聚烯烃颗粒在气力输送中静电起电特性研究

为了探究不同聚烯烃粉体颗粒在气力输送过程中起电特性,采用一套自制气力输送实验系统,探究了气力输送过程中不同气固浓度参数对PETG、PP、ABS这3种聚烯烃颗粒静电起电特性的影响规律。结果表明:气力输送过程中PETG与PP颗粒带负电荷,ABS颗粒带正电荷,质量流量和输送空气速度对PETG、PP颗粒的荷质比变化呈类似的变化规律,而ABS颗粒的规律则有所不同。随着颗粒质量流量增大,PETG和PP分别表现为总负电荷量减小;而相同质量流量条件下ABS颗粒则表现为总正电荷量增加。随着输送空气速度增加,3种聚烯烃颗粒所带电荷也会增加,但PETG和PP颗粒电荷极性则会出现极大值。

滤筒除尘器喷吹孔孔径的优化

【目的】为控制各个喷吹管气流量的均匀性,对喷吹管上的喷吹孔径进行优化,提高滤筒除尘器清灰效果。【方法】自制高压脉冲喷吹气流量测量装置对现有喷吹管气流量进行测定,采用光纤传感分析仪测试除尘器滤筒各部分的侧壁压力峰值,分析各滤筒清灰效果不均匀的原因;以滤筒各部位侧壁压力峰值作为清灰均匀性效果评估指标,优化喷吹孔径。【结果】优化前4个喷吹孔径均为19 mm,喷吹孔的气流量依次为13.69、 14.78、 16.03、 16.93 L,对应4个滤筒上、中、下部侧壁压力峰值的最小值分别为最大值的37%、 26%、 20%,气流量均匀度标准差为1.41;优化后4个喷吹孔径分别为23、 20、 18、 17 mm,喷吹气流量依次为14.05、 15.08、 15.87、 16.13 L,对应4个滤筒上、中、下部测壁压力峰值的最小值为最大值的56%、 56%、 53%,气流量均匀度标准差降为0.93。【结论】优化后的喷吹管气流量均匀化程度提高,可实现滤筒除尘器的均匀清灰。

不同特性粉尘对滤筒有效脉冲清灰压力的影响研究

为改善不同特性粉尘的清灰问题,选取3种不同黏性、不同粒径的粉尘,开展工业覆粉实验以探究除尘器的运行阻力和滤筒清灰效果的变化。研究结果表明:粉煤灰的最低清灰压力达到748 Pa,即可实现有效清灰;对于黏性粉尘,粉尘粒径对清灰的影响更显著,细粉尘对应的系统压降和粉尘残余体积量明显高于粗粉尘,中等黏性的MgO粉体最低有效清灰压力需要达到1 425 Pa,超细MgO则需要更高;高黏性的CMC-Na粉体对应的系统压降、压降平稳时间和粉尘残余体积量都明显高于其他粉体,其有效清灰压力需要至少达到1 657 Pa,除尘系统才能长时间运行。研究结果可为工业应用收集不同特性粉尘提供理论参考。

改性沉珠对吸附脱除SO_(2)效率的影响

SO_(2)是目前危害最大的大气污染源之一,为控制SO_(2)的超标排放,我国展开了多种脱硫剂的研究。其中粉煤灰经改性后脱硫效果得到大幅度提升。沉珠是可从粉煤灰中分选而来的一种特殊的微珠,不仅化学组分与粉煤灰基本相似,而且具有比常规粉煤灰更强的“火山灰活性”。为了探究改性沉珠对吸附脱除SO_(2)效率的影响,对比分析改性前后沉珠的矿物组成、颗粒形貌等,并在模拟干法烟气脱硫实验平台上,实验研究改性沉珠与传统Ca(OH)_(2)脱硫剂吸附脱除SO_(2)的效率。结果表明:改性沉珠比原状沉珠的比表面积更大,孔隙更多,有利于提升吸附脱除烟气中SO_(2)的效率;沉珠改性后生成水合硅酸钙、水合铝酸钙、水合硅铝酸钙等产物;对比分析Ca(OH)_(2)与改性沉珠的脱硫效率,Ca(OH)_(2)的脱硫效率随时间推移明显降低,最高脱硫率为93.5%,而改性沉珠的脱硫效率稳定,最高脱硫率高达100%且持续80 min,脱硫效果明显远优于Ca(OH)_(2)。

