【摘要】：流化床在諸多工業(yè)生產(chǎn)過程中有著廣泛的應(yīng)用。對工程中使用的流化床干燥器與反應(yīng)器來說,顆粒在其內(nèi)的停留時(shí)間是一個(gè)重要參數(shù)。顆粒停留時(shí)間分布的均勻性直接影響著流化床反應(yīng)器中的反應(yīng)程度及生成物品質(zhì),也影響著流化床干燥器中干燥的均勻程度及產(chǎn)品的質(zhì)量。在流化床筒體內(nèi)設(shè)置內(nèi)構(gòu)件可改善顆粒運(yùn)動狀況、有效抑制顆粒返混,故研究內(nèi)構(gòu)件流化床內(nèi)顆粒的停留時(shí)間分布具有重要意義。本文在一種內(nèi)置螺旋擋板流化床內(nèi),研究均勻顆粒及輕質(zhì)大顆粒的停留時(shí)間分布,并進(jìn)一步探討內(nèi)置螺旋擋板流化床用于干燥過程時(shí)的干燥特性,為此種流化床的系列化設(shè)計(jì)及工業(yè)化應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在內(nèi)置螺旋擋板的冷態(tài)鼓泡流化床實(shí)驗(yàn)臺上,采用脈沖示蹤法,通過大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)研究均勻顆粒停留時(shí)間分布規(guī)律。研究結(jié)果表明:螺旋擋板對均勻顆粒停留時(shí)間分布有著重大影響,流化床內(nèi)設(shè)置螺旋擋板后,顆粒平均停留時(shí)間減小、無量綱方差顯著減小,顆粒流動趨向于平推流。加料速率約增大為原來的2倍時(shí),停留時(shí)間約減小為原來的50%,顆粒停留時(shí)間分布的無量綱方差也減小。床料高度增加,顆粒平均停留時(shí)間、無量綱方差均增大,顆粒運(yùn)動向全混流靠近。隨著顆粒粒徑的增大,顆粒在流化床內(nèi)的停留時(shí)間變長,但粒徑對顆粒停留時(shí)間分布的離散程度影響不大。研究風(fēng)速范圍內(nèi),隨流化風(fēng)速增大,顆粒的平均停留時(shí)間變長,停留時(shí)間概率密度分布曲線拖尾明顯,無量綱方差增大,顆粒流動狀態(tài)遠(yuǎn)離平推流。為研究輕質(zhì)大顆粒在內(nèi)置螺旋擋板流化床內(nèi)停留時(shí)間分布的特性,分別以小米和芝麻顆粒為示蹤顆粒,研究不同輕質(zhì)大顆粒在不同流化風(fēng)速下的停留時(shí)間分布規(guī)律,并探討螺旋擋板內(nèi)構(gòu)件對大顆粒停留時(shí)間分布的影響。結(jié)果表明:流化床內(nèi)設(shè)置螺旋擋板后,兩種輕質(zhì)大顆粒90%概率到達(dá)卸料口所用最小時(shí)間比無螺旋擋板時(shí)縮短約50%,螺旋擋板的存在抑制了大顆粒的返混,使其運(yùn)動更趨向于平推流。尺寸較大、密度較小、薄片狀的芝麻顆粒較尺寸較小、密度較大、近球形的小米顆粒的平均停留時(shí)間更長、無量綱方差更大、在流化床內(nèi)的運(yùn)動更復(fù)雜、返混更明顯。隨著流化風(fēng)速的增大,兩種輕質(zhì)大顆粒的停留時(shí)間都逐漸增大;在流化風(fēng)速由0.28m/s增加到0.32m/s時(shí),兩種輕質(zhì)大顆粒的無量綱方差均增大了近1倍,但當(dāng)流化風(fēng)速繼續(xù)增大到0.39m/s時(shí),無量綱方差的變化不明顯。通過在上述冷態(tài)實(shí)驗(yàn)臺上加入電加熱器、并布置相應(yīng)的溫濕度測點(diǎn),構(gòu)成內(nèi)置螺旋擋板流化床干燥特性研究實(shí)驗(yàn)臺。在充分分析了該流化床干燥器內(nèi)的傳熱傳質(zhì)過程后,簡單介紹了此種連續(xù)干燥流化床內(nèi)的干燥模型,并根據(jù)質(zhì)量守恒與能量守恒定律,通過實(shí)驗(yàn)測定流化空氣進(jìn)出床層的含濕量差及溫差來反應(yīng)流化床的干燥特性。研究表明:顆粒沿螺旋通道向卸料口運(yùn)動的過程中,干燥速率逐漸減小,干燥消耗的能量也逐漸減小。流化風(fēng)入口溫度越高,在前半段螺旋通道內(nèi),干燥速率越大,后半段螺旋通道內(nèi),干燥速率越小;隨流化風(fēng)入口溫度升高,空氣的進(jìn)出口溫差增大,干燥消耗的能量增加。在實(shí)驗(yàn)流化風(fēng)速范圍內(nèi),增加流化風(fēng)速對干燥速率的影響不大。顆粒的初始含濕量越高,干燥速率越高,干燥消耗的能量越多。
【圖文】：

