Shell煤氣化工藝（SCGP）有諸多優(yōu)點,也得到很大的推廣與應用,但同時也存在許多問題,特別是合成氣冷卻器積灰問題,致使水冷壁表面腐蝕,冷卻器傳熱效率降低,對工藝造成安全危害。在各種除灰方式中機械振打除灰方式可以適應高溫高壓的復雜環(huán)境并且可以有較高的除灰效率。本文以振打除灰為研究背景,運用實驗手段和數值計算方法,探究了煤灰顆粒從壁面上冷態(tài)脫落的機理與過程,為后續(xù)的熱態(tài)脫落實驗或是煤灰脫落破碎的微觀研究提供了一種研究思路和方法,也為振打除灰裝置的設計提供理論基礎。首先,分析了煤灰顆粒在爐內的受力情況,包括煤灰顆粒在流場中的作用力,煤灰顆粒之間的作用力,壁面與煤灰顆粒之間的作用力;介紹了振打除灰的作用機理,要將吸附在壁面上煤灰顆粒從壁面上脫落下來,要滿足兩個條件,即要通過振打提供外力使煤灰顆粒受到的法向外力大于其受到的法向吸附力或是切向力大于其受到的摩擦力,據此建立了煤灰脫落的力學模型。其次,自主設計了一套振打除灰的實驗系統(tǒng),系統(tǒng)包括振打沖擊單元、煤灰層模型單元、監(jiān)測測量單元;觀察總結了煤灰脫落的現象,并探究了不同大小沖擊力以及不同煤灰層厚度對振打除灰實煤灰脫落破碎的影響。結果表明在小沖... 

【文章來源】：武漢工程大學湖北省

【文章頁數】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 Shell煤氣化技術概述
    1.3 積灰機理研究進展
        1.3.1 煤灰顆粒的形成
        1.3.2 煤灰顆粒在流體介質中的輸運
        1.3.3 煤灰顆粒與壁面的碰撞
        1.3.4 灰渣在壁面的黏附
        1.3.5 煤灰沉積影響因素的研究
    1.4 機械振打除灰的實現與研究現狀
        1.4.1 振打除灰的實現
        1.4.2 振打除灰的研究現狀
    1.5 煤灰積灰問題的實驗研究現狀
    1.6 本文研究的主要內容，方法及意義
第2章 振打除灰的力學建模及實驗設計
    2.1 煤灰顆粒的受力分析
        2.1.1 煤灰顆粒在流場中的受力
        2.1.2 煤灰顆粒之間的作用力
        2.1.3 煤灰顆粒與壁面之間的作用力
    2.2 機械振打除灰機理及力學模型
        2.2.1 振打除灰機理
        2.2.2 建立力學模型
    2.3 實驗設計
        2.3.1 實驗方案
        2.3.2 方案修正與改進
        2.3.3 實驗系統(tǒng)構成
        2.3.4 實驗注意事項
    2.4 本章小結
第3章 振打除灰實驗
    3.1 實驗內容
    3.2 實驗步驟
    3.3 煤灰脫落過程
    3.4 小沖擊力振打實驗
        3.4.1 實驗現象
        3.4.2 實驗結果討論
        3.4.3 最小有效沖擊力
    3.5 大沖擊力振打實驗
        3.5.1 實驗現象
        3.5.2 實驗結果討論
        3.5.3 最大有效沖擊力
    3.6 本章結論
第4章 振打除灰的動力學分析
    4.1 振打除灰的動力學理論分析
    4.2 振打除灰數值模擬
        4.2.1 模態(tài)分析及結果
        4.2.2 諧響應分析及結果
        4.2.3 瞬態(tài)分析及結果
    4.3 煤灰層特性對結構響應的影響
        4.3.1 煤灰層厚度對結構響應的影響
        4.3.2 煤灰層密度對結構響應的影響
    4.4 振打方式對平板結構響應的影響
        4.4.1 振打沖擊結構響應分布
        4.4.2 沖擊時間對結構動力學響應的影響
    4.5 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 總結
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其他成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3598585