圆周式脉冲喷吹对滤筒清灰均匀性的影响

为了探究圆周式脉冲喷吹对滤筒清灰均匀性的影响,改变喷吹压力,研究最优喷吹距离下的喷嘴与内置旋转器2种不同的脉冲喷吹方式下,侧壁压力沿滤筒轴向和水平圆周方向上的分布特性。结果表明:在使用普通喷嘴时,沿滤筒轴向方向至上向下的侧壁压力逐渐增大,下部压力大于中、上部;在使用内置旋转器时,滤筒侧壁压力分布为上部压力小,中部和下部压力相差不大。在滤筒水平圆周方向上,侧壁压力峰值并不是完全对称,相较与普通喷嘴,内置旋转器在水平圆周方向的侧壁压力峰值差均不超过100 Pa,且各测点压力标准偏差较普通喷嘴显著降低48.14%~95.38%,说明圆周式脉冲喷吹均匀性更优。圆周式脉冲喷吹能明显提升滤筒中部清灰强度和在滤筒轴向和水平圆周方向上的清灰均匀性,同时减小脉冲气流对底部的冲击,改善滤筒下部滤料破损的问题。

气力输送中PVC粉体静电带电影响因素

为了研究工业中常用的聚氯乙烯(PVC)粉体在气力输送过程中的静电影响因素,以PVC粉体为输送对象,以荷质比为指标,研究PVC粉体的下料质量流量、气流速度、气单位体积的气体中所含粉体的质量和球阀开度对粉体带电的影响。结果表明:当下料质量流量一定时,PVC粉体的荷质比会随气流速度增大而增大,随球阀开度减小而减小;当气流速度一定时,PVC粉体的荷质比会随下料质量流量增大而减小,输送颗粒的荷质比存在临界值为0.2μC/kg;当单位体积的气体中所含粉体的质量一定时,下料质量流量对PVC粉体荷质比影响要大于气流速度对其的影响;当下料质量流量一定时,PVC粉体的荷质比会随球阀开度的减小而减小。

矿井火灾对巷道通风的影响研究

为了研究井下火灾对巷道通风的影响,采用火灾模拟软件FDS考察了水平巷道和上行巷道发生火灾时对其通风的影响。结果表明:火灾导致巷道气流运动规律发生变化,根据巷道气流速度分布,可将巷道分成4个区域。从分析结果看出,水平巷道存在节流效应,浮力效应可以忽略;而在上行巷道中则同时存在着节流效应和浮力效应,并且随着热释放功率的增大,节流效应更加明显。

半封闭空间阴燃模型及向明火转化的研究

为了了解在半封闭空间中阴燃的机制,对水平放置在实验体中的聚氨酯泡沫进行了阴燃实验研究.结果表明,在半封闭空间中,阴燃反应区域温度低且变化幅度小.根据在此条件下阴燃的特点,建立了阴燃区域的模型.分析表明,该模型在未反应区(未燃材料区)中符合得很好,在碳层区中除了接近材料末端处的温度外,其余各处误差不大.从阴燃转明火的实验研究中发现,在半封闭空间中的阴燃很难形成明火,能否向明火转化主要由泡沫中氧气含量控制.

