粉体流动性能的测试研究

运用Carr和Jenike两种粉体流动性能的测试方法对水泥生料的流动性能进行了测试研究，并就相关结果进行了比较，研究表明Jenike法能更全面的反映出粉体的流动性能。     

高压下不同载气多原料超浓相气力输送机理及流动特性研究

为了获得高压浓相气力输送过程中不同粉体的输送机理及流动特性,对发料罐内的流动特性、不同粉体的输送特性及含水率对流动稳定性的影响规律进行实验研究并进行数值模拟。引用先进的阵列式静电传感器对粉体流动过程的特征参数进行监测。结果如下:采用光纤颗粒浓度探针获得了常压上出料式发送罐内提升管入口附近区域颗粒浓度分布,揭示了提升管入口附近区域气固流动结构的变化规律。在高压超浓相条件下进行了不同含碳原料的气力输送实验研究,获得了褐煤、无烟煤以及石油焦的输送规律,发现了石油焦输送过程中的结壳问题并提出了解决方法;通过褐煤中不同赋存形态的水分进行分类研究,获得了不同褐煤气力输送临界水分含量。对工业规模级竖直上升管压降进行了研究,并对粉煤密相气力输送管路流型及其压力信号特征分析,揭示了粉煤流动稳定性以及流型变化特性。对基于颗粒动理学理论的双流体模型进行了修正,建立了描述常压上出料式发送罐内气固流动的数学模型,获得了提升管入口附近区域颗粒浓度和速度分布规律。基于双流体Euler-Euler方法,将k-ε-kp-εp湍流模型与颗粒动理学理论相结合,对高压超浓相粉体气力输送的气固两相流的全面力学分析,通过对气固两相流的动力学参数的瞬态分布特征的理论分析,对原有数理模型进一步的改进和完善后,利用此模型对高压超浓相输送系统中水平管、弯管和垂直管建立了完善的一体化管道并进行模拟计算。开发了基于阵列式静电传感器的多路相关速度测量系统,实现了颗粒局部平均速度的测量,并将其应用于高压浓相煤粉气力输送的过程监测中,为提高气力输送效率和输送稳定性提供参考依据。     

一种气动传输粉体质量流量测量方法

介绍了一种新型静电质量流量测量方法,该方法使粉体流经预先设置的电场,在粉体表面产生与粉体质量流量间有一确定关系的极化电荷,测量过程不影响流体在管道中的流动状态,测量装置简单,耐用,可直接得到质量流量输出,因此特别适合于工业过程控制。     

ZrO2粉体压制轴对称块体过程有限元数值模拟

在对ZrO2粉体压制过程力学模型研究的基础上,应用国际大型通用有限元分析软件MSC.Marc对ZrO2粉体压制轴对称块体过程中流动行为、规律和致密度进行分析.给出成型过程中,粉体变形几何形状、应力应变场、密度分布等数据,并根据此数据分析出现质量缺陷的原因,快速有效地确定模具的最理想形状.     

粒径对石油焦粉及煤粉的堆积与流动特性的影响

以窄粒径分布的2种工业原料粉体——石油焦粉与煤粉为实验物料,通过测试粉体的压缩性、休止角、剪切特性及流动能,研究了粒径对其堆积及流动性的影响,并对比分析了两者的差异性。研究结果表明:随着粒径的增加,粉体压缩性减小、堆积密度增大,基本流动能随之增大;休止角、内聚力和单位流动能随着粒径的增大而减小,粉体流动性变好;随着固结等级的提高,2种粉体的内聚力均增大,流动性变差;在相同固结状态下,2种粉体的剪切性能无明显差别。与大颗粒相比,粒径小于70μm细颗粒的堆积特性及流动性对固结应力的变化更为敏感。不同粉体的对比表明,石油焦粉的堆积密度大于同等粒径的煤粉。在粒径大于70μm的范围内,石油焦粉与煤粉流动性相当;而在粒径小于70μm的范围内,石油焦粉的流动性略差于煤。     

粉体材料颗粒堆积状态对收缩的影响

为提高粉体材料颗粒堆积状态,获得更佳工作性能,各研究人员致力于改善水泥颗粒粒径分布或掺加不同粒径粉体材料。本文通过对不同水泥品种、不同矿物掺合材进行堆积密度及流动度试验结合粉煤灰和硅粉化学收缩实验,从用水量及孔隙结构两方面阐明颗粒堆积状态对收缩的影响。     

激光热解制备超细硅粉

通过激光引发化学气相热解反应，在连续流动体系中，由原料硅烷（ＳｉＨ４）制备了超细硅粉．不同焰温制备出的粉体可以由非晶态到晶态变化．采用非接触测温技术，研究了反应参数的变化对反应焰温的影响．粉体ＴＥＭ测定结果表明为单分散球形颗粒．     

高断裂伸长率聚丙烯复合材料的制备与表征

本文考察了无规聚丙烯(PP-R)、弹性体及螺杆组合对聚丙烯(PP)材料断裂伸长率的影响,结果表明:PP-R可以提高填充PP的断裂伸长率,并且随着PP-R的添加量增大,体系断裂伸长率的改善效果越明显.在熔体流动速率较高的体系中,POE的熔体流动速率越高,对体系断裂伸长率的贡献越大.此外,螺杆组合对粉体的分散具有较大的影响,粉体的分散情况又将进一步影响到断裂伸长率的改善.     

复合粉体组成对浆料流动性影响的研究

多种不同粒径的粉体复合对浆料流动度的影响较为复杂.文章研究了砂粉-基准水泥-超细水泥系统中各组份质量分数的变化对浆料流动度的影响,并通过浓度三角形分析砂粉-基准水泥-超细水泥系统浆料流动度的分布规律.研究表明,浓度三角形适合于分析三元系统中各组份质量分数变化对浆料流动度的影响规律.     

雾滴微反应器法制备纳米氧化铈粉体

以硝酸铈和碳酸铵为原料,用新技术——雾滴微反应器法制备了纳米氧化铈粉体,并与用传统沉淀法制备的纳米氧化铈粉体进行比较,用TEM方法对制备的粉体进行表征。结果表明:雾滴微反应器法制备的纳米氧化铈粉体比传统沉淀法制备粉体的颗粒尺寸较小,粒径分布窄,分散性好。     

COREX竖炉围管堵塞位置及其演变过程的物理模拟

建立COREX竖炉三维半周物理模型,模拟竖炉围管粉尘初始堵塞位置及其演变过程,考察鼓风量、排料速度、非工况排料等操作条件对围管粉尘堵塞的影响.模拟结果显示,COREX竖炉围管初始堵塞位置为AGD架梁圆管前方的8#~12#导气槽区域.当导气槽前端填充床内形成粉尘沉积区后,若沉积区向上发展速度大于其随物料向下运动速度,粉尘沉积区向围管方向发展,并逐步堵塞围管导气槽,进而在围管内形成粉尘堆积区.该堆积区在围管内继续发展,使得其堆脚向围管远端运动,从而逐步将远端导气槽堵塞.此外,模拟发现随着排料速度加快及鼓风量增加,围管内不易发生粉尘堵塞.当炉内非工况条件发生时,粉尘堆积的动态平衡被打破,易造成围管内粉尘的堆积堵塞.     

双侧分支结构管道内粉尘爆炸传播规律

为探究粉尘爆炸在工业除尘管网中的传播规律,基于1m³粉尘爆炸测试系统和自主