平行犁组翻扣与旋耕组合式油菜种床制备装置研究

针对长江中下游稻-油轮作区土壤黏重板结、秸秆量大,油菜直播机采用普通旋耕时易导致种床耕层浅、秸秆埋覆率低,现有犁旋一体机作业时纵向尺寸大的问题,结合油菜直播农艺要求和合理耕层构建需求,设计了一种平行扣垡犁组,提出了一种“圆盘犁刀切茬-压茬,平行犁组翻扣埋茬,旋耕刀辊碎土-匀土”的组合式耕整作业方案。采用直纹面法对扣垡犁的犁体曲面进行设计,构建了犁体曲面解析参数方程,建立了基于离散元方法的耕作部件-土壤-秸秆互作仿真模型,应用EDEM软件开展了二次正交旋转试验,分析了扣垡犁扣垡性能。仿真结果表明:当偏转角θ取12°、元线角差值Δθ取11°时,犁体扣垡效果最优。田间试验结果表明:当耕深为230 mm、作业速度为5.15 km/h时,扣垡犁平均扣垡率为91.3%,有较好埋茬效果;平行扣垡犁组在高茬秸秆工况下有较好的通过性,秸秆平均埋覆率达到82.5%,平均耕深达到218.6 mm,耕深稳定性系数达到90.2%。田间对比试验结果表明:在水稻收获后平均留茬高度为513 mm的工况下,平行犁组翻扣与旋耕组合式油菜种床制备装置平均耕深达229.7 mm,秸秆埋覆率为87.5%,碎土率为89.7%,厢面平整度为31.8 mm,相比于普通旋耕机作业效果,平均耕深增大90.9 mm,秸秆埋覆率和碎土率分别提高7.2个百分点和6.5个百分点,作业质量满足油菜播种要求,符合油菜“深翻埋茬,上松下紧”的种床合理耕层构建要求。

基于压差法的水平井岩屑床轴向运移规律研究

为了明确长水平段水平井旋转钻进工况下水平段岩屑床的轴向运移规律,开展了基于压差法的水平井岩屑运移试验。利用设置在井筒轴向不同位置的多个压差传感器,测量井筒的瞬时压降,用来表征岩屑床在井筒中的轴向分布,并据此计算了岩屑床运移速度,分析了流体密度、排量、转速对岩屑床运移速度和压降的影响规律。结果表明:该方法能够表征岩屑床运移特征,精细刻画了岩屑床在井筒轴向位置的分布;岩屑床运移速度与流体密度、排量和转速呈正相关关系;排量增大,可显著提高岩屑床运移速度,但压降迅速增大限制了加快清岩的最大排量;转速增大,能够提高岩屑床运移速度,且对井筒压降基本没有影响。研究结果明确了水平井岩屑床的轴向运移规律,为井下岩屑床轴向分布测量提供了理论基础,并有助于规避井筒压力复杂和卡钻等风险。

干燥机非稳态运行模拟分析——模型的建立

根据蒸汽回转干燥机和流化床干燥机的结构特征和干燥原理,分析了两种干燥机系统主要参数的可变性以及参数波动对干燥系统的影响。分别采用边界分析和过程分析的方法,建立了两种干燥机各参数计算的数学模型,定量分析了进料量波动对两种干燥机的影响。结果表明,进料量从100%降至40%,回转干燥机的蒸汽单耗、热效率分别保持在57.9 kg/t和88.5%不受影响;流化床干燥机的蒸汽单耗从最低65.5 kg/t升高至135.7 kg/t,热效率从68.9%降低至42.9%,波动较大。

宝钢烧结余热回收利用实践

烧结作为铁前最主要的工序之一,余热资源丰富,能耗水平提升空间大。在总结了超高料层烧结技术、热风烧结技术、烟气循环技术等烧结主要节能技术的基础上,针对烧结机运行现状和存在问题,实施超高料层改造,增设热风烧结,将液密封环冷机改造为转臂式环冷机,将落地式余热锅炉改造为直联炉罩式余热锅炉,对主排风机进行变频改造。改造后大幅提升了能源利用效率,使工序能耗达到国内先进水平。

干燥机非稳态运行模拟分析——定量分析

根据计算模型,分析了蒸汽回转干燥机和流化床干燥机在进料含水率、进料温度和加热蒸汽压力三个失稳后的运行状况。结果表明,进料含水率从2%升高至4%,回转干燥机的产能降低39%、蒸汽单耗增加63%;流化床干燥机的产能降低43%、蒸汽单耗增加75%。进料温度从15℃升高至75℃,回转干燥机的产能增加67%、蒸汽单耗减少45%;流化床干燥机产能增加97%,蒸汽单耗减少57%。加热蒸汽压力从0.4 MPa(G)升高到1.6 MPa(G),回转干燥机的产能提升77%,流化床干燥机产能提升74%。