滤筒除尘器清灰均匀性影响因素及影响程度的模拟与优化研究

针对滤筒除尘器多孔脉冲喷吹清灰不均匀的问题,利用FLUENT数值模拟的方式建立了49种喷吹管设计参数与除尘器运行参数不同的正交试验组合模型,研究喷吹管管径D、喷孔直径d、喷嘴个数N、喷嘴间距L、喷嘴高度H和喷吹压力P等6个因素对多孔脉冲喷吹清灰不均匀度σ的影响程度,通过数值模拟试验与数据分析得到了6个因素影响程度的排序,基于喷孔直径d对清灰不均匀度σ影响程度最大的结果,以5孔脉冲喷吹管为例进行了对喷孔直径的优化改进,优化后的模型使滤筒除尘器的清灰均匀度提高了3倍,对喷吹管的参数设计具有指导意义。

聚氨酯泡沫材料阴燃发展过程的特性分析

分析对比了相同加热条件下的聚氨酯泡沫材料在有氧和无氧气氛下的升温过程,并对不同加热条件下的聚氨酯泡沫材料的阴燃传播速度进行研究。结果表明:沿着反应进行的方向,分离点的温度越来越低,不同热流条件下的温度分离曲线斜率在实验稳定发展段的变化规律表现得很相似,并在分离点出现后,有氧气氛中的该位置温度在短时间内急剧上升;在阴燃不稳定传播阶段时,热解前锋的速度小于氧化前锋的速度,在稳定传播阶段时,热解前锋速度与氧化前锋速度近乎相等。

超音速喷嘴对脉冲喷吹滤筒除尘器清灰效果影响的研究

实验研究了自行设计的超音速喷嘴与相同孔径的普通喷口在同等条件下对滤筒除尘器的清灰效果。结果表明:随着脉冲喷吹压力的增大,在气流进入滤筒前端100 mm位置处,普通喷口形成的脉冲气流对滤筒侧壁产生的压力峰值显著增加且大于同条件下的超音速喷嘴;随着滤筒侧壁距离的增加,在900 mm位置处超音速喷嘴产生的压力峰值超过了普通喷口;与普通喷口相比,超音速喷嘴在对长滤筒进行脉冲清灰时具有很大的优势,并且随着喉部直径的减小,这种优势会更明显,但其在滤筒前端的清灰效果会有所下降。

分级式冲击磨制备超细云母微粉的工艺研究

为了得到高纯、超细云母粉体,本实验采用分级式冲击磨在干法状态下制备超细云母微粉。考察了在改变分级机转速、引风机流量工艺参数时云母微粉的粒度和产量变化情况。结果表明:云母微粉的100目筛上量主要受分级机转速的影响,而云母微粉的产量及粒度分布则主要受引风机流量的影响,并通过优化分级机和引风机工作参数可以实现对云母产量和出料粒度的控制,满足不同利用领域的要求,解决传统加助磨剂和湿法处理还存在的二次处理问题。

自然对流条件下垂直向上阴燃向有焰火转化的研究

为了解自然对流条件下垂直向上阴燃向有焰火转化的机制,对竖直放置实验体中的聚氨酯泡沫进行了阴燃实验研究。根据在此条件下的阴燃特点,建立了稳定阴燃时实验材料内部的气流速度模型和阴燃向有焰火转化时的临界风速判定表达式。实验分析得出:在稳定阴燃时实验材料内部的风速在0.001～0.0024m/s的范围内,在阴燃向有焰火转化时实验材料内部的临界风速在0.63～1.07m/s范围内。

废旧印刷电路板剪切式粉碎的试验研究

为实现废旧电路板的资源化利用,采用剪切式粉碎与球磨粉碎方式对电路板进行细碎的研究。结果表明:根据电路板层间剪切强度比较小的特点,采用剪切式粉碎方法可以有效对其进行粉碎并解离,并随着粉碎粒度的减小,各组分大小越均匀,解离越完全;与剪切粉碎效果相比,球磨粉碎易使电路板材料变薄,成片状薄板状,但不易被粉碎,粉碎的细度与均匀性不如剪切粉碎。

