本文選題：高壓 + 濃相��； 參考：《東南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：我國(guó)的一次能源以煤炭為主,煤炭直接燃燒利用熱效率較低且產(chǎn)生很多環(huán)境問(wèn)題,煤粉加壓氣化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)煤炭資源的清潔利用。高壓濃相氣力輸送技術(shù)作為干煤粉氣流床加壓氣化技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)之一,對(duì)整個(gè)氣化裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。在氣力輸送系統(tǒng)中傾斜管的使用不可避免,高壓濃相氣力輸送中物料濃度高、流動(dòng)情況復(fù)雜,傾斜管內(nèi)流動(dòng)情況難以直接觀測(cè),現(xiàn)有文獻(xiàn)中對(duì)傾斜管阻力特性研究較少。本文對(duì)高壓濃相氣力輸送中向上傾斜管的阻力特性和輸送特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和理論分析,為高壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試及運(yùn)行提供理論支持和數(shù)據(jù)支撐。論文首先對(duì)實(shí)驗(yàn)物料(無(wú)煙煤和石油焦)的粉體物性進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)試,包括粉體物料的工業(yè)分析、真實(shí)密度、堆積密度、含水率、粒徑分布和表觀形貌。物料的表觀形貌分析表明,平均粒徑相近的無(wú)煙煤和石油焦表觀形貌相差較大,無(wú)煙煤表面光滑致密,石油焦表面粗糙且附著有小顆粒和片狀物。使用ShearTrac-Ⅱ剪切儀對(duì)實(shí)驗(yàn)物料進(jìn)行剪切實(shí)驗(yàn)。剪切實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,四種物料的流動(dòng)函數(shù)都在2-4之間,實(shí)驗(yàn)物料均屬于有黏性物料。物料種類相同時(shí)粗顆粒物料的流動(dòng)性比細(xì)顆粒物料好；粒徑相近的無(wú)煙煤物料流動(dòng)性比石油焦好。在工作壓力高達(dá)4.0MPa的氣力輸送實(shí)驗(yàn)裝置上以氮?dú)鉃檩d氣進(jìn)行了氣力輸送實(shí)驗(yàn)研究,分析了下出料式高壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的輸送特性,研究了操作參數(shù)和粉體物性對(duì)輸送特性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,在相同的輸送壓差下,隨著流化風(fēng)量的增加,物料的質(zhì)量流量和固氣比先增大后減小,輸送穩(wěn)定性先提高后變差；發(fā)送罐壓力相同時(shí),隨著輸送壓差的增大,物料輸送量不斷增大但壓差較大時(shí)增大趨勢(shì)減緩,物料固氣比先增大后減小,輸送穩(wěn)定性隨著輸送壓差的增大而提高；在相同的輸送壓力和輸送壓差下,粗顆粒物料的輸送量和固氣比均小于細(xì)顆粒物料；在相同輸送壓力和輸送壓差下,粒徑相近的無(wú)煙煤物料輸送量大于石油焦且無(wú)煙煤的輸送穩(wěn)定性更好。運(yùn)用相圖研究高壓密相輸送過(guò)程中不同參數(shù)對(duì)傾斜管阻力特性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,對(duì)于傾斜角度一定的管道,物料質(zhì)量流量相同時(shí),傾斜管壓降隨著表觀氣速的增大先減小后增大；在相同表觀氣速下,傾斜管壓降隨質(zhì)量流量的增大而增大；在相同實(shí)驗(yàn)條件下,粗顆粒物料的傾斜管壓降大于細(xì)顆粒物料；質(zhì)量流量相同時(shí),粒徑相近的無(wú)煙煤傾斜管壓降大于石油焦。在0。-60。的角度范圍內(nèi),傾斜管壓降隨傾斜角度的增大不斷增大。根據(jù)Barth附加壓降理論采用量綱分析的方法對(duì)傾斜管壓降公式進(jìn)行擬合,獲得了傾斜管壓降公式。擬合公式預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好并推導(dǎo)出在一定的實(shí)驗(yàn)條件下傾斜管的臨界角約為63。。利用Fluent軟件基于雙流體模型,采用k-ε-kp-εp湍流模型對(duì)高壓密相輸送中傾斜管內(nèi)氣固兩相流流動(dòng)情況進(jìn)行了模擬。模擬過(guò)程中考慮了兩種氣固兩相流間的相互作用：(1)氣固平均速度差引起的氣固兩相之間的曳力：(2)氣相速度脈動(dòng)和固相速度脈動(dòng)引起的氣固間的湍動(dòng)能交換。模擬結(jié)果表明,在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,隨著表觀氣速的增大,固相濃度集中的區(qū)域會(huì)向管道截面中心移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)條件相同時(shí),粗顆粒物料固相濃度集中的區(qū)域比細(xì)顆粒物料更靠近管底。
[Abstract]:In this paper , the experimental research and theoretical analysis are carried out on the physical properties of the high pressure dense phase pneumatic conveying system , including the industrial analysis , the real density , the bulk density , the water content , the particle size distribution and the apparent morphology .
The experimental study on pneumatic transport of anthracite with similar particle size is carried out with nitrogen as carrier gas , and the influence of operating parameters and physical properties on the transport characteristics is studied . The results show that the mass flow and solid - gas ratio of the material decrease first and then decrease after the increase of fluidization air volume under the same conveying pressure difference .
when the pressure of the sending tank is the same , as the conveying pressure difference is increased , the conveying amount of the material is continuously increased , but when the pressure difference is large , the trend is slowed down , the solid - gas ratio of the material is increased firstly , and the conveying stability is improved along with the increase of the conveying pressure difference ;
Under the same conveying pressure and conveying pressure difference , the conveying amount and the solid - gas ratio of the coarse particle material are both smaller than that of fine particulate material ;
The influence of different parameters on the resistance characteristic of inclined tube is studied under the same conveying pressure and conveying pressure difference . The influence of different parameters on the resistance characteristic of inclined tube is studied by using the phase diagram . The results show that the pressure drop of inclined tube decreases with the increase of apparent gas velocity when the mass flow rate of pipeline and material is the same for the inclined angle .
At the same apparent gas velocity , the pressure drop of the inclined pipe increases with the increase of mass flow ;
under the same experimental conditions , the pressure drop of the inclined pipe of the coarse particle material is larger than that of the fine particulate material ;
With the same mass flow , the pressure drop of non - bituminous coal with similar particle size is bigger than that of petroleum coke . In the angle range of 0 . -60 . , the pressure drop of inclined tube increases with the increasing of inclination angle . According to Barth additive pressure drop theory , the formula of pressure drop of inclined tube is fitted , and the formula of pressure drop of inclined tube is obtained . The fitting formula prediction result agrees well with the experimental results and deduces that the critical angle of inclined tube under certain experimental conditions is about 63 . The gas - solid two - phase flow in the inclined tube in high pressure dense phase is simulated by using the two - fluid model . The interaction between gas - solid two - phase is considered in the simulation process : ( 1 ) the drag between gas - solid two - phase caused by the difference of gas - solid average velocity : ( 2 ) the gas - solid phase velocity fluctuation caused by gas - solid average velocity difference and the gas - solid turbulent kinetic energy exchange caused by the solid phase velocity fluctuation .

