【摘要】：液-固循環(huán)流化床換熱作為一種新型的在線自清潔和傳熱技術(shù),具有良好的強(qiáng)化傳熱和防、除垢效果。為了考察液-固循環(huán)流化床換熱器的流體力學(xué)性能,本課題設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一套透明的冷模水平液-固循環(huán)流化床,利用CCD圖像測(cè)量和采集系統(tǒng)以及壓力傳感裝置,考察了循環(huán)流量、顆粒加入量及顆粒類型等參數(shù)對(duì)顆粒分布和液-固兩相流壓降的影響;并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適宜的分布板,以改善顆粒在管束中的分布。首先,考察了循環(huán)流量、顆粒加入量及顆粒類型對(duì)水平多管循環(huán)流化床中顆粒分布和壓降的影響。研究結(jié)果表明:壓降隨著顆粒加入量和循環(huán)流量的增加而增大,隨著顆粒沉降速度的增加呈現(xiàn)出波動(dòng)的趨勢(shì)。壓降比率隨著顆粒加入量的增加而增大,隨著循環(huán)流量的增大呈現(xiàn)出先減少后緩慢增加的趨勢(shì),但隨著顆粒沉降速度的增加呈現(xiàn)出波動(dòng)的趨勢(shì)。其次,考察了循環(huán)流速、顆粒加入量、顆粒類型及管徑對(duì)水平單管內(nèi)顆粒分布和液-固兩相流壓降的影響。研究結(jié)果表明:水平單管內(nèi)固含率隨著循環(huán)流速、顆粒加入量和管徑的增加而增大,但隨著顆粒沉降速度的增加而減小。顆粒在管截面分布的不均勻度隨著循環(huán)流速的增加而減小,隨著顆粒沉降速度的增加而增大,隨著管徑的增加呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。顆粒加入量對(duì)顆粒分布不均勻度的影響較小。水平單管中液-固兩相流的壓降并不總是高于單液相的壓降;壓降比率隨著循環(huán)流速的增加而減小,隨著顆粒加入量和顆粒沉降速度的增加呈現(xiàn)出波動(dòng)的趨勢(shì)。最后,設(shè)計(jì)了適宜的顆粒分布板,安裝在水平多管循環(huán)流化床的前管箱,以改善顆粒在水平管束中的分布。研究結(jié)果表明,分布板的加入在一定程度上改善了管束中的顆粒分布,當(dāng)分布板安裝傾角為27°時(shí),效果最為明顯。此外,根據(jù)研究結(jié)果繪制了水平循環(huán)流化床中顆粒分布和液-固兩相流壓降的三維相圖,可用于指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。
【圖文】：

圖 1-1 水平單管液 固循環(huán)流化床實(shí)驗(yàn)裝置g. 1-1 Schematic diagram of a horizontal liquid-solid circulating fluidized bed system閥；2-水槽；3-離心泵；4-調(diào)節(jié)閥；5-流量計(jì)；6-動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀；7-壓力傳感器測(cè)試段；9-CCD 攝像機(jī)；10-計(jì)算機(jī)；11-液固分離器國(guó)棟[56]對(duì)水平多管液 固循環(huán)流化床中前管箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采，在前管箱中安裝了一塊可調(diào)節(jié)角度的擋板，如圖 1-2 所示�？疾炝藫醢鍍A斜角度等對(duì)顆粒分布的影響。研究結(jié)果表明，雙進(jìn)料口和擋板以明顯改善顆粒的分布。研究中也建立了顆粒分布的不均勻度與擋板參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。

圖 1-1 水平單管液 固循環(huán)流化床實(shí)驗(yàn)裝置. 1-1 Schematic diagram of a horizontal liquid-solid circulating fluidized bed system；2-水槽；3-離心泵；4-調(diào)節(jié)閥；5-流量計(jì)；6-動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀；7-壓力傳感器測(cè)試段；9-CCD 攝像機(jī)；10-計(jì)算機(jī)；11-液固分離器國(guó)棟[56]對(duì)水平多管液 固循環(huán)流化床中前管箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采，在前管箱中安裝了一塊可調(diào)節(jié)角度的擋板，如圖 1-2 所示。考察了擋板傾斜角度等對(duì)顆粒分布的影響。研究結(jié)果表明，雙進(jìn)料口和擋板以明顯改善顆粒的分布。研究中也建立了顆粒分布的不均勻度與擋板參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ021.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2637490