收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

分级式合成气初步净化系统中旋风分离器的分离机理与结构特性研究

崔洁  
【摘要】:以多喷嘴对置式气流床气化技术为研究背景,合成气初步净化工艺中的关键设备—径向入口旋风分离器为研究对象,采用实验和数值模拟相结合的方法对径向入口旋风分离器内多相流动、分离机理及结构特性进行了系统研究。主要内容和结果如下: 1.搭建液滴撞击实验平台,采用高速摄像仪对液滴撞击板面过程进行了研究。考察了不同物性液滴撞击板面后形成液膜的边缘特性,分析了液滴撞击板面后形成的边缘液滴、指形液滴和卫星液滴的特点,并根据液膜铺展特性得到了铺展直径与时间的关系。 2.采用自行设计的双平行电导探针,对径向入口旋风分离器内筒壁液膜分布进行了研究。发现旋风分离器内液膜沿筒壁呈不对称分布,整体液膜呈螺旋带状下行;随着入口气速的增大,液膜沿筒壁的覆盖范围增加;而随入口液体流量的增大,沿圆周方向上的膜厚呈现先增加后减小的趋势。 3.对径向入口旋风分离器内的颗粒浓度分布进行了实验研究。研究发现,旋风分离器内固体颗粒大部分集中在壁面附近,颗粒浓度沿径向分为近壁面颗粒捕集区和中心的颗粒分离区。捕集区内颗粒群呈螺旋带状向下运动,颗粒浓度较高;分离区内颗粒浓度较低且分布相对均匀,颗粒处于待分离状态。 4.引入了持料量的概念,对径向入口旋风分离器内颗粒的运动特性进行了研究,考察了颗粒在旋风分离器内的平均停留时间。发现持料量随入口气速、颗粒浓度、升气管直径以及入口角度的增加而增大;而颗粒平均停留时间则随升气管直径的增加而增大,随入口角度的增加而减小。 5.对径向入口旋风分离器内的压降进行了实验研究。结果表明,压降随入口气速的增加而升高,随升气管直径和入口角度的增加而降低。与颗粒浓度对压降的影响相比,入口液体浓度对压降影响较大,随入口液体浓度的增加压降降低较明显;液体浓度较低时,压降随气速的增加而升高;当液体浓度高于1.5L/m3时,压降随气速的增加反而降低。 6.通过对径向入口旋风分离器分离效率的研究发现,径向入口旋风分离器存在一临界分离粒径,大于该粒径的颗粒不易在离心力的作用下直接分离,而是在筒体某一截面处贴内壁旋转运动,形成明显的颗粒滞留带,最终在重力作用下落进入灰斗。滞留带的出现将导致筒壁的局部磨损。 模拟研究了影响临界分离粒径大小的因素,发现入口气速越大,临界分离粒径越小;对于不同密度的颗粒,颗粒密度越小,临界分离粒径越大;而在同一入口气速条件下,锥体口径越大,临界分离粒径越大,当锥体口径大于升气管直径时,临界粒径增大的幅度更为明显。 7.采用数值模拟方法,对径向入口旋风分离器的流场及结构特性进行了研究。考察了结构参数和操作条件变化对流场的影响,分析了其分离性能随结构参数的变化规律,提出了有利于旋风分离器高效运行的优化方案。发现径向入口旋风分离器的最优筒锥高度比为1;而入口管位置的选择要兼顾“顶灰环”和短路流现象;小的锥体口径和升气管末端的缩口设计均有利于分离效率的提高。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 朱孝生,张明建;木材加工车间旋风分离器合理设计的研究[J];木材加工机械;1990年03期
2 梁亚仁;中密度纤维板施胶旋风分离器的改进[J];林产工业;1996年01期
3 夏兴祥,劳家仁;新型高温旋风分离器的研究——用于高温下造气炉除尘系统[J];小氮肥设计技术;1997年02期
4 梁朝林;旋风分离器结构改进的研究[J];炼油设计;2002年09期
5 夏正兵;袁惠新;;各种旋风分离器流量与结构尺寸关系探讨[J];石油化工应用;2007年06期
6 夏正兵;袁惠新;;各种旋风分离器流量与结构尺寸关系探讨[J];石油化工应用;2008年01期
7 罗晓兰,陈建义,时铭显;高效低阻旋风分离器的试验与开发[J];石油大学学报(自然科学版);1999年04期
8 肖万虎;;旋风分离器结构设计要点分析[J];化学工程与装备;2008年06期
9 张晓华;;颗粒物性参数对旋风分离器性能影响的试验研究[J];流体机械;2009年12期
10 郭大江;朱治平;刘志成;那永洁;吕清刚;;窜气对旋风分离器性能影响的实验研究和数值模拟[J];锅炉技术;2010年02期
11 刘金红;旋风分离器的发展与理论研究现状[J];化工装备技术;1998年05期
12 倪文龙;周厚亮;;双出风口旋风分离器的研究与应用[J];矿山机械;2006年10期
13 邓远超;;料封压力门在单宁酸生产中的应用[J];生物质化学工程;1991年06期
14 刘宗良;催化裂化再生器旋风分离系统应用中的一些问题[J];炼油技术与工程;2004年09期
15 吴小林;熊至宜;姬忠礼;时铭显;;旋风分离器旋进涡核的数值模拟[J];化工学报;2007年02期
16 周韬;谷传纲;王彤;;微粒在旋风分离器中的分离特性与数值模拟[J];煤矿机械;2007年05期
17 查文炜;葛友华;倪文龙;陈飞;;基于CFD的旋风分离器的结构优化设计[J];机械工程师;2010年12期
18 茅清希;;高温高压高浓度气-固混合物的离心分离[J];同济大学学报(自然科学版);1992年03期
19 倪文龙;徐玉哲;;双出风口旋风分离器测试分析与应用[J];矿业工程;2006年04期
20 倪文龙;徐玉哲;;显著提高细粉捕集效率专利技术的研究与应用[J];化工矿物与加工;2006年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔洁;陈雪莉;李昌剑;龚欣;王辅臣;;径向入口旋风分离器内颗粒持料量研究[A];上海市化学化工学会2010年度学术年会论文集[C];2010年