【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ536;TQ022.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;氣力輸送工程技術(shù)新規(guī)范出版[J];硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程;2008年04期

2 吳迪;;氣力輸送工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀[J];廣東化工;2012年14期

3 ;一種新的氣力輸送方式 “噴射氣流多點(diǎn)自動(dòng)分送裝置”[J];塑料;1977年01期

4 ;天大地大沒(méi)有毛澤東思想的威力大——鑄造用砂氣力輸送在我廠的使用[J];鑄造機(jī)械;1968年02期

5 ;氣力輸送基本理論及計(jì)算[J];鑄造機(jī)械;1975年04期

6 ;脈沖氣力輸送技術(shù)在塑料行業(yè)中的應(yīng)用[J];科技簡(jiǎn)報(bào);1980年02期

7 金星;;脈沖氣力輸送[J];水泥;1980年03期

8 李詩(shī)久;;栓狀脈沖氣力輸送的理論分析與計(jì)算[J];鑄造機(jī)械;1981年03期

9 倪玉德;;脈沖氣力輸送在涂料生產(chǎn)中的初步應(yīng)用[J];涂料工業(yè);1982年03期

10 孫樹才;脈沖氣力輸送在電池行業(yè)的應(yīng)用[J];勞動(dòng)保護(hù);1983年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 余洲生;;發(fā)展我國(guó)粉煤灰氣力輸送技術(shù)[A];中國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與21世紀(jì)的物料搬運(yùn)技術(shù)——中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)分會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1996年

