不同类型颗粒物切割器采样流量与切割粒径关系研究

利用静态箱法可探索美国BGI公司生产的多种旋风式切割器和国产撞击式切割器的采样流量(Q)对50%切割粒径(D 50)的影响,结果表明任意一种类型的旋风式切割器,采样流量变化均会导致采集效率曲线平移,流量越大,D 50越小。在同一个旋风式切割器中,通过改变流量可实现PM1.0、PM2.5和PM4.0等模式的切换,且采样流量与D 50近似成反比,而对于撞击式切割器,D 50的平方根与采样流量近似成反比。该研究可作为一种快速评估方法,根据实际流量快速估算其对应的D 50,具有一定的应用价值。

高效转子式选粉机切割粒径的探讨

对切割粒径进行假设并进行公式推导,研究发现:随着切割粒径公式中的颗粒径向沉降速度(ΔV)的增大其切割粒径随之增大,转子转速从150 r/min到260 r/min过程中其切割粒径减小45.93μm。结合NGM500高效煤磨转子式分级机发现随转子转速的增大其切割粒径减小,在选粉机产量8 t/h条件下,转子转速从150 r/min到210 r/min的过程中,其切割粒径减小23.98μm。改变速度方向与径向成角(θ)的值其切割粒径呈现抛物线形式变化。

PM10冲击采样器切割头设计参数对切割粒径的影响

本文从颗粒在气流中的受力情况分析入手 ,得到冲击采样器中喷嘴喷出后颗粒的运动轨迹方程以及运动轨迹与采样器切割头设计参数的关系式。分析了PM10空气采样器的切割原理 ,并利用数值计算研究颗粒在不同的流量、喷嘴尺寸及喷嘴与冲击板的距离下的运动轨迹 。

基于颗粒轨迹分析的分级机切割粒径计算

为研究超细分级机的切割粒径,采用计算流体力学技术对分级机气固两相流进行了数值模拟。计算中气相采用RNG k-ε湍流模型,颗粒相采用随机轨道模型。通过分析颗粒轨迹与切割粒径的关系,揭示了颗粒在分级机内运动的物理机制;通过分析切割粒径随转子转速、风量、喂料浓度和物料密度的变化规律,阐述了各参数对切割粒径的影响。结果表明:切割粒径的理论推算中,忽略叶片厚度的影响将导致计算值偏小;低转速(450 r/min,600 r/min)时,受局部涡流的影响,切割粒径模拟值与理论计算值相差较大,最大误差为13.58%;与风量相比,转速对切割粒径的影响更为显著。模拟结果与理论计算值吻合较好,为求取分级机的切割粒径提供了一种新方法。

涡流空气分级机理论切割粒径计算的研究

本文综述了近年来涡流空气分级机理论切割粒径的研究成果。涡流空气分级机分级主要发生在两个区域,即环形区和转笼分级区,特别是后者,作为影响分级精度和切割粒径大小的主要区域,采用不同的假设条件推出不同的切割粒径计算公式,众多计算公式可以用统一的d_(50)=k(Q~ε)/(n~δ)来表示,即切割粒径d_(50)取决于风量Q和转笼转速n操作因素。

新型多级冲击采样器切割粒径的标准粒子实验分析

大气溶胶对环境污染、气候变化以及人体健康有着重要的影响,大气溶胶的采集和分析已成为当前大气环境研究领域中的一个重要课题.论述的新型多级冲击采样器能够实现大气溶胶颗粒物按空气动力学粒径的大小7级分离采集,提供大致均匀的平面样品以进行后续的物理、化学分析,同时保证各分级切割粒径的稳定性.利用振动孔溶胶发生器产生均匀、粒径大致相同、单分散相的1.5～17μm空气动力学粒径标准粒子,对新型多级冲击采样器前三级的切割粒径和收集效率进行鉴定性分析实验,结果表明,能够满足对大气溶胶颗粒物分级采集的要求.

