多级液体分布器流动特性分析

新型污水处理工艺的处理效率受到反应池流场扰动影响较大,引起流场扰动的主要因素是液体分布器出流均匀性和出孔湍流强度。目前,关于分布器均匀布水的研究较少,尚未揭示淹没流的孔口阻力特性与沿程阻力特性协同机制。本文提出一种孔径梯度变化的多级液体分布器结构,应用于某示范工程中,建立了基于物质传输模型的淹没流液体分布装置有限元分析方法,将数值模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:试验得到2个测试平面内氯离子质量浓度最大偏差为1.97%,有限元模拟得到多级液体分布器的克里斯琴森均匀系数为89.1%。在进水过程中,试验和有限元模拟所得新进水质量分数的变化趋势一致,结果吻合较好,证明了新型污水反应器结构的合理性,且满足工程应用要求。

甲醇制丙烯反应器现场组焊方案

根据甲醇制丙烯反应器的结构特点和要求,提出该设备在项目现场进行分片组焊的方案。介绍分段塔体的制造、反应床支撑梁的安装、温度计管的安装、氮气管与反应床支撑的焊接及冷进料分布器吊架的安装。

流化床管式分布器内流场模拟和布气性能分析

以催化裂化装置(FCCU)再生器的管式气体分布器为研究对象,对流化床管式气体分布器的布气性能进行了分析。首先,对气体分布器分支管内的流场进行数值模拟,计算结果表明沿分支管内气体流动方向,压力逐渐增大,截面流量逐渐减少,沿程喷嘴流量逐渐增大;同时分支管上游入口还存在着明显的偏流现象,从而导致了上游喷嘴的出口流量小于设计流量,下游喷嘴的出口流量高于设计流量,造成流化床内非均匀布气。然后,依据分支管的变质量流动特点,将一般变质量流动的动量方程用于分析分支管内的流动过程,表明分支管的流动过程属于'动量交换控制模型',具有始端静压低末端静压高的特点,固有压力分布不均匀的特征。这种不均匀的压力分布导致了喷嘴布气不均匀和磨损等系列问题。最后,结合流化床内的压力特点,综合分析气体分布器的分支管压降和喷嘴压降,明确了喷嘴出口流量与分支管压力分布的关系,喷嘴临界压降与设计压降的关系,结论表明分支管的结构改进可以优化和改善分布器的布气性能。

FCC装置主风分布管喷嘴磨损的气相流场分析水

用FLUENT流体计算软件对FCC装置再生器树枝状分布管喷嘴流场进行了计算,分析了喷嘴发生磨损的机理。对喷嘴流场的计算表明喷嘴磨损是催化剂颗粒造成的,属于气固两相流冲蚀磨损。由于某些喷嘴的压力降偏低和流场存在偏流,造成催化剂颗粒倒流至喷嘴内部或分布支管内部。催化剂颗粒流经喷嘴时,斜向冲击内壁产生冲蚀磨损。磨损首先发生在喷嘴内壁局部区域,形成圆弧状磨损痕迹,再将喷嘴磨穿,逐渐扩大为整个喷嘴,磨掉喷嘴。这些分析结果可为主风分布管的设计提供帮助。

等直径流量分配管的计算

流量分配管是将主管流体分配到各个孔， 或者是流体由各孔汇入主管的流动过程. 设计多孔管的任务是要计算各段的流体流动速度、 压强； 计算各孔的流速和孔径. 本文通过能量和质量衡算关系导出等直径流量分配管的计算式， 配液均匀度的表达式. 理论计算值和实验值的最大误差为：压强0.23%； 孔速1.73%.

CFD优化大型浅层鼓泡塔管式气体分布器结构

分布器结构影响大型浅层鼓泡塔反应器性能,采用CFD模拟研究了5种四管气体分布器,各分布器的通气管均匀布置在不同的分布环上(0.3/0.4/0.5/0.6/0.7*DT),模拟采用了双流体方法和多气泡簇MUSIG模型。文中较全面的考察了高表观气速下(Ug=0.1m/s)管式分布器分布环直径对反应器流型、相含率、液速、湍b流、气泡大小以及混合时间的影响;模拟结果表明整体气含率和混合时间均随环径比先增大后减小,气含率的最佳环径比在0.4左右,而混合时间最大值出现在0.5d/DT附近,当环径比小于时0.5,鼓泡塔内为单循环流动,大于此值,鼓泡塔内将形成双循环流动,不利于混合。

