本文關鍵詞：水冷螺旋輸送機內(nèi)顆粒流動與傳熱特性研究

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【摘要】：蘭炭是煤炭的深加工產(chǎn)品,主要由神府地區(qū)的盛產(chǎn)的優(yōu)質侏羅精煤燒制而成。目前,大多數(shù)企業(yè)在利用中低溫干餾方爐生產(chǎn)蘭炭時,普遍采用水熄的方式對排出干餾爐的高溫蘭炭進行熄滅冷卻,不僅浪費了大量的水資源,額外耗費了大量能源,增加了蘭炭的生產(chǎn)成本,排出干餾爐的蘭炭顯熱全部浪費,同時也造成了環(huán)境污染。蘭炭余熱回收系統(tǒng)特別適用于高溫蘭炭顆粒的輸送和冷卻,利用干熄的方法對高溫蘭炭顆粒進行熄滅和余熱回收利用。這對節(jié)能減排降耗和能源可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。水冷螺旋輸送機為蘭炭余熱回收系統(tǒng)的主要組成部分。本文利用離散單元法模擬研究了水冷螺旋輸送機在輸送過程中,其內(nèi)部顆粒的流動特性,分析了螺旋輸送機運行參數(shù)、結構參數(shù)和顆粒物性參數(shù)對顆粒流動特性的影響。研究了水冷螺旋輸送機內(nèi)部高溫固體顆粒沿輸送機軸向和徑向的傳熱特性以及轉速和填充率對顆粒傳熱特性的影響。得到如下結論:(1)水冷螺旋輸送機輸送顆粒時,其進料斗有效入料區(qū)域較集中。滿填充狀態(tài)時,顆粒的運動速度沿軸向分布均勻,最大速度差異為0.0026m/s,沿輸送機徑向分布波動較大,最小速度差異為0.007m/s;隨填充率的增加,顆粒的軸向運動減弱,當填充率由60%增加至80%時,軸向速度由0.028m/s減至0.023m/s,隨螺距的增加,顆粒的軸向運動增強,當螺距由100mm增至300mm時,軸向速度由0.003m/s增至0.0351m/s。(2)單組元顆粒時,顆�；旌暇鶆蛩钑r間隨著轉速的增加而減少,當轉速由3r/min增至20r/min時,時間由200s減至36s,填充率低于80%時不利于顆粒的混合,小螺距有利于顆粒的混合運動,螺距為100mm時的混合指數(shù)比螺距為300mm時的混合指數(shù)高0.03;二組元顆粒時,滿填充有利于顆粒的混合,粒徑差異越小顆粒的混合均勻度越佳,當粒徑比由3.0降至1.0時,混合指數(shù)由0.197增至0.488。(3)水冷螺旋輸送機的熱回收效率隨著轉速的升高而降低且降低速率逐漸減緩,轉速由3r/min增加到10r/min時,熱回收效率由72.1%降為44.9%;轉速由10r/min增加到20r/min時,熱回收效率效率由44.9%降為31.4%。熱回收效率隨著填充率的增加而升高且升高速率逐漸增大,當填充率為60%-80%范圍時,熱回收效率變化不大;當填充率由80%增加到90%時,熱回收效率由62.5%升高至66.7%;當填充率由90%增加到100%時,熱回收效率由66.7%升高至72.1%。
【關鍵詞】：蘭炭 水冷螺旋輸送機 離散單元法 流動特性 傳熱特性
【學位授予單位】：山東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH224
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題研究的背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 螺旋輸送機的研究12-14
• 1.2.2 顆粒流動和傳熱研究14-16
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容16-18
• 第二章 實驗系統(tǒng)與實驗內(nèi)容18-26
• 2.1 水冷螺旋輸送機介紹18-19
• 2.2 實驗系統(tǒng)19-23
• 2.2.1 驅動裝置21
• 2.2.2 聯(lián)軸器21
• 2.2.3 螺旋體21
• 2.2.4 軸承21-22
• 2.2.5 殼體與料斗22-23
• 2.3 測量系統(tǒng)23-24
• 2.4 實驗內(nèi)容24-25
• 2.4.1 進料斗內(nèi)顆粒的流動實驗24
• 2.4.2 機體內(nèi)顆粒的分布實驗24-25
• 2.4.3 顆粒的運動軌跡實驗25
• 2.5 本章小結25-26
• 第三章 計算模型的建立與驗證26-38
• 3.1 DEM數(shù)學模型描述26-27
• 3.1.1 接觸模型26-27
• 3.1.2 顆粒運動模型27
• 3.2 計算模型的建立27-29
• 3.3 計算模型的驗證29-37
• 3.3.1 進料斗內(nèi)顆粒下料規(guī)律的驗證29-32
• 3.3.2 輸送過程中顆粒在輸送機內(nèi)的分布狀態(tài)驗證32-34
• 3.3.3 輸送過程中顆粒在輸送機內(nèi)運動軌跡的驗證34-37
• 3.4 本章小結37-38
• 第四章 螺旋輸送機內(nèi)顆粒流動特性分析38-48
• 4.1 料斗內(nèi)顆粒流動情況38-39
• 4.2 輸送初期顆粒于輸送機內(nèi)部的分布39-43
• 4.2.1 顆粒的軸向分布39-41
• 4.2.2 顆粒的徑向分布41-43
• 4.3 輸送機內(nèi)顆粒運動速度分析43-45
• 4.4 輸送過程中的顆�；旌线^程45-46
• 4.5 本章小結46-48
• 第五章 各參數(shù)對輸送機內(nèi)顆粒運動速度和混合的影響48-64
• 5.1 運行參數(shù)對流動特性的影響48-53
• 5.1.1 螺旋轉速對流動特性的影響48-50
• 5.1.1.1 螺旋轉速對顆粒運動速度的影響48-49
• 5.1.1.2 螺旋轉速對顆粒混合程度的影響49-50
• 5.1.2 填充率對流動特性的影響50-53
• 5.1.2.1 填充率對顆粒運動速度影響50-51
• 5.1.2.2 填充率對顆�；旌铣潭鹊挠绊�51-53
• 5.2 結構參數(shù)對流動特性的影響53-57
• 5.2.1 螺距對流動特性的影響53-55
• 5.2.1.1 螺距對顆粒運動速度的影響53-54
• 5.2.1.2 螺距對顆粒混合程度的影響54-55
• 5.2.2 軸徑與殼徑之比對流動特性的影響55-57
• 5.2.2.1 軸徑與管徑之比對顆粒運動速度的影響55-56
• 5.2.2.2 軸徑與管徑之比對顆�；旌铣潭鹊挠绊�56-57
• 5.3 單組元以及二組元顆粒的混合特性57-62
• 5.3.1 粒徑對混合特性的影響58-59
• 5.3.2 轉速對二組元顆粒混合程度的影響59-60
• 5.3.3 填充率對二組元顆�；旌铣潭鹊挠绊�60-61
• 5.3.4 粒徑比對二組元顆粒混合程度的影響61-62
• 5.4 本章小結62-64
• 第六章 水冷螺旋輸送機內(nèi)顆粒的傳熱特性64-70
• 6.1 傳熱模型描述64-65
• 6.2 顆粒的軸向傳熱65-67
• 6.2.1 不同螺旋轉速的軸向傳熱65-66
• 6.2.2 不同填充率的軸向傳熱66-67
• 6.3 顆粒的徑向傳熱67-68
• 6.4 本章小結68-70
• 第七章 結論與展望70-73
• 7.1 全文總結70-72
• 7.2 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 在讀期間公開發(fā)表的論文77-78
• 致謝78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳超;胡志超;吳努;;基于離散單元法的螺旋輸送機數(shù)值模擬與分析[J];農(nóng)機化研究;2015年02期