转轮式分级器切割粒径的预测模型

针对转轮式分离器,建立不同结构参数及操作参数下的切割粒径预测模型有助于指导其设计和运行。基于相似理论以及对颗粒分离过程的分析,提出一种考虑结构参数的半经验模型,确定了模型参数,并通过实验以及文献报道的数据验证了模型的可靠性。与前人工作相比,此模型在不同的转轮分离器结构下显示出较好的通用性;此外,模型可以复现切割粒径随叶轮转速增大而先减小后增大的非单调关系,这是原有的半理论模型不能实现的。对不同结构转轮分离器性能的系统分析表明,较大的分离器入口面积及较小的导流角度可确保入口产生强旋流气流,进而使切割粒径对转速的敏感段在低转速区;而较小的分离器入口面积,或较高的入口风速可以提高对细颗粒的分离能力。对运行参数的研究表明,增大颗粒流率会减小切割粒径;调整叶轮转速可以灵活地改变切割粒径,适应不同的工作需求。

影响凝聚核粒子计数器切割粒径的因素敏感性分析与经验公式构建

计数效率是表明凝聚核粒子计数器(CPC)计数性能的重要指标,受计数器工作方式、工质种类、测试粒子物理化学特性、饱和器冷凝器温度以及冷凝器内流场等多重因素的影响。为明确多重因素对计数效率的影响关系,并确定切割粒径的预测模型,以氯化钠细颗粒物为粒子源,采用响应曲面实验设计方法设计实验工况点研究自主研发的正丁醇基凝聚核粒子计数器特性关系。研究结果表明:冷凝器温度变化对切割粒径的影响明显高于饱和器温度变化对切割粒径的影响,采样器流速和冷凝器内流速对切割粒径的作用不明显;采样器流速与冷凝器流速对切割粒径的交互影响显著,且采样器流速、冷凝器流速之间存在流速差使计数效率最优;研究得到凝聚核粒子计数器切割粒径预测公式,且公式能较好地利用各参数描述切割粒径。

采用蒙特卡洛法评定PM2.5切割粒径的不确定度

本文根据美国环境保护署EPA推荐，采用气溶胶发生装置校准了一台PM2.5，切割器的切割粒径，并用蒙特卡洛法评定了校准结果的不确定度。

立磨笼式选粉机切割粒径的计算

针对立磨笼式选粉机的具体结构,将其选粉区域分为重力分级区域和离心分级区域,推导出相应的颗粒终端速度计算公式和切割粒径计算公式。并通过江苏某厂的矿渣立磨笼式选粉机分选后的成品粒度给以验证。结果表明,立磨笼式选粉机切割粒径的计算公式是正确的,可用来指导立磨笼式选粉机的优化设计和圈流制粉系统参数的调整。

立磨选粉机切割粒径计算

针对立磨选粉机的具体结构,推导了相应的离心分级区切割粒径计算公式,并通过某厂的水泥立磨选粉机分选后的成品粒度予以验证。结果表明,该公式计算方法是有效而实用的,能够用来指导立磨选粉机的优化设计和立磨系统细度参数的调整。

NEGRETTI采样头切割原理的动力学分析

根据两相流体动力学理论对Negretti采样头中颗粒物的运动规律进行了分析,计算了PM10和 PM2．5采样时颗粒物的运动轨迹,通过计算讨论了气流流量、颗粒物粒径等不同情况下各种因素对颗粒物运动轨迹的影响．结果表明两相流动力学是对采样切割器中颗粒物的运动进行数值模拟的有效工具,能对采样头的设计、制造提供有力的帮助．

进气流量对PM_(2.5)切割器捕集效率的影响

市面上常见的切割器均规定了固定的工作流量,当进入切割器的气流量不符合其标准工作流量时,就会带来捕集效率的偏差。通过搭建基于静态箱法的切割器捕集效率评价系统,对国产、进口的旋风式PM_(2.5)切割器的捕集效率进行了评价,研究了切割器标准工作流量及该值的70%、80%、120%、130%作为抽气流量时对PM_(2.5)切割器的捕集效率的影响。实验结果表明,PM_(2.5)切割器的D_(a50)会随着进气流量的改变呈现相反的变化趋势,D_(a50)值分布范围为标准工作流量下该值的140%至80%;但捕集效率曲线的几何标准偏差在不同进气流量下几乎不变,对比标准工作流量下的偏移量不超过0.9%。该研究结果对于进一步规范切割器的制造及使用提供参考。

基于静态箱法的PM;切割器捕集效率评价及拟合曲线优化研究

研究了基于静态箱法的PM_(2.5)切割器捕集效率评价系统。通过设计并搭建评价系统,使用标准规定的8种粒径的聚苯乙烯小球进行雾化发尘,在静态箱中产生符合测量要求的气溶胶环境,使用空气动力学粒径谱仪对切割前后的颗粒物进行计数测量、最终获取切割器的捕集效率曲线,并选择最佳插值拟合算法进行数据拟合。通过对国产以及进口的切割器分别进行评价实验,获取了切割器的捕集效率。该研究结果有助于规范切割器的生产与使用,为后续开展其他类型切割器的评价提供参考。