分支流理论研究进展

分支流技术具有广泛的工程应用背景和理论价值．本文分析研究了多孔管摩擦系数、动量交换系数等分支流基础性实验数据，回顾综述了分支流的理论模型、计算方法，以及研究中遇到的主要问题。

气体分布方式对带列管内构件的鼓泡塔流动规律的影响

在带列管内构件的鼓泡塔内测量了4种不同布气方式下的气含率和液速径向分布,并与无列管内构件的空塔中的分布进行了比较。结果表明:中心布气条件下气含率与液速的径向分布比空塔更为陡峭;环隙及近壁布气时呈现出环隙高、两边低的马鞍形分布;均匀布气时径向分布较空塔更为平坦。空塔内气体分布器的影响是局部性的,充分发展段在塔内占主要部分;而在列管塔中气体分布器的影响是全局性的,气含率与液速的初始分布决定着其全塔分布。在带列管的大型鼓泡塔中难以观察到充分发展段的存在,因此,气体分布器的设计具有比空塔更为重要的意义。

流体在多孔管分支系统中的流动机理研究

通过摩擦系数λ和动量交换系数ｋ两种变量的分析，确定了多孔管摩擦系数λ和动量交换系数ｋ的分析表达式，在此基础上，求出了变系数变质量动量方程的分析解。常系数方程的解成为变系数方程解在动量修正项为０、摩阻修正项为１时的特殊形式。另外，变系数变质量动量方程的解，仅是多孔管的结构尺寸参数Ｅ和流动参数Ｒｅ的函数。这不仅在新分布器上的设计上，可以优化结构，确定分布器的工况稳定性和安全性，而且在在役分布器的校核上，可方便地模拟操作工况。

风扇磨煤机直吹式制粉系统风粉分配特性

为解决内蒙古某发电厂风扇磨煤机直吹式制粉系统第4层煤粉管道堵塞的问题,对该制粉系统的分配状况进行试验研究。通过试验测量发现造成第4层煤粉管道堵塞的根本原因是分配器入口风粉分配不均匀,且分配器对此不均匀问题的调节改善作用较小。试验台模型研究发现,采用旋流式分配器或格栅型分配器均可有效地解决第4层煤粉管道堵塞的问题,且均比封堵第4层煤粉管道的当前运行方式阻力要小。实施任一方案都不会使系统通风量低于当前运行风量,均能够保证制粉系统出力要求。若采用旋流式分配器,则第1层煤粉管粉量偏少约40%,且比一级格栅分配器阻力偏大约250 Pa。因此建议优先考虑改造格栅分配器以解决该制粉系统第4层煤粉管道堵塞的问题。

超超临界1000MW机组锅炉煤粉分配器的数值模拟

某电厂超超临界1 000 MW机组锅炉制粉系统装置有分叉管型的煤粉分配器,承担将1台磨煤机磨制的煤粉分配给8个一次风燃烧器的任务。叉管型煤粉分配器的分配性能与分配器及配套管道系统的安装方式密切相关。运用fluent软件对入口段长度为3D、分叉管与弯管平行和垂直安装的工况进行了气粉分配的数值模拟,并对模拟计算的结果进行了分析和评价,可为锅炉燃烧系统设计提供理论支持。

造纸机方锥管布浆器中浆料的流动特性数学模型分析

出于现代造纸工艺对于总管支管束质量流量分布均匀性的一般要求,研究设计了一套应用于造纸机方锥管布浆器的浆料流动特性数学模型分析方案,基于方锥管布浆器的几何模型建立相应的数学模型,提出了相关的计算模型与边界条件,最后通过FLUENT软件对方锥管布浆器的总管长度进行分析,获取不同总管长度下总管内压力分布状况,根据分析结果筛选出较为合理的总管长度。

不锈钢槽管式分酸器降液管内阳极保护电流分散研究

通过不锈钢槽管式分酸器降液管阳极保护模拟试验,研究了降液管管径、流速、浓硫酸温度、阳极保护电位对降液管内电流分散的影响。结果发现:分酸器降液管管径越大,对阳极保护电流的屏蔽越弱,管径越小,对阳极保护电流的屏蔽越强;浓硫酸流速增大,不利于电流的分散和阳极保护的实施;浓硫酸温度升高,降液管内阳极保护电位衰减加大;提高阳极保护电位,有利于降液管的保护。

催化裂化再生器树枝状气体分布器的气相流场CFD模拟

催化裂化装置再生器的气体分布器通常采用树枝状气体分布器,这种分布器存在着气体分布不均匀和喷嘴的冲蚀磨损问题。为此,对树枝状气体分布器区域进行计算流体力学(CFD)模拟,重点考察分布器内气相流场的特征。计算结果表明:树枝状气体分布器的各分支管内气体速度根据分支管的长度不同存在很大的变化,而且分支管沿程各喷嘴出口的气体流量也不同,导致喷嘴出口气流平均速度存在很大的不均匀性;此外,气体在分支管入口处以及近分支管入口端的喷嘴处存在偏流现象,压力分布不均匀,易产生催化剂倒吸现象,造成喷嘴的冲蚀磨损。

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.