2 張立棟;劉朝青;于丁一;李少華;王擎;;低轉速回轉滾筒內(nèi)三組元顆�；旌蠙C理[J];粉末冶金材料科學與工程;2014年06期

3 吳靜;李選友;陳寶明;高玲;王瑞雪;趙改菊;王成運;;大顆粒低填充率外熱式回轉窯傳熱系數(shù)模型的構建[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2014年13期

4 郝兵;崔郎郎;李聰杰;白愛民;蔣惠民;劉正魁;高潔;;褐煤成型用螺旋輸送機的特性分析[J];礦山機械;2013年09期

5 李少華;朱明亮;張立棟;王擎;劉朝青;于丁一;;回轉裝置內(nèi)三組元顆粒徑向混合評價方法分析[J];化工進展;2013年06期

6 程敬愛;孟文俊;張啟胤;;散體在垂直螺旋輸送機內(nèi)流動性研究[J];機械工程與自動化;2012年06期

7 黃德財;馮耀東;解為梅;陸明;吳海平;胡鳳蘭;鄧開明;;顆粒密度對旋轉筒內(nèi)二元顆粒體系分離的影響[J];物理學報;2012年12期

8 卜昌盛;陳曉平;劉道銀;段鈺鋒;;基于顆粒尺度的離散顆粒傳熱模型[J];化工學報;2012年03期

9 陳汝超;陳曉平;蔡佳瑩;劉道銀;梁財;;粒煤螺旋輸送特性實驗研究[J];煤炭學報;2012年01期

10 Simo Siiri;Jouko Yliruusi;;DEM simulation of influence of parameters on energy and degree of mixing[J];Particuology;2011年04期

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本文編號：672445