頻器８電動機(jī)９螺旋加料器１０流化床床體１１邋Ｕ型管壓力計(jì)１２卸料系統(tǒng)１３除塵布袋１４電逡逑腦Ｔ－熱電偶Ｔ，邋Ｗ－溫濕度變送器逡逑圖２－１實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖逡逑Ｚ１邋＇邋＞邋ｙｍｍｇｉ邋邐一．—．ｆ逡逑ｉ邋ｉ}0？媭＾邐：逡逑＇W邐逡逑圖２－２實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場圖逡逑２．１．２顆粒干燥特性實(shí)驗(yàn)逡逑實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通過加水的方法來增大玻璃微珠的濕含量，即使加很少量的水（玻璃微珠逡逑１０逡逑

：ｋ邐擠…邐＾邐９逡逑圖２－４裝有螺旋擋板及導(dǎo)向風(fēng)帽的布風(fēng)板實(shí)物圖邐圖２－５風(fēng)帽詳圖逡逑２．螺旋加料器逡逑螺旋加料器主要由絞龍、絞龍?zhí)坠�、料斗、填料套管和填料壓板組成，按圖２－６設(shè)逡逑計(jì)安裝。螺旋加料器的材料采用３０４不銹鋼，法蘭與各管件之間通過焊接方式連接，不逡逑同部分之間通過法蘭進(jìn)行連接。絞龍由一根３０４不銹鋼棒加工而成，總長４３０邋ｍｍ，螺逡逑旋直徑１６邋ｍｍ，螺距１６ｍｍ，軸直徑８邋ｍｍ，螺旋厚度為２邋ｍｍ。絞龍右端通過聯(lián)軸器與逡逑１３逡逑
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ051.13

【參考文獻(xiàn)】

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1 Qiqi Han;Ning Yang;Jiahua Zhu;Mingyan Liu;;Onset velocity of circulating fluidization and particle residence time distribution:A CFD-DEM study[J];Particuology;2015年04期

2 彭迎彬;李海廣;李保衛(wèi);武文斐;;置有豎直隔板鼓泡流化床物料停留時(shí)間[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2015年21期

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4 李清海;易志成;蔡容容;蒙愛紅;張衍國;;圓柱體重質(zhì)大塊物在鼓泡流化床中停留時(shí)間[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年11期

5 蔡容容;張衍國;蒙晨瑋;李清海;蒙愛紅;;重質(zhì)大顆粒在非均勻布風(fēng)流化床內(nèi)停留時(shí)間[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年06期

6 蔡容容;張衍國;蒙晨瑋;李清海;蒙愛紅;;流化床內(nèi)球形大顆粒停留時(shí)間分布的正交實(shí)驗(yàn)研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年05期

7 謝煥雄;王海鷗;胡志超;張會娟;顏建春;仇春婷;;箱式通風(fēng)干燥機(jī)小麥干燥試驗(yàn)研究[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年01期

8 耿爽;余劍;張聚偉;郭宏梅;岳君容;許光文;;微型流化床內(nèi)氣體返混[J];化工學(xué)報(bào);2013年03期

9 張力;張俊廣;楊仲卿;唐強(qiáng);;超低濃度甲烷在Cu/γ-Al_2O_3催化顆粒流化床中的燃燒特性[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);2012年07期

10 邢黎明;趙爭勝;;流化床干燥器的熱能利用分析及節(jié)能措施[J];中國中藥雜志;2012年13期

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9 盧玲;中藥顆粒干燥特性與振動流化床干燥模型及模擬研究[D];天津大學(xué);2006年

10 張引;攪拌流化床干燥器流體力學(xué)特性和傳熱性能的研究[D];大連理工大學(xué);2002年

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本文編號：2666127