内循环流化床管式气体分布器的实验研究

采用内循环流化床,以清水-空气-聚乙烯填料三相体系为研究对象,在常温常压下考察分析管式气体分布器的孔径、开孔率、布气位置等因素对内循环流化床的流体力学特性和传质性能的影响。研究结果表明:低进气量时,孔径小的分布器产生的气泡小且均匀,传质和流化效果较好;高进气量时分布器孔径对内循环流化床的影响较小。随着分布器开孔率增大,曝气阻力的影响减弱,故内循环流化床气含率、循环液速和氧传质系数呈现逐渐增大的趋势。布气位置升高,使气泡停留时间缩短且射流影响加剧,致使内循环流化床传质性能和流体力学性能不佳。文中实验为内循环流化床气体分布器的结构优化以及选择合适的布气位置提供依据和理论分析,对工业应用有着重要的意义。

催化裂化管式待生剂分配器颗粒分配特性及内部流动特性的CPFD模拟

基于CPFD(Computational particle fluid dynamics)方法,对实验室前期研究的催化裂化管式分配器内的颗粒分配特性及内部流动特性进行了数值模拟,系统研究了输送风、松动风及分配器倾斜角度对颗粒分配不均匀指数的影响,并进一步考察了输送风和松动风对分配器各出口气体流量分布及内部气-固流动特性的影响。结果表明,增大输送风量、松动风量以及分配器的倾斜角度均可以降低颗粒分配不均匀指数,但改变松动风量的效果不如改变输送风量和倾斜角度显著。分配器倾斜角存在一个最优值时,颗粒分配均匀性最佳。输送风的增大会使得颗粒出料量最高的排料口的位置逐渐向分配器的末端移动,中间排料口所流出的气体流量占比增大,末端排料口排风量占比减小。引入松动风后,各出口的颗粒排料量更加接近,同时靠近末端排料口的气体流量占比明显增大。

催化裂化再生器树枝状气体分布器射流作用区的床层压力脉动特性

在催化裂化装置中再生器底部通常设置有树枝状气体分布器,通过分布器上的喷嘴分配气体。分布器射流区的压力信号可以很好地反映分布器的流场特性,为减小磨损进行结构改进提供理论依据。为此,在二维床实验装置上针对分布器射流区压力分布及压力脉动进行了实验研究,结果表明:分支管间床层压力沿床层轴向高度逐渐减小,随喷射角度增大而减小,随喷嘴出口气速和静床高度增大而增大,由测点以上的物料量决定,可用来判断不同操作工况;当喷射角度为0°和22.5°时,分支管间处于密相区,压力脉动先增后减,对应着气泡的产生、聚并和破碎的规律;当喷射角度为45.0°和67.5°时,分支管间由射流形成稀相区,压力脉动由气流湍流度决定,高于密相区,随喷嘴出口气速和静床高度增大而增大,可为减小分支管外部磨损提供依据;影响喷嘴射流压力脉动的因素为相邻喷嘴射流冲击和颗粒的作用,喷射角度为22.5°时的射流压力脉动存在临界气速,取决于是否受到相邻射流的冲击,可以为喷嘴射流稳定性及工业上减小分布器的内部和外部冲蚀磨损提供理论依据。

阳极保护不锈钢分酸器及管道在大型冶炼烟气制酸装置中的应用

改造前,白银公司西北铅锌冶炼厂制酸装置的浓硫酸输送管道泄漏严重,槽爪式分酸器分酸效果差,非正常停车较多,于是在2001年设备大修期间,改用阳极保护不锈钢管道和分酸器,投入运行以来,操作运行稳定,有效地提高了装置的开车率,减少了对环境的污染,取得了良好的经济效益和社会效益。

包钢布料器在大型高炉的应用与改进

文章介绍了包钢拥有自主知识产权的布料器逐步发展过程,以及近年来在大高炉的应用情况,并针对在包钢特殊炉况情况下布料器在大高炉出现的故障,针对性的对布料器中心喉管、托架等做了改进措施,提高了包钢布料器在大高炉应用的能力。