折流式旋转床功率消耗的研究

发布时间：2017-06-13 22:07

  本文关键词：折流式旋转床功率消耗的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：旋转床是一种高效的气液接触设备,其原理是利用离心力场来代替传统化工设备的重力场,使得传热、传质过程得到大大强化。折流式旋转床作为一种新型的旋转床,已应用于多个化工过程。功率消耗是折流式旋转床在实际应用中需要考虑的一个重要因素,其中液相功耗是最主要的部分。本文首先对折流式旋转床的功率消耗进行了理论分析,推导得到了包含单个和多个动圈的折流式旋转床液相功耗的计算方法,通过相应的实验对计算方法进行了验证。同时,在分析液体运动状态的基础上,通过在单个动圈转子中的不同位置上设置筋条来降低液相功耗,比较得出了转子内最适宜设置筋条的位置,并利用多个动圈转子的实验进行了验证。通过分析可知,折流式旋转床的功耗可以分成三部分,即液相功耗、气相功耗以及轴承摩擦功耗。液相功耗作为其中最主要的部分,又可以分为加速液体功耗和分散液体功耗。通过理论推导得到了单个动圈的液相功耗计算公式,公式中的两个校正系数由实验数据回归得到。实验结果表明,单个动圈旋转床的液相功耗的计算值与实验值相对偏差在:以内;多个动圈旋转床液相功耗的计算值为实验值的4~4倍。为了降低折流式旋转床的液相功耗,分析了转子中液体的平衡状态,结果显示动圈上液体分布的自由表面为抛物面,液体在动盘和动圈上均有分布,因此考虑通过设置筋条来降低液相功耗。单个动圈旋转床实验显示,在动圈或动盘上设置筋条时,液相功耗均有一定程度减小,同时在两处设置筋条时,液相功耗减小量最大。在此基础上,进行了多个动圈旋转床的实验。实验结果表明,转速一定时,液相功耗随着液量的增加而增加,液相功耗相对减少量随着液量增加而降低,且与动盘设筋条相比,动圈设筋条时相对减少量较大;液量一定时,液相功耗随着转速的增加而增加,相对减少量随着转速的增加总体呈下降趋势。本文提出了一种液相功耗的计算方法,探索了转子结构的改进以降低液相功耗,为折流式旋转床的设计和实际应用提供了有益的思路。
【关键词】：折流式旋转床 液相功耗 动圈 筋条
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ051.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 符号说明8-11
• 第一章 绪论11-28
• 1.1 引言11-12
• 1.2 旋转床简介12-20
• 1.2.1 旋转床的原理及特点12-13
• 1.2.2 旋转床的结构及类型13-20
• 1.3 旋转床研究概况20-26
• 1.3.1 旋转床的流体力学研究20-23
• 1.3.2 旋转床的传质性能研究23-24
• 1.3.3 旋转床的功耗研究24-26
• 1.4 本文选题背景、目的及研究内容26-28
• 1.4.1 本文选题背景26-27
• 1.4.2 本文研究目的与研究内容27-28
• 第二章 折流式旋转床液相功耗的研究28-39
• 2.1 引言28
• 2.2 折流式旋转床简介28-29
• 2.3 折流式旋转床功耗分析29-32
• 2.3.1 单个动圈液相功耗计算方法29-31
• 2.3.2 多个动圈液相功耗计算方法31-32
• 2.4 实验部分32-34
• 2.4.1 实验转子结构及尺寸32
• 2.4.2 实验仪器与设备32-33
• 2.4.3 实验方法及步骤33-34
• 2.5 结果讨论34-37
• 2.5.1 单个动圈转子的实验结果34-37
• 2.5.2 多个动圈转子的实验结果37
• 2.6 本章小结37-39
• 第三章 折流式旋转床转子内部结构对液相功耗的影响39-53
• 3.1 引言39
• 3.2 折流式旋转床液体流动状态分析39-44
• 3.2.1 旋转容器中的液体平衡39-41
• 3.2.2 折流式旋转床动圈上的液体平衡41-44
• 3.3 实验部分44-46
• 3.3.1 实验方法44
• 3.3.2 转子结构与实验仪器44-45
• 3.3.3 实验流程与步骤45-46
• 3.4 结果讨论46-51
• 3.4.1 筋条位置对液相功耗与液量关系的影响46-48
• 3.4.2 筋条位置对液相功耗与转速关系的影响48-51
• 3.5 本章小结51-53
• 第四章 折流式旋转床设置筋条的实际应用53-59
• 4.1 引言53
• 4.2 实验部分53-54
• 4.2.1 实验方法及设备53
• 4.2.2 实验流程与步骤53-54
• 4.3 结果讨论54-58
• 4.3.1 设置筋条对液相功耗与液量关系的影响54-56
• 4.3.2 设置筋条对液相功耗与转速关系的影响56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 结论与展望59-61
• 5.1 结论59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-67
• 致谢67-68
• 攻读学位期间发表的论文68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 卢永生;李育敏;俞云良;刘学军;计建炳;;折流式旋转床持液量的研究[J];过程工程学报;2014年04期

2 邢子聿;罗勇;初广文;邹海魁;向阳;陈建峰;;新型分段进液式旋转填充床气相压降特性研究[J];高校化学工程学报;2014年02期

3 姚文;李育敏;郭成峰;刘学军;敖翔;计建炳;;网板填料复合旋转床的传质性能[J];高校化学工程学报;2013年03期

4 郭成峰;王广全;高升;姚文;周振江;计建炳;;新型折流式超重力旋转床传质性能的研究[J];石油化工;2013年01期

5 栗秀萍;刘有智;张振

本文编号：447719