液固外循环流化床颗粒循环流动特性的实验研究

摘要

为了更加深入地了解液固外循环流化床中的颗粒循环流动特性，为外循环流化床的设计与运行提供参考，对以喷嘴为颗粒循环控制装置的外循环流化床换热器中的颗粒循环流动特性进行了实验研究。考察了不同操作工况下口径比、喷嘴安装位置、颗粒直径、液体流量、初始颗粒加入量和流体粘度对起始外循环液体流量、全床压降、换热管束内的固含率、负压和颗粒循环流量的影响，提出了适用于此实验系统的起始外循环液体流量的关联式、全床压降和换热管束内的固含率之间的关联式以及负压和颗粒循环流量之间的关联式。 结果表明，口径比是影响颗粒循环效果的决定性因素，经综合比较，当口径比为0.375左右时效果最好，其在相同的泵输出功率下能达到最大的颗粒循环流量以及最大的管束内固含率，以利于强化传热和防除垢；喷嘴的安装位置对颗粒的循环效果也具有重要影响，当喷嘴安装在下降段边缘界限位置附近时，所形成的负压带最长而且下降管口处的负压最大，最有利于颗粒循环；随着流体粘度的增加，颗粒的最小循环流化速度减小，同一流量下的射流负压增加，换热管束内的固含率和颗粒循环流量增加，但流量调节范围减小；随着颗粒直径的增加，最小循环流化速度增加，直径较小的颗粒循环流化状况较好；随着颗粒初始加入量的增加，单位体积的固体颗粒体积分率增加，换热管束内的固含率和颗粒循环流量增加。