2 谭慧敏;王建军;曹晴云;惠胜利;金有海;;直切式旋风分离器颗粒运动分布的研究[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
3 高翠芝;孙国刚;马强;张娜娜;钱步仁;;入口浓度对旋风分离器性能影响的试验研究[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
4 董瑞倩;孙国刚;高翠芝;;压力对旋风分离器性能影响的试验研究[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
5 李昌剑;陈雪莉;;径向入口旋风分离器涡核及轴向速度轮廓研究[A];上海市化学化工学会2011年度学术年会论文集[C];2011年
6 孙长海;郭超;郝相民;曲豫;王来;马海涛;;炼油厂催化裂化装置第二再生器旋风分离器断裂分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
7 高翠芝;孙国刚;董瑞倩;付双成;;旋风分离器涡核尾端的液体示踪实验研究[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
8 陈建义;;氧氯化反应器旋风分离器的国产化分析[A];2004年全国化工、石化装备国产化暨设备管理技术交流会会议论文集[C];2004年
9 付双成;孙国刚;高翠芝;郭广军;;防返混锥位置对旋风分离器影响的数值模拟及试验研究[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
10 沈恒根;刁永发;许晋源;党义荣;张玮;叶龙;;多进口旋风分离器性能的试验研究[A];全国暖通空调制冷1998年学术文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 崔洁;分级式合成气初步净化系统中旋风分离器的分离机理与结构特性研究[D];华东理工大学;2011年
2 吴学智;入口高浓度条件下的旋风分离器对比研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
3 栾一刚;轴流旋风分离器数值模拟与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 赵新学;气固两相流对旋风分离器壁面磨损机理的研究[D];中国石油大学;2010年
5 王海刚;旋风分离器中气—固两相流数值计算与实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2003年
6 陈继辉;大型CFB锅炉气固流动若干关键性技术研究[D];重庆大学;2008年
7 钱付平;不同排尘结构及操作条件旋风分离器分离特性的研究[D];东南大学;2006年
8 朱治平;加压循环流化床的实验与模型研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
9 马艳杰;导叶式旋风管内气固两相流动控制与分离性能计算方法的研究[D];中国石油大学;2011年
10 李戈;超细煤粉再燃机理及细粉分离技术研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓清方;基于M模型的低密度物料旋风分离器分离性能研究[D];中南大学;2011年
2 赵国荣;循环流化床多旋风分离器电容层析成像测量研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
3 孙欣;扩散式旋风分离器分离性能研究[D];中南大学;2011年
4 李维栋;旋风分离器的结构分析及疲劳寿命研究[D];中国石油大学;2011年
5 李强;循环流化床锅炉旋风分离器气固两相流动特性及性能研究[D];上海交通大学;2010年
6 贲伟;旋风分离器气相流场数值分析与冲蚀磨损研究[D];大庆石油学院;2010年
7 戚贵强;多效旋风分离器的性能研究[D];青岛科技大学;2010年
8 徐天猛;旋风分离器性能优化的研究[D];华东理工大学;2011年
9 于鸿斌;用于催化裂化三旋的切流式旋风分离器的分离性能研究[D];中国石油大学;2011年
10 廖磊;六个旋风分离器并联布置循环流化床的实验研究和数值模拟[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴宏富;惰性气体保护及在线检测超细粉碎系统获发明专利[N];经理日报;2009年
2 苗雪莲;大庆炼化风送改造显著增效[N];中国化工报;2009年
3 ;打破沙锅问到底[N];中国石化报;2009年
4 本报记者 马威 通讯员 李玲;一切为了“福气”进京[N];石油管道报;2011年
5 ;喷雾干燥技术在中药配方颗粒中的应用体会[N];中国中医药报;2003年
6 刘广文;氧化铁红的干燥方法[N];中国化工报;2003年
7 文杰;齐鲁石化分公司丙烯腈装置国产化技术应用[N];科技日报;2003年
8 张家驹;环保型锅炉走俏河北电厂[N];中国工业报;2003年
9 本报记者 彭展;“将原油吃干榨尽是我最大梦想”[N];中国石化报;2010年
10 刘军青 张海光;环保型锅炉俏走河北[N];华北电力报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978