催化裂化装置烟气轮机结垢原因分析与对策

烟气轮机(烟机)叶片结垢已成为影响国内催化裂化装置长周期运行的主要原因之一。分析得知,催化剂的强度和旋风分离器的设计是影响催化裂化装置烟机结垢的两个主要因素。立足于烟机结垢机理,结合催化裂化操作工况,分析探讨了上述两个因素对烟机结垢的影响。研究表明,应充分关注三级旋风分离器出口或烟机垢样的颗粒粒径分布情况。如果粒径主要集中在1~10μm,则烟机结垢原因主要是由于催化剂强度不足,大量催化剂被打成细粉;如果大量催化剂颗粒粒径在10μm以上,则烟机结垢原因可能是旋风分离器的设计以及反应-再生操作工况的问题。实地调研了中国石油玉门油田分公司炼油化工总厂催化裂化烟机结垢问题,提出了预防催化裂化烟机结垢的建议。

焦化油品微旋流脱焦粉实验研究

焦化油品(包括焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油等)通常不同程度携带焦粉,20μm以下焦粉难以脱除,严重影响下游装置正常生产。笔者设计了25mm液-固微旋流分离器,考察微旋流除焦粉分离性能,并与理论计算值对比。结果表明,微旋流器分离焦粉的分离效率随着流量增加先上升后下降,并存在最优分流比;在进口焦粉颗粒平均粒径为25μm、流量为0.86m3/h、分流比为5%时,分离效率在92%以上,分割粒径为6μm,适用于含焦粉焦化油品的分离净化。在旋流器的高效工作区,采用平衡轨道模型和停留时间模型计算的分割粒径值均比较接近实验值,而在小流速时偏差较大。

气流分级机操作参数对分级性能的影响

在一定的假设条件下导出的气流分级机切割粒径公式,建立了切割粒径与操作参数(分级轮转速、流量和颗粒密度)的关系。在实际分级过程中,影响分级的因素很多,这些因素会造成分级机的分级实验值与切割粒径公式计算值不一致,甚至相反的结果。利用自制的TCF-360叶片转子型离心式气流分级机,对其操作参数进行了系统的实验研究,得出了分级机操作参数与切割粒径和分级精度的相互关系,证明了分级机的转速、流量、二次风大小、分级区的气固浓度和进料粒度组成等操作参数均对分级机的性能有重要的影响。平衡改变分级机的流量与转速,切割粒径变化不大,分级精度和分级轮的磨损却随流量和转速的增加而增加。研究结果对分级机合理的操作参数的选取和结构设计具有一定的指导作用。

立磨系统风量对物料重力分级影响模拟分析

为研究立磨系统风量对物料重力分级的影响,得到系统风量的优化参数,利用CFD流体分析软件对MLS3626立磨进行了以系统风量为单一变量的数值模拟对比实验,实验得出:系统风量越大,重力分级区气体流速越大,该区域截面内速度梯度也越大;增大系统风量,颗粒运动轨迹发生变化,重力分级区切割粒径增大;系统风量在3 500～4 000m3/min时,重力分级区速度场较优,切割粒径比较理想.通过试验验证了系统风量在4 000m3/min左右时,产量较高,且质量较好,为此种模拟方法应用到煤粉以及其他非金属矿石的立磨粉磨系统进行风量参数优化奠定了基础.

排气管内置壁面厚度对旋风分离器性能的影响

针对旋风分离器的排气管内置壁面厚度对其流场和分离性能的影响。采用数值试验模拟分析了旋风分离器的对应于7组不同排气管内置壁面厚度下的速度云图、压降值、切割粒径以及速度矢量的变化情况。结果表明,随排气管内置壁面厚度的逐渐增大,其筒体段和锥体段的整体切向速度依次减小,在筒体段下半部分和锥体段,当内置壁面厚度大于等于0.1D时,中心位置存在二次涡流现象且对其分离效率会产生负影响;随排气管内置壁面厚度的增加,整体轴向速度基本依次增大;随排气管内置壁面厚度的增加,压降值依次减少,切割粒径先略微减少然后一直增大,壁面厚度为0.025D时,其分离效率为最优;随排气管壁面厚度的增加,在排气管内置壁面的正下方,逐渐形成涡旋,并且涡旋强度逐渐增大。忽略旋风分离器排气管内置壁面厚度变化,会造成性能预测和数值模拟上的偏差。

旋风筒的分级分离效率与其入口风速的关系

探讨了旋风筒的分级分离效率、切割粒径与其入口风速的关系，并对试验数据进行拟合处理，得到了分级分离效率与入口风速的关系式。