2 歐陽(yáng)富;薛彥華;王剛;王躍邦;張國(guó)慶;徐振洪;;用相對(duì)零壓理論計(jì)算氣力輸送循環(huán)網(wǎng)絡(luò)并繪制壓強(qiáng)圖[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)分會(huì)第四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1992年

3 谷笳華;馬家歡;潘文欣;陳素貞;;非球形顆粒的栓塞狀氣力輸送及自動(dòng)成栓機(jī)理的實(shí)驗(yàn)研究[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)分會(huì)第四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1992年

4 陳宏勛;;氣力輸送技術(shù)進(jìn)展綜述[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)專業(yè)學(xué)會(huì)第三屆年會(huì)論文集[C];1988年

5 程克勤;;栓流氣力輸送的理論及實(shí)踐[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)學(xué)會(huì)第二屆年會(huì)論文集（四）--物流與倉(cāng)儲(chǔ)氣力輸送[C];1984年

6 楊家燦;倪光裕;王仁柞;;脈沖氣力輸送中利用電容儀測(cè)量料栓運(yùn)動(dòng)參數(shù)[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)學(xué)會(huì)第二屆年會(huì)論文集（四）--物流與倉(cāng)儲(chǔ)氣力輸送[C];1984年

7 王恒;張春霞;李新生;冬旭;管春生;;燒結(jié)灰氣力輸送可行性試驗(yàn)研究[A];2008年中小高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

8 蔣存剛;李勇;;氣力輸送的發(fā)展進(jìn)程[A];2012全國(guó)散料裝卸輸送高峰論壇暨新技術(shù)、新設(shè)備交流研討會(huì)論文集[C];2012年

9 劉建平;;氣力輸送在小型成套碾米設(shè)備上應(yīng)用的探討[A];中國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與21世紀(jì)的物料搬運(yùn)技術(shù)——中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)分會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1996年

10 張耀金;潘新章;;粉料脈沖氣力輸送水平直管段的壓力降[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)學(xué)會(huì)第二屆年會(huì)論文集（四）--物流與倉(cāng)儲(chǔ)氣力輸送[C];1984年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 小荷;粉煤灰氣力輸送分選技術(shù)取得突破[N];中國(guó)建材報(bào);2011年

2 董仲平;氣力輸送及設(shè)備與選型[N];中國(guó)建材報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 匡世波;基于離散單元法氣力輸送的數(shù)值模擬研究[D];東北大學(xué)　;2009年

2 謝灼利;密相懸浮氣力輸送過(guò)程及其數(shù)值模擬研究[D];北京化工大學(xué);2001年

3 杜少武;ECRH負(fù)高壓脈沖電源的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2004年

4 周和平;新型壓裂、酸化泵機(jī)理研究及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];西南石油學(xué)院;2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉增祥;氣力輸送實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];南京理工大學(xué);2005年

2 張健;非開挖市政道路施工鉆孔泥屑?xì)饬斔头椒ǖ难芯縖D];蘇州大學(xué);2008年

3 祝先勝;氣力輸送管內(nèi)氣固兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬[D];華東理工大學(xué);2015年

4 劉騰飛;微正壓氣力輸送給料系統(tǒng)模擬分析及設(shè)計(jì)應(yīng)用[D];河南工業(yè)大學(xué);2015年

5 孫英培;粉煤灰輸送系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

6 陳英豪;長(zhǎng)筒絲襪自動(dòng)輸送關(guān)鍵技術(shù)及裝備研發(fā)[D];浙江理工大學(xué);2016年

7 景澤波;煤礦采空區(qū)風(fēng)力充填粉煤灰氣力輸送特性實(shí)驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2016年

8 徐陽(yáng);稻草與煤二元顆粒混合離析特性研究[D];華東理工大學(xué);2016年

9 邵羽辛;密相栓流氣力輸送的數(shù)值模擬[D];吉林大學(xué);2016年

10 周禹彤;脈沖氣刀式密相氣力輸送控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真分析[D];吉林大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：1856007