技术综述[J];节能技术;2011年02期

7 张静涛;陆海荣;崔凝;郝文广;;热电站热管式空气预热器的应用研究[J];电力科学与工程;2011年01期

8 郭吉林;张岳良;程林;程正米;;烟气余热回收利用与节能分析[J];能源与环境;2010年06期

9 张建福;赵钦新;王海超;张知翔;周津炜;;烟气余热回收装置的参数优化分析[J];动力工程学报;2010年09期

10 俞龙;何立东;王强;;回转式空气预热器刷式密封技术的研究与应用[J];中国电力;2010年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王志奇;有机朗肯循环低温烟气余热发电系统实验研究及动态特性仿真[D];中南大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈佳;散堆环状蓄热体蓄热换热器热工特性研究[D];华南理工大学;2014年

2 孟洁;Kalina循环在干热岩发电中的应用研究[D];华北电力大学;2014年

3 张春辉;有机朗肯循环性能优化与环境影响的热力学评价[D];重庆大学;2013年

4 邹婵;基于颗粒帘的换热器基础研究[D];长沙理工大学;2013年

5 李杨;炼钢烟气余热资源的回收及利用[D];东北大学　;2009年

6 柯文;基于有机朗肯循环的铝电解槽烟气余热发电技术研究[D];中南大学;2009年

7 高阳;蜂窝陶瓷蓄热体传热与阻力特性的研究[D];重庆大学;2008年

8 孟嘉;工业烟气余热回收利用方案优化研究[D];华中科技大学;2008年

9 李洪福;炼钢转炉烟气余热回收利用研究[D];山东大学;2006年

10 张斌;内螺纹管低温段空气预热器设计及优化[D];浙江大学;2003年

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本文编号：957565