应用电厂低品位过热蒸气制备超细粉煤灰

为了提高电厂热能综合利用率,实验采用自行研制的蒸气气流粉碎系统,研究热电厂低品位蒸气能向高品位能——机械能的能量转化机制。结果表明:自行研制的试验系统成功运用超音速喷嘴技术使电厂低品位蒸气获得巨大的动能,并将获得巨大动能的过热蒸气用于高效制备超细粉煤灰,获得的超细粉煤灰具有良好粒径分布和形貌特征,制备超细粉煤灰粒度分布均匀,d50=3.655μm,d90=8.000μm,并且有效保护粉煤灰中的玻璃微珠,符合粉煤灰资源化利用的要求。

气流磨超细粉碎循环流化床锅炉脱硫灰的试验研究

为提高循环流化床燃煤锅炉脱硫灰在工程上的利用率,利用气流磨对循环流化床脱硫灰进行超细粉碎,通过调节分级机频率大小进行分组实验。结果表明:CaO和SO3组分含量在循环流化床脱硫灰中所占比例大,质量分数分别达26.84%和12.25%;采用气流磨粉碎循环流化床脱硫灰,有效地增大了CaO的比表面积,通过调节分级机的频率可获得窄粒度段分布的超细脱硫灰,获得的超细脱硫灰颗粒表面粗糙,凹凸不平,呈不规则形状。

水蒸气凝结对亚声速发动机进气道流场的影响

为研究凝结对发动机进气道流场性能的影响,对不同工况条件下进气道内水蒸气凝结现象进行了数值模拟,并利用多因素响应模型分析了空气流动条件对凝结的响应强度。结果表明:空气温度5℃以下,可不用考虑凝结对流场性能的影响;温度、相对湿度或马赫数升高,凝结量增加,凝结区扩大;凝结量1%以下对流场性能影响有限,凝结量1%以上时需考虑总压损失与总温上升;温度、相对湿度或马赫数对水蒸气凝结皆有显著影响。

多参数耦合条件下矿井火灾数值研究

为研究多参数影响条件下矿井火灾的发展规律,采用火灾模拟软件FDS考察了巷道发生火灾时,各参数变化对其通风的影响。结果表明：在火源功率由180 kW增大至1 800 kW时,巷道顶部温度值由45℃上升至200℃;在不同巷道倾角下的巷道顶部温度平均在75-80℃,说明巷道倾角对巷道顶部温度影响很小。随着巷道通风速度由0.5 m/s增大至3 m/s,巷道最大气流速度由4.60 m/s增大至5.15 m/s,上风向巷道速度分布均匀,不易产生回流,下风向巷道速度分布较杂乱,烟气分层被破坏。该研究成果对矿山防火有重要的实际意义。

诱导气流对脉冲喷吹滤筒除尘器清灰影响的研究

采用理论模型分析和实验方法,研究喷吹压力、诱导流量与诱导距离三者的相互变化对滤筒清灰效果的影响。结果表明:在其他参数不变的条件下,任一断面诱导气流量与诱导距离成正比,断面平均流速与诱导距离成反比,滤筒清灰效果取决于二者相互作用的结果;实验验证了在诱导距离为150 mm时,6 mm超音速喷嘴形成的脉冲诱导气流对滤筒的侧壁压力峰值大约为4mm喷嘴的2～3倍。

高超声速流动中液滴蒸发对流动参数的影响研究

采用带有非平衡相变模型的数值方法对高超声速流动中液滴蒸发的影响进行了研究,重点探讨了液滴蒸发对斜激波下游区域流场和劈面参数的影响。研究结果表明:液滴在激波后区域的蒸发存在弛豫现象,蒸发弛豫过程与激波强度相关,并影响模型表面气动参数的均匀性;当偏转角从3°增大至16°时,研究发现特别是偏转角为10°时,激波强度刚好能使液滴在整个激波下游区域完全蒸发,此时蒸发引起的流场参数不均性影响最大,与不考虑蒸发时相比,液滴质量含量、压强、静温减小幅度分别达到27.2g/kg、401Pa、54K,该三项参数变化量的比分别达到96.8%、4.8%、14.2%。