循环流化床提升管内流动特性研究

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设计并搭建了一套有机玻璃循环流化床冷模实验装置,其中提升管内径80mm、高5.5m,返料装置选用L型阀。采用压力动态检测仪、PV-5A颗粒浓度、速度测量仪,研究了Geldart B类颗粒(石英砂)在提升管内流动特性,并考察了操作条件对循环量的影响。对石英砂颗粒在提升管内流动特性的研究发现,提升管颗粒浓度沿轴向呈“底部浓、中间稀和顶部浓”的C型分布;轴向颗粒浓度随着循环量增加或表观气速减小呈现增加趋势,且轴向浓度差加大,不均匀程度增加。径向颗粒浓度分布呈“中心稀、边壁浓”的特点。在本实验范围内,表观气速和循环量对中心区颗粒浓度分布影响较小,而对边壁区影响较大。提升管内轴向颗粒速度与表观气速和循环量密切相关,轴向颗粒速度随着表观气速增加而增加;在加速段,颗粒速度随循环量增加而减小,而在充分发展段变化不大;径向上,颗粒速度整体上呈“中心高、边壁低”的分布特征。操作条件对循环量影响的研究表明,伴床气速增加对循环量有促进作用,随着气室风量的增加循环量先增加,在最小流化速度达到最大,进一步增加气速后略有减小。当伴床气速高于最小流化速度时,静床高度较高(2m)情况下,循环量波动较小,整体操作稳定;而静床高度相对较低(1m)时,床内出现大气泡(甚至节涌),导致循环量波动,操作不稳定。伴床静床高度对循环量也有一定的影响,随着静床高度增加,循环量在提升管表观气速较低时单调递增;而在表观气速较高时,循环量先增加而后趋于稳定。循环量随着L阀主通气点风量的增加而增加;循环量随弯管处风量的增加先增加,达到最大,然后逐渐降低;短接处风量较小时对循环量有促进作用,而风量较大时有阻碍作用。
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