褐煤脈沖式氣流干燥過(guò)程傳遞模型與工藝設(shè)計(jì)
本文選題:褐煤干燥 + 脈沖式氣流干燥。 參考:《大連理工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:世界儲(chǔ)量豐富的煤炭資源讓其在能源領(lǐng)域占有不可替代的地位。我國(guó)緊缺的石油、天然氣資源現(xiàn)狀,也確定了我國(guó)大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。面對(duì)我國(guó)過(guò)度開(kāi)采優(yōu)質(zhì)煤的現(xiàn)狀,人們已經(jīng)將發(fā)展的目光對(duì)準(zhǔn)了褐煤資源。我國(guó)褐煤資源豐富,但作為煤化程度較低的煤種,其開(kāi)發(fā)利用受到高揮發(fā)分、高濕含量、低熱值等特性的限制。褐煤直接燃燒不僅熱利用率低,亦不滿足清潔燃料的要求。對(duì)其進(jìn)行氣化、液化、熱解、干燥等提質(zhì)利用是褐煤清潔利用的主要途徑。本文以褐煤干燥提質(zhì)為目的,建立了氣流干燥過(guò)程傳遞數(shù)學(xué)模型;以該數(shù)學(xué)模型為依據(jù),明確脈沖式氣流干燥器管徑及高度的計(jì)算依據(jù);完成了脈沖式氣流干燥系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì),在投資小、設(shè)備簡(jiǎn)易的條件下實(shí)現(xiàn)褐煤干燥提質(zhì)要求;對(duì)脈沖式氣流干燥系統(tǒng)內(nèi)氣-固兩相流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。以氣流干燥技術(shù)為依托,顆粒在氣流中的受力情況為基礎(chǔ),建立包括顆粒加速運(yùn)動(dòng)、顆粒減速運(yùn)動(dòng)在內(nèi)的脈沖式氣流干燥過(guò)程動(dòng)量-熱量傳遞數(shù)學(xué)模型。在實(shí)驗(yàn)室條件下,研究小型褐煤脈沖式氣流干燥性能;將實(shí)驗(yàn)的顆粒濕含量沿管高分布等情況與傳遞數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證傳遞數(shù)學(xué)模型的可靠性。分析脈沖管高度及氣-固傳熱量等與氣-固相相對(duì)速度的數(shù)值關(guān)系,并明確脈沖管各段管徑及高度的設(shè)計(jì)依據(jù),為脈沖式氣流干燥裝置設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。脈沖式氣流干燥工藝的設(shè)計(jì)包括煙氣部分循環(huán)工藝、脈沖式氣流干燥器的尺寸設(shè)計(jì),并輔以螺旋加料器、旋風(fēng)分離器、袋式除塵器等的設(shè)計(jì)及選型。在工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,建立了脈沖式氣流干燥過(guò)程的阻力模型,計(jì)算過(guò)程壓降,并以此完成鼓風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)的選型。本文亦設(shè)計(jì)了與脈沖管高度相同的等徑式氣流干燥器,對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的氣流干燥器的干燥效果進(jìn)行分析,并從煙氣溫度、顆粒濕含量、體積傳熱系數(shù)等沿干燥管高度分布的角度分析脈沖式氣流干燥高效性的主要因素。利用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT,對(duì)所設(shè)計(jì)的脈沖式氣流干燥器作適當(dāng)簡(jiǎn)化,建立了進(jìn)氣管與進(jìn)料管平行排布和垂直排布兩種不同的結(jié)構(gòu)模型,對(duì)其中的氣-固兩相流動(dòng)情況作數(shù)值模擬。根據(jù)模擬結(jié)果,分析了不同結(jié)構(gòu)下氣流場(chǎng)的速度、壓力分布以及顆粒軌跡情況,證實(shí)垂直排布的結(jié)構(gòu)可以形成較穩(wěn)定的氣-固兩相流動(dòng)。
[Abstract]:Coal resources are abundant in the world , which makes it occupy an irreplaceable position in the field of energy . The present situation of China ' s shortage of petroleum and natural gas resources also determines the strategic objective of China ' s strong development of coal chemical industry .
Based on the mathematical model , the calculation basis of the diameter and height of the pulse - type air dryer is determined .
The process design of pulse air drying system is completed , and the requirement of lignite drying and upgrading is realized under the condition of small investment and simple equipment ;
In this paper , the numerical simulation of the gas - solid two - phase flow in a pulsed gas - flow drying system is carried out . Based on the air - flow drying technology , a mathematical model of the momentum - heat transfer of the pulsed gas flow drying process including particle acceleration and particle deceleration is established .
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TD849.2
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本文編號(hào):1782203
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