【摘要】：斜管是循環(huán)流化床中顆粒循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分之一,完成顆粒輸送并使系統(tǒng)壓力維持平衡是斜管的主要作用。顆粒沿斜管輸送下料過程中的氣固兩相流動(dòng)十分復(fù)雜,其流動(dòng)過程目前沒有完全成熟的理論模型來進(jìn)行準(zhǔn)確的流態(tài)預(yù)測(cè)。流動(dòng)過程的狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷對(duì)于保障顆粒循環(huán)過程的操作是必要的,目前主要基于測(cè)量的靜態(tài)參數(shù)對(duì)其流動(dòng)過程進(jìn)行監(jiān)視,大多數(shù)還是依靠經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。然而斜管內(nèi)氣固兩相流動(dòng)過程中形成的壓力脈動(dòng)信號(hào)以及斜管的振動(dòng)位移信號(hào)含有大量的顆粒流動(dòng)信息,能夠及時(shí)反映斜管內(nèi)的顆粒流動(dòng)狀態(tài),這些信號(hào)的敏感性遠(yuǎn)高于靜態(tài)參數(shù),可以用于斜管內(nèi)氣固兩相流流態(tài)的檢測(cè)與分析。為此本文對(duì)斜管內(nèi)顆粒下料過程中的壓力脈動(dòng)信號(hào)及斜管振動(dòng)位移信號(hào)進(jìn)行分析,用于對(duì)斜管內(nèi)顆粒輸送過程的不同流態(tài)進(jìn)行識(shí)別,同時(shí)考察對(duì)管路振動(dòng)的影響研究。本研究主要得出以下認(rèn)識(shí):在斜管傾斜角度為45°、直徑Φ150mm的實(shí)驗(yàn)裝置上,先后采用兩種蝶閥安裝方式來調(diào)節(jié)催化劑顆粒的下行過程,第一種情況蝶閥閥桿位于斜管上方,第二種情況蝶閥閥桿位于斜管側(cè)面(正對(duì)于紙面)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:顆粒質(zhì)量流率隨著蝶閥開度的改變呈非線性變化,蝶閥對(duì)顆粒質(zhì)量流率的調(diào)節(jié)存在兩個(gè)非可控制區(qū)和一個(gè)可控制區(qū);斜管內(nèi)流態(tài)依次改變,當(dāng)閥桿位于斜管上方時(shí)隨著開度的增大分別為蠕動(dòng)流、波動(dòng)流、分層流、流化流;當(dāng)閥桿位于在斜管側(cè)面時(shí),流態(tài)依次為蠕動(dòng)流、波動(dòng)流、密相流化流、稀相流化流。對(duì)壓力信號(hào)采用標(biāo)準(zhǔn)偏差分析、功率譜分析、小波分析等方法,能夠很好地識(shí)別顆粒流態(tài)。對(duì)振動(dòng)位移信號(hào)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)斜管內(nèi)流態(tài)以及蝶閥安裝方式不同時(shí),都會(huì)引起斜管振動(dòng)劇烈程度的不同。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ021.1;TE96
【圖文】：

態(tài)化現(xiàn)象工業(yè)的眾多領(lǐng)域中，粉末狀的固體顆粒經(jīng)常被作為原料以及輔助產(chǎn)際的工程應(yīng)用中，這些固體狀的顆粒物料在加工、存儲(chǔ)以及運(yùn)輸過液體不同，不具有一般流體的特性。為此開發(fā)了流態(tài)化技術(shù)，固體能夠具備和氣體、液體一定的流體性能。使固體散料處于具有一定性的狀態(tài)下，這一現(xiàn)象稱為固體的流態(tài)化現(xiàn)象[1]。 1.1 所示，在一個(gè)容器內(nèi)上行的流體通過容器底部堆積顆粒，而使其的性質(zhì)，具體表現(xiàn)為：）在床層表面上，比較輕的物體可以懸浮在表面；）床層表面能夠在容器傾斜之后始終保持著水平狀態(tài)；）如果在容器底部位置開孔，顆粒能夠像水一樣流出；）如果開孔朝向另一個(gè)具有同樣流體流速的空容器之中，能夠滿足連

圖 1.2 流體誘導(dǎo)振動(dòng)現(xiàn)象的分類Fig.1.2 Classification of fluid-induced vibration phenomena相流具有運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜、相界面之間相互作用以及兩相之間物理性質(zhì)不，使得兩相流誘導(dǎo)振動(dòng)的機(jī)制與單向流的情況完全不同，根據(jù) JSME[58]手ettigrew和Taylor 的相關(guān)文獻(xiàn)[64~65]可以大體上將兩相流誘導(dǎo)振動(dòng)的機(jī)制分個(gè)方面，如圖 1.3 所示。

圖 1.2 流體誘導(dǎo)振動(dòng)現(xiàn)象的分類Fig.1.2 Classification of fluid-induced vibration phenomena流具有運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜、相界面之間相互作用以及兩相之間物理性質(zhì)不使得兩相流誘導(dǎo)振動(dòng)的機(jī)制與單向流的情況完全不同，根據(jù) JSME[58]手ttigrew和Taylor 的相關(guān)文獻(xiàn)[64~65]可以大體上將兩相流誘導(dǎo)振動(dòng)的機(jī)制分方面，如圖 1.3 所示。

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本文編號(hào)：2755038