宽筛分物料的热态临界流化速度研究

《宽筛分物料的热态临界流化速度研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、研究与综述宽筛分物料的热态临界流化速度研究陈晓平，马吉亮(东南大学热能工程研究所)摘要：在小型鼓泡流化床试验台上研究了宽筛分(高斯分布、均匀分布和二元分布)物料的临界流化速度U。f在室温及200．600"C范围内的变化规律，并得到结论g比表面积平均粒径相同的两种高斯分布物料，在室温至600℃范围内，其U。艟高于平均粒径相同的窄筛分物料，并随床温的升高呈下降趋势，而且物料中大颗粒含量越高，U。艟越高，但二者的差距会伴随温度的升高而逐渐减小：二元分布和均匀分布物料的U。旭随温度的升高而降低，且高于相同平均粒径的窄筛分床料，但二者与窄筛分物料u。f的差距小于高斯分布物料；宽筛分物料的过渡区范围随床温

2、的升高而延长，并在高温段趋于稳定；基于试验数据，提出了新的计算宽筛分物料Umf的公式。该公式能够较好地预测热态Lk值，相对误差在10％以内。关键词：流化床；宽筛分：临界流化速度；高温1引言流化床反应器因其良好的气固混合，高效的传热传质，较大的气固接触面积等优点，在工业中得到越来越广泛的应用。在实际运行中，流化床常以宽筛分物料作为床料11。因此，研究宽筛分物料的流化性质具有很好的学术和应用价值。本文将在小型鼓泡流化床试验台上研究宽筛分物料的临界流化速度UIllf随床温和粒径分布等因素的变化规律，并依据试验数据拟合一个新的Umf预测公式。1．1U祈的定义及测量方法在床料从固定床向流化床转换的过程中

3、，增加流体流速将导致床层压降增加，直至压降等于单位床层截面积上的颗粒重量。此时流体对颗粒的曳力平衡颗粒的重力，导致颗粒悬浮，使之开始进入流化状态，称之为临界流态化。该临界点对应的流体速度即为I}缶界流化速度，用符号U。f表示【2】。U。提用降速法(下行法)来确定的，即先提高风速，使床料完全流化，然后逐步降低风速至固定床状态，将测得的床层压降数据点分别在流化床区和固定床区进行线性关联，两直线的交点对应的流体速度即为临界流化速度。用升速法所得的压降曲线由于体系的迟滞效应而带有任意性，不宜使用。1．2Umf的经验公式上世纪70．80年代，国内外学者通过试验测定U。f进而拟合出预测UIllf的经验公式

4、，如表l所示。在这些应用较为广泛的预测公式中，一部分是以Ergun公式为基础，联用固定床与流化床的压降关系推导出的关系式Remf=[C12+C2Ar】o～．Cl。学者利用试验数据修正C1与C2得到适合试验条件的预测公式(式卜7)。另一部分是以单颗粒受力模型为基础，如前苏联学者费德罗夫提出的关系式Remf=aArb。学者针对不同情况得出不同的a、b值(式8．14)。我国《层状燃烧及沸腾燃烧工业锅炉热力计算方法》中推荐的公式就属于此类。还有一部分为纯经验公式。因为不受任何框架限制，此类公式在其适用范围内准确度较高。127全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网第十届年会技术交流论文集表1U。f经验

5、公式汇总No学者经验公式适用条件0．04．20mm室温WenandYuRemf=(33．72+0．0408Ar)o'5-33．70．001

6、a1．Remf=(33．9532+0．0465Ar)o-5-33．9530．08

7、分石煤ll浙大公式Um尸0．294×dp0。5‰go"056x(pp／pg．1)”28Ar=-(2—700)×l04屹2西北大学公式Rem严0．129Aro·“B3华中理工大学Re矿0．09687Aro·535Ar--(2．1800)x104H4陈振东Remf=0．01036Aro·7107Remf<5；Ar<5000b5"lodeseta1．Remf=Ar／(1400+5．22Aro·5)№6D