漫谈冷却机头部堆雪人的技术问题

冷却机堆雪人的诸多原因不是同时存在的,要采用预防为主和处理为辅的原则。一般来讲,正确布置冷却机和回转窑的相对位置;改善熟料颗粒组成,正确控制液相量;优化冷却机入口篦板结构和操作控制方法,对避免冷却机头部堆雪人十分重要。为解决冷却机入口熟料堆雪人的现象和尽可能防止冷却机固定篦床熟料粗细颗粒离析,国内外都推出了主动控制的马蹄形固定篦床结构,最大限度地解决了堆雪人问题。生产中,堆雪人现象不可能绝对避免,应该有较好的预案,诸如设置捅雪人孔门、空气炮以及推雪人装置。

超重力旋转床用于烟气除尘的实验研究

超重力技术是一种新型的强化传递过程的技术 ,将其应用于烟气除尘方面 ,是一个新的思路。在此通过对超重力旋转床的气相压降、除尘效率等性能指标的考察 ,证明该设备具有复合除尘机制 ,在除尘方面应用具有明显的优势。

回转窑内传热及燃烧过程的数值模拟

运用流体模拟软件Fluent和Matlab分别对碳素煅烧回转窑内气体空间和物料料层内的传热过程进行了研究,预测了窑内烟气、窑内壁和料层的温度分布。结果表明,窑内的高温区域主要集中在挥发分大量燃烧的区段上;二、三次冷空气的引入均会使窑内烟气温度明显下降,但对料层温度影响不显著。将窑外壁的计算结果与其实际测试结果进行了比较,两者吻合较好,说明该模拟方法的适用性,从而为碳素回转窑的优化设计和经济运行提供了指导和依据。

油菜直播机深浅旋组合式种床整备装置的设计与试验

为降低油菜直播机作业功耗,设计一种深浅旋组合式种床整备装置。该装置旋耕弯刀采用多区段双头螺旋线对称排列安装方式,作业时将厢面分为交错排列的种床带和灭茬带,实现种床带深旋播种、灭茬带浅旋灭茬的功能。结合油菜种植农艺要求,确定种床带和灭茬带主要设计参数和刀片的整体排列方式。田间试验表明,在试验工况一致前提下,直播机作业幅宽全旋耕作业功耗占直播机耕整部件功耗的72.53%~82.20%;与油菜直播机作业幅宽全旋耕相比,深浅旋组合式种床整备装置作业功耗减少14.13%~18.04%,其作业质量指标中植被埋覆率、碎土率及耕后地表平整度仍满足旋耕作业标准要求;对安装有深浅旋组合式种床整备装置的直播机作业后的厢面进行地表轮廓分析,所得厢面平整,畦沟沟型稳定。研究结果表明,深浅旋组合式种床整备装置能有效降低直播机整机作业功耗,为直播机整机结构改进和作业功耗优化提供参考。

超重力旋转床处理焦化氨氮废水中试研究

基于某焦化厂塔设备吹脱氨氮废水脱除率低的现状,提出了新型强化传递过程技术———超重力技术。重点考察了气液比、旋转床转速、温度、pH值等对氨氮脱除率和气相压降的影响。中试结果表明,在适宜的操作条件下,单级氨氮脱除率可达75%,比该厂塔设备处理氨氮废水的脱除率高35%,满足了后序生化处理的要求。

旋转填充床脱除空气中水的研究

以三甘醇(TEG)为吸收剂,用空气和水蒸气的混合气体模拟含水蒸气的天然气,在旋转填充床(RPB)中进行脱水实验。研究了TEG流量及纯度、空气流量、RPB转子转速对脱水后空气露点的影响。实验结果表明,空气露点随TEG流量的增加和RPB转子转速的增大而降低;TEG纯度对空气露点的降低有较重要的作用,在RPB转子转速1000r/min、TEG流量600L/h、空气流量10m3/h、空气中水的质量浓度25g/m3的条件下,出口空气露点达到-15℃以下,脱水的平衡度在95%以上。

废轮胎小型和中试规模热解研究的实验方法

从微观动力学尺度、小型批量实验室规模以及中试发展装置规模对废轮胎热解技术的最新研究进展进行了综述.废轮胎热解实际上是其组成胶体NR、BR、SBR和相应操作油的挥发过程,因此,其动力学模拟方法倾向于采用各种胶体成分热解动力学叠加的多组分模型.废轮胎小型规模批量热解研究主要集中在热解产物收率优化、热解油和炭产物的定性分析以及热解产物应用前景探讨等方面.目前,国际上较为成功的中试热解装置既包括快速工艺(流化床和烧蚀床)又包括慢速工艺(回转窑、真空移动床和两段移动床).最后,阐述了针对国内情况开展废轮胎小型和中试热解的研究思路.

