發(fā)布時間：2020-03-31 07:07

【摘要】：本文以粉煤氣化工藝中的關(guān)鍵單元操作之一——通氣料倉下料為研究背景,以玻璃微珠粉體為實驗模擬介質(zhì),采用高速攝像儀研究了二維通氣料倉內(nèi)氣泡的特性,重點討論了通氣料倉內(nèi)氣泡生成過程,氣泡運動特點以及通氣對下料的影響,具體如下:通氣氣速增加到起始鼓泡速度時,料倉內(nèi)開始出現(xiàn)氣泡。起始鼓泡速度隨粒徑減小而減小,且料倉內(nèi)起始鼓泡速度遠小于流化床中起始鼓泡速度。氣泡體積增加到氣泡脫離體積時,氣泡開始脫離。氣泡脫離體積隨粒徑減小而增加。氣泡脫離后上升,上升過程中氣泡會呈現(xiàn)斜長形、倒直角梯形、帽狀等形狀。先后生成的上下兩個氣泡,下面小氣泡受上面大氣泡吸引而加速上升,并與大氣泡發(fā)生聚并。氣泡相界面受力不平衡時,氣泡頂部出現(xiàn)顆粒流并發(fā)展為貫穿流,接著氣泡發(fā)生分裂。曲率半徑較大的大氣泡、扁平小氣泡更容易發(fā)生氣泡聚并。通氣可以增大顆粒流動區(qū)域。單排補氣和組合補氣方式下,顆粒流動區(qū)域均隨通氣氣速的增加而增加。單排通氣時,通氣位置越高,顆粒流動區(qū)域越小。組合通氣時,組合平均位置越高,顆粒流動區(qū)域越小。顆粒流動區(qū)域增加或減小時,顆粒下料速率也增加或減小。顆粒下料速率隨通氣氣速增加而增加,但下料穩(wěn)定性降低。
【圖文】：

氣氣速較小時，氣體的作用主要是減小出料口處負壓力梯度，且低通氣氣速對細小顆粒逡逑下料過程的促進效果更加明顯。Ｌｕ等ｔ２２］通過實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)通氣可以使料倉出料口附近的壓逡逑力值變大，因此出料口附近負壓力梯度減小，煤粉下料速率增加，如圖２．１所示。Ｃｒｅｗｄｓｏｎ逡逑等［１７］在８如過１00［２３］經(jīng)驗關(guān)系式的基礎上加入了壓力梯度作用，得到了修正模型，如下：逡逑（邐，ｊ邋＾逡逑Ｗ邋＝邋ＣＰｐ邋ｇ＋－＾－邐（Ｄ０－ｋｄｐ）＾邐（２－１）逡逑ｌ邋Ｐ，ｄｒ）逡逑其中Ｃ為經(jīng)驗常數(shù)，１為料倉出料口的壓力梯度。逡逑ｄｒ逡逑Ｃｒｅｗｄｓｏｎ借助實驗數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)，修正模型相對于沒有壓力梯度的Ｂｅｌｖｅｒｌｏｏ經(jīng)逡逑驗公式能更好的預測筒倉內(nèi)顆粒下料速率。逡逑而對于圓錐形料倉，重力加速度方向與氣流方向不在一條直線上，此時壓力梯度與逡逑兩者間角度有關(guān)，因此，Ｂａｒｌｅｔｔａ對式（２－１）繼續(xù)修正，得到的模型如下：逡逑ｆ邐＼／２邐「邐３／邐／

