Flow Field of Circulating Fluidized Bed Reactor with Venturi Inlet Configuration

Different two-equation k-ε models were used to simulate the gas flow field generated by a new type of circulating fluidized bed reactor with venturi gas distributor. The numerical results were compared with the experimental data. It has been shown that the simulation results from the standard k-ε model have the best match with the experimental data. Based on this model, the gas flow field in the venturi diffuser and riser was analyzed by the concept of velocity nonuniformity and dead zone percentage. Both the nonuniformity of gas velocity and the dead zone percentage reach the maximum at the venturi outlet due to the effect of the vortex. At the same time, it provides a good platform for the further optimization of the inlet configuration of circulating fluidized bed reactor.

循环流化床脱硫器文丘里式入口对流动特性的影响

以循环流化床脱硫反应器为研究对象,所建的实验装置采用了工业上最新应用技术———文丘里管气体分布器,对文丘里扩散段和提升管内的速度场进行了测量,用速度分布不均匀度的概念详细讨论分析了气体轴向速度沿径向位置的分布和轴向发展规律,并与数值模拟解进行了对比.研究结果表明,装置的侧向进口结构和回料管的存在严重影响提升管底部气体速度分布的均匀性,提升管底部产生了不良的气体流动行为,在回料管一侧,甚至出现了旋涡,提升管段的稳定流动区域远离提升管的进口端.

多管文丘里循环流化床烟气脱硫冷态气流流场试验研究

针对实际工业应用的多管文丘里循环流化床烟气脱硫装置,按照冷态模化试验的相似准则建立了冷态模化试验台。通过在试验台入口通道加装不同形式导流板、改变文丘里管群管径分布,利用颗粒图像速度仪(PIV)对不同几何结构条件下多管文丘里内的流量分布进行了测量,同时测量了不同工况下试验台的阻力损失。结果表明,单侧进风、入口通道内无导流装置时,等径文丘里管群各管流量存在明显偏差,采取加装入口导流板或改变文丘里管管径分布均能达到使多管文丘里管各管均流的目的,从而改善脱硫塔内的脱硫性能。流线型入口导流板不仅能使各文丘里管均流,而且不会明显增加入口段阻力损失。所得试验结果对多管文丘里循环流化床烟气脱硫的工业应用具有重要的指导价值。

文丘里气液分布管的实验研究与数值模拟

依据文丘里管渐缩渐扩的特点,设计了文丘里气液分布管,在底面出口采用挡板来阻挡中心区流体,实现液体的均匀分布。在=27 cm的空塔中,通过冷模实验观察了单个分布管内喉管段直径以及气液流量对分散效果的影响,同时应用计算流体力学CFD软件对分布管进行数值模拟,并在=1 m的空塔中,考察了由多个文丘里分布管组合成分配塔盘的分配效果。结果表明:当分布管喉管段直径较小时,在喉管段气液两相流形成分散流,经过底面出口挡板的碎流作用后,液体分布均匀;多个分布管的组合能优化分散效果,改善分配性能。

自吸式文丘里洗涤器运动特性及强化机理的模拟研究

文丘里洗涤器具有传质效率高、无需额外动力及设备尺寸小等优点,在危险化学品洗消、工业除尘等领域有着广泛应用,为了分析文丘里洗涤器内的气液运动规律获得强化机理,利用CFD构建三维模型,分析了非浸没式文丘里喉部气速、浸没高度、喉部间距等典型操作参数对文丘里内部流场、分散效果以及引射性能的影响。发现受气体剪切的作用,进入文丘里洗涤器内部的液体主要贴壁运动,只有少部分被分散形成雾滴。引射量随入口速度的增加而增加,当入口气速增加至18.4 m/s时,引射量增加了5倍,从0.11 kg/s增加到0.53 kg/s。引射量随浸没高度的降低和喉部间距的增大而降低,喉部间距的增加,降低了液膜在管壁附着量,增加了在文丘里洗涤器中间的分布,提高了气-液体的碰撞概率。此外,也发现挡板分布器的加入,降低了液体的贴壁量,增加了液体组分的均匀性,提高了气液接触的概率。

文丘里分流器的结构优化与分配特性研究

文章针对结构因素和非结构因素影响文丘里分流器分流效果的问题,首先对两相分配器仿真,将仿真结果与已有的实验结果进行对比,验证仿真计算模型的可靠性;然后通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟研究各因素对文丘里分流器分流效果的影响。研究结果表明:对于文丘里分流器,收缩段型线采用直线且各出口管与中心线采用60°的夹角可以使分流不均匀度更低,改进后的分流器不均匀度约降低28%;且随着入口制冷剂质量流量的增加和干度的降低,该分流器分流均匀性的效果更好。

新型文丘里分液头用于客车空调的实验研究

在压缩式制冷系统中具有优良分流性能的分液头可促进蒸发器获得最佳换热性能。本文提出一种新型的由文丘里喷射进口和分液头本体组合而成的文丘里型CX分液头,将其与目前应用的文丘里分液头的结构进行对比,并通过在客车空调系统中采用R410A工质进行对比实验,实验中保持系统其他部件不变及充注量相同,仅更换分液头,在制冷标准工况下进行系统性能对比。结果表明:采用CX分液头的制冷剂流动阻力减小了50%以上,蒸发器分路制冷剂出口温度均匀性显著改善,采用CX分液头系统明显优于原文丘里分液头系统,当系统的额定风量及压缩机频率恒定时,采用CX分液头的系统比原系统过冷度增加1~2℃,制冷量平均提高4%,COP平均提高2.6%,且电子膨胀阀的开度仅为原分液头系统的50%。

不同制冷剂的循环特性及其分配特性研究

为了研究R22、R410A、R290、R1234ze(E)和R32这5种制冷剂的循环特性和在文丘里分流器中的分配特性,本文分析了5种制冷剂在变工况下的循环性能系数和压缩机排气温度,并通过CFD仿真研究了各制冷剂在文丘里分流器中的分配特性,包括各出口管与中心线夹角对分流效果的影响,各制冷剂的分配特性随入口参数的变化规律。结果表明,文丘里分流器的各出口管与中心线的夹角宜为60°,相比于20°,不均匀度约降低23.31%,且各制冷剂的分流效果随入口干度的降低和入口质量流量的增加而提升,入口干度每降低0.05,不均匀度约下降14.17%,入口质量流量每增加0.5倍,不均匀度约下降54.12%;在对R22的替换上,应优先考虑R1234ze(E)和R290。

倾动炉烟气双氧水脱硫工艺应用优化

江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂倾动炉的冶炼烟气经降温和除尘后,采用双氧水脱硫工艺脱除SO2达标排放。实际运行中存在文丘里塔和脱硫塔液位不稳定、脱硫效率低、工业用水量大等现象。为缓解乃至消除上述现象,对原有工艺进行优化和技术改进,增加了气液分离塔和气体分配器,采用了脱硫塔循环泵变频控制模式,优化了双氧水添加方式,改进了循环管道实现脱硫塔循环液串并联控制。通过以上工艺优化和技术改进,提高了双氧水利用率,降低了工业用水量、用电量以及稀酸、废酸排放量。

循环流化床入口结构对流态化效果影响比较

通过实验的方法考察了三种文丘里布风装置与两种回料方式对循环流化床流态化效果的影响。实验结果表明:在喉口面积相同的条件下,七孔文丘里布风装置同四孔文丘里布风装置及一孔文丘里布风装置相比,系统压降较低,床内平均颗粒浓度大,流态化稳定;流化斜槽回料方式同气力输送回料方式相比,对流化床入口段流场的干扰较小,塔内颗粒分布均匀。