回转窑内滚动状态下颗粒横向运动的影响因素的实验研究

回转窑内物料颗粒的横向运动使物料的传热和传质得到加强,其研究对于回转窑的优化设计和运行是十分重要的。本文在数学模型的基础上采用数码摄像的方法对多种物料颗粒在旋转筒体内的横向运动进行了实验研究,考察了筒体直径、旋转速度、料床内物料的动态休止角等参数对于泻落层厚度、颗粒运动速度、流量以及物料在料床表面停留时间的影响,并通过实验验证了数学模型。

煤层气欠平衡钻井旋转控制头胶芯密封特性分析

旋转控制头胶芯的密封性能是影响煤层气欠平衡钻井施工效果的重要因素。根据煤层气钻井工况,对井口偏心工况、起钻和钻进工况下,旋转控制头胶芯和钻具间的接触压力进行了有限元模拟研究,并分析了胶芯不同结构参数对胶芯密封性能的影响,为煤层气钻井低压密封胶芯的优化设计和研制提供了依据。结果表明:胶芯与钻具间的接触压力随偏心距的增大而增大,且靠近偏心侧的接触压力较大;钻进工况下,钻具本体和接头部分的接触压力都明显小于起钻工况;接触压力随外锥角的减小而增大,随内锥角的减小而减小,但变化量较小;摩擦力随主密封段长度的增加呈线性增加,钻杆接头部分明显大于本体。现场应用实践验证了分析结果的正确性。

煤层气水平井组远距离连通机理模型研究

基于我国煤层气低压、低渗和低含水的特殊性,煤层气水平井通常需额外打一口直井,并将该井与多分支井连通,以便于下入有杆泵等排水采气。为了提高水平井与洞穴井连通的成功率,在水平井与洞穴直井的连通过程中引入了旋转磁场定位方法,通过磁场实时测量修正钻头与洞穴的相对位置,并引导两井连通。对旋转磁场测量模型、远距离连通工艺进行了深入探讨,建立了基于钻头与洞穴距离和方位偏差测量算法,经过计算机仿真模拟,证明连通工艺理论上是可行的。

超重力旋转填料床中混合胺回收低分压二氧化碳的传质行为研究

采用超重力旋转填料床反应器,用水、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙烯四胺(TETA)水溶液作为吸收剂进行低分压二氧化碳吸收实验,考察了超重力因子β、液体流量L、气体流量G等对二氧化碳的传质系数KGae的影响。研究发现,KGae随β的增加有所增大,随液体流量的增加而增大,随气量的增加而减小。适宜的操作条件下,旋转填料床具有良好的二氧化碳吸收性能。研究建立了估算吸收总传质系数KGae的数学模型,通过实验数据拟合得到的数学模型与实验值符合较好。

医疗垃圾焚烧炉回转窑转速与灰渣二恶英排放的关系

通过某回转窑-流化床医疗垃圾焚烧炉的燃烧实验,采集了不同回转窑转速条件下的飞灰和底渣样品,测定了其中的二恶英含量,并研究了回转窑转速与灰渣二恶英排放的关联特性.研究发现,随回转窑转速增加,灰渣的二恶英毒性排放总量增加;当转速为0.82,r/min时,飞灰中二恶英总量和毒性当量排放分别为41.05 ng/g和7.58,ng(I-TEQ)/g;流化床底渣样品中的二恶英含量比飞灰小很多.研究还发现,随着焚烧炉尾部烟气中NOx和H2O含量的增加,飞灰中二恶英总量呈现减少的趋势;随着烟气中O2浓度的增加,飞灰中二恶英总量也随之增加.因此,通过关联性较好的常规气体成分(污染物)浓度的检测,可以在一定程度上预测燃烧工况的好坏及飞灰中二恶英排放的程度.

煤层气井超短半径自进式水平钻井技术研究

煤层气井超短半径自进式水平钻井技术是在煤层气勘探井内布置机械或水力扩孔装置,对准选定的煤层进行扩孔后下入特制的转向工具在300mm的曲率半径内实现由垂直转向水平进行钻井。自进式钻头由旋转喷嘴、钻屑整合装置、推力提供装置等组成。自进式钻头带动为其提供高压水动力的特制胶管向前连续钻井。高压水通过高压胶管为自进式钻头提供动力进行钻井,推力及排渣。该技术可以在同一煤层气勘探井内,在不同煤层内完成多个径向水平钻孔。这些径向水平钻孔的形成可以沟通新的瓦斯流动通道,提高煤层气产量。

污泥干燥焚烧一体化中热量计算的探讨

介绍了几种常用的污泥干燥焚烧一体化技术及其设备,分析了污泥在转筒干燥-循环流化床焚烧一体化设备中的热量输入、输出过程,对污泥干燥以及焚烧设备的设计有一定的参考价值。

辉钼矿焙烧工艺研究进展及现状

对辉钼矿的回转窑焙烧,反射炉焙烧、多膛炉焙烧、流化床焙烧、闪速炉焙烧、添加助剂焙烧等焙烧工艺及直接热解工艺进行了评述,并对辉钼矿焙烧工艺的发展提出了建议。