邐第５頁逡逑劉杰［２７］進行單層通氣卸料研究，結(jié)果如圖２．２所示。可以發(fā)現(xiàn)對同一層通氣情況，粉體逡逑的下料速率隨氣量的增加而增加，而后穩(wěn)定。但是繼續(xù)增加氣量后，粉體的下料速率反逡逑而減小。逡逑■邋Ａ逡逑？邋４０００邋…＊邋：邋0邋！逡逑＾邋ｉ邋，邐．逡逑＾邋３０００邋－逡逑Ｂ邐．．逡逑５邋２０００邋．．．邋？邋？逡逑Ｓ邐？逡逑蹈邋１０００邐？邋？邐？邐？邐■逡逑0邋．—４－逡逑０邐３邐６邐９邐１２邐１５逡逑充氣量邋Ｑｆ（Ｎｍ３．ｈ—１）逡逑圖２．２通氣對下料速率的影響逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｔｈｅ邋ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ邋ｏｆ邋ａｅｒａｔｉｏｎ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｄｉｓｃｈａｒｇｅ邋ｒａｔｅ逡逑Ｇｉｏｖａｎｎａ邋Ｆｅｒｒａｒｉ和Ｍａｓｓｉｍｏ邋Ｐｏｌｅｔｔｏ［２８］針對二維通氣料倉內(nèi)顆粒下料速率進行了詳逡逑細研究，發(fā)現(xiàn)隨著氣量增加，顆粒下料速率先逐漸增加后趨于穩(wěn)定，再稍微降低，如圖逡逑２．３所示。作者認為氣量較小時，氣體起到了促進顆粒流化的作用，隨氣量增大顆粒下逡逑料速率也增大，但是當氣速增大到顆粒的流化速度后，促進效果不再改變，顆粒下料速逡逑率也不再繼續(xù)增加，而當氣速過大時，，氣體會引起物料間隙減小，物料堆積密度減小，逡逑因此顆粒下料速率相對減小。逡逑Ｆｅｒｒａｒｉ［２Ｓ］，Ｌｕ［２２］，Ｐａｐａｚｏｇｌｏｕ［２ｙ）也都發(fā)現(xiàn)了相同的結(jié)果，通氣料倉存在一個最優(yōu)氣逡逑量
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ541

【參考文獻】

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1 劉強;王恰;;中國的能源革命——供給側(cè)改革與結(jié)構(gòu)優(yōu)化(2017-2050)[J];國際石油經(jīng)濟;2017年08期

2 周云龍;楊寧;彭穎;王吳天;;基于數(shù)字圖像技術(shù)的垂直流化床氣泡分析[J];工程熱物理學報;2015年06期

3 陳立明;;大庫儲存與卸放粉體的流動性分布及力學分析[J];四川水泥;2013年S1期

4 陳汝超;陳曉平;蔡佳瑩;張鐵男;梁財;;粒煤在補氣料倉中下料穩(wěn)定性研究[J];中國電機工程學報;2012年05期

5 Chien-Song Chyang;;Sawdust discharge rate from aerated hoppers[J];Particuology;2011年03期

6 鄭利嬌;郭曉鐳;代正華;郭云舟;肖為國;黃萬杰;龔欣;;粉煤在流化料倉中的下料特性[J];化工學報;2007年09期

7 鄭利嬌;郭曉鐳;肖為國;郭云舟;黃萬杰;龔欣;;粉煤料倉下料穩(wěn)定性實驗[J];華東理工大學學報(自然科學版);2007年03期

8 黃穎;李占勇;葉京生;劉玲;;脈動流化床氣泡特性的研究[J];天津科技大學學報;2007年01期

9 陶秀祥,丁玉,駱振福;高密度濃相流化床內(nèi)氣泡行為的研究[J];中國礦業(yè)大學學報;2003年06期

10 郭奮 ,周游 ,周緒美 ,張鵬遠 ,鄭沖;沸騰轉(zhuǎn)化催化劑床內(nèi)氣泡特性研究與工業(yè)反應器的模擬和優(yōu)化[J];硫酸工業(yè);1990年06期

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1 陸海峰;煤粉在通氣料倉中的下料及其影響因素研究[D];華東理工大學;2012年

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1 趙偉;粉體料倉下料過程的實驗與數(shù)值模擬研究[D];華東理工大學;2015年

2 陶順龍;煤粉料倉下料行為及失流過程研究[D];華東理工大學;2014年

3 劉杰;粉體物料錐形料倉卸料特性研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2013年

4 趙如宇;充氣料倉中B類顆粒落料實驗研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2013年

5 張廷龍;大顆粒二維流態(tài)化床流體動力學特性的試驗研究[D];西安建筑科技大學;2003年

本文編號：2608742