汽-液-固多管循环流化床蒸发器流动特性的研究

《汽-液-固多管循环流化床蒸发器流动特性的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、汽-液-固多管循环流化床蒸发器流动特性的研究ResearchofFlowCharacteristicsintheVapor-Liquid-SolidMulti-PipeCirculatingFluidizedBedEvaporator学科专业：化学工程研究生：王兵兵指导教师：姜峰副教授企业导师：郭翠梨高工天津大学化工学院2012年6月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，

2、也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日我是爱天大的！！学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论

3、文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要多相循环流化床蒸发器具有广阔的应用前景，对于其压降、颗粒分布、强化传热及防、除垢等方面的研究已经得到了广泛的关注。为了对汽-液-固多管循环流化床蒸发器进行进一步研究，本文设计并构建了透明多管汽-液-固多管循环流化床蒸发器。利用CCD图像采集、压力传感器和数据采集处理系统，以水为工质，从不同角度研究了液体循环流量、热通量、惰性颗粒加入量及颗粒种类等参数对于流化床蒸发器流动特性的影响。对流化床加热管束中的颗粒分布研究结果表明：管束中颗粒分布的

4、不均匀度随着液体循环流量的增加而降低，但降低的程度随着流量的增大而逐渐减小。循环流量较低时，热通量的增加可以明显降低管束中颗粒分布的不均匀度，但随着液体循环流量的增大，由于蒸汽出现带来的循环动力增加占总循环动力的比例下降，热通量的影响逐渐减弱直至几乎消失。颗粒加入量的增加可以在一定程度上降低颗粒分布的不均匀度，由于颗粒含率的增大会增加设备的运行阻力，并且会加速设备的磨损，所以确定其合理用量应综合考虑各方面因素。从沉降速度来考察不同颗粒对分布的影响，实验范围内颗粒分布的不均匀度随着颗粒沉降速度的增

5、加而增大。对流化床的压降研究结果表明：管束压降随着液体循环流量的增加而增加。加热功率的增大对管束压降的影响可归结为两个方面，一方面小幅增加循环流速和颗粒含率，使得管束的压降增加，另一方面，管束中汽含率的增大降低了管束中混合工质的密度，使得管束的压降降低。两方面综合作用使得管束压降呈现波动状态。随着颗粒加入量的增加，管束压降增加，反映了颗粒加入量的增加增大了设备的循环阻力。管束压降与颗粒沉降速度之间没有必然的联系，需要考虑循环流量、颗粒加入量等其它因素的影响，共同确定压降的变化。在研究管束压降的基

6、础之上，对实验条件下设备上部水平管、分离器，下降循环管和下部水平管的压降变化规律进行了分析。关键词：汽-液-固；循环流化床蒸发器；可视化；颗粒分布；压降；强化换热ABSTRACTThemultiphasecirculatingfluidizedbedevaporatorhasapromisingapplicationprospectandtherelevantstudiesaboutitspressuredrop,distributionofparticles,heattransferenhan

7、cementaswellasantiscaleanddescalinghaveattractedlotsofresearchers.Inordertostudyfurtheraboutit,atransparentmulti-tubevapor-liquid-solidcirculatingfluidizedbedevaporatorwasdesignedandbuilt.Theinfluenceofcirculatingflowrate,heatfluxoftubebundle,theamou

8、ntandkindofinertparticleswasinvestigatedwithwaterastheworkingfluidbyusingCCDimagegatheringandprocessingsystem,pressuresensoranddataacquisitionandprocessingsystem.Thestudyaboutthedistributionofsolidparticlesshowsthatthe nonhomogeneityofparticledistrib