分布板对液固流化床换热器颗粒分布的影响

以三维Navier-Stokes方程为控制方程,结合k-ε二方程湍动模型,以直径为1 mm刚玉球作为颗粒相,水为流动相,采用隐式有限体积法对流化床换热器内的液固二项流动进行数值模拟。研究了换热器下管箱安装分布板与否及分布板板面结构形式对颗粒分布的影响,并通过下管箱内压力分布的实验结果对所采用的数值计算方法进行验证。结果表明:下管箱安装分布板可以改善换热管束内颗粒分布的均匀性,且曲面分布板的改善效果优于平面分布板;分布板安装高度比在0.250—0.500时,换热管束内颗粒分布均匀性较好;在安装曲面分布板的情况下,换热管束内的颗粒分布均匀性随着系统初始固含率及下管箱入口流速的增大而增强。压力实验结果和模拟结果误差在20%以内,验证了所选数学模型的准确性。

气液固循环流化床换热器中预分布器结构的优化

In this study, two types of pre-distributors (nonuniform-pores and dual-baffle)for the combined solids-liquid distributor in gas-liquid-solid circulating fluidized bed heat exchanger, were designed and the characteristics of particles distribution was compared. In the experiments, the sampling method was used to measure local solids flux and a U shape pipe was used to measure static pressure drop in the lower pipe box.The effects of different superficial liquid velocities and liquid viscosities on the parameters mentioned above were investigated.The degree of distribution of local solids flux in exchanger pipe was evaluated by the non-uniformity function.The results showed that the two types of pre-distributors were both suitable for gas-liquid-solid circulating fluidized bed heat exchanger at a lower static pressure drop in the lower pipe box.Compared with the nonuniform-pores pre-distributor, the dual-baffle pre-distributor showed better performance.

液固循环流化床换热器管束的固含率

在二维中试循环流化床中使用组合式固液分布器进行实验,考察下管箱表观液速,主分布器内径、主分布器下插深度,颗粒加入量和粒径对径向管束固含率的影响.结果表明:固含率随主分布器内径、颗粒加入量和下管箱表观液速的增加而增大,随粒径的增大而减小,随主分布器下插深度几乎没有变化;固含率不均匀度随颗粒粒径的增大而增大,随下管箱表观液速、颗粒加入量,主分布器下插深度增加而减小,但达到一定深度后,不均匀度不再随之减小,随主分布器内径几乎没有变化.在综合考虑各影响因素的基础上,提出计算固含率的经验公式,并用实验数据拟合了公式中的参数.

液固循环流化床换热器中液相流场分布的测量

本文利用光电转换 (CCD)技术对二维液固循环流化床中流体的速度分布进行了测定 ,实验结果表明 :流化床的进口段前的管线结构对液体在流化床中的流场有影响 ,液体循环流量较小时 ,流体在流化床进口段的速度分布基本均匀 ,此时在床的对称轴两侧形成两个漩涡 ,且近似对称。

水平双管程液-固循环流化床中颗粒分布和压降

为促进流化床换热防垢节能技术在水平双管程换热器中的应用,设计和构建了一套冷模透明水平双管程液-固循环流化床换热装置。以水和聚甲醛颗粒为工质,利用电荷耦合器件(CCD)图像测量和处理系统及压差传感器,考察了颗粒加入量(0.50%~1.25%)和循环流量(6~11 m^(3)·h^(-1))对颗粒分布和压降的影响。结果表明:上管程的颗粒分布更为均匀,下管程内存在"死区",上、下管程的固含率均沿重力方向增大。上管程的颗粒分布不均匀度随循环流量的增加而波动,下管程则先迅速增大再逐渐减小。上、下管程的颗粒分布不均匀度均随颗粒加入量的增加而波动。压降比率随循环流量和颗粒加入量的增加而波动,在实验范围内的最大值为18.3%。绘制了操作参数对颗粒分布和压降影响的三维图,以确定较适宜的操作参数范围。

固液分布器中主分布器的实验研究

在不同结构形式的主分布器条件下,研究了表观液速对换热管中固含率、下管箱内床层高度、静压降及平均固含率的影响。利用体积容积法测量了换热管束中的固含率、刻度尺测量了下管箱中的床层高度、U形管测量了下管箱的静压降,并运用差压法测量了下管箱中平均固含率。采用不均匀度函数衡量了不同结构条件下管束间固含率的不均匀程度。实验结果表明:在换热管下方增加优化后的主分布器可以均匀分布固液两相;主分布器直径变化时对下管箱内流动特性的影响大于主分布器轴向位置改变时的影响。

组合式液固分布器中预分布器结构优化

介绍了一种用于液固循环流化床换热器中的组合式固液分布器。利用体积容积法、U形管压差计和刻度尺研究了固液预分布器的结构形式在不同表观液速和液体黏度下对各管束中的固含率、下管箱静压降及床层高度的影响。采用标准差函数进一步衡量了管束间固含率的均匀程度。实验结果表明,双层挡板式预分布器在较低的下管箱静压降和床层高度下能将固体颗粒均匀地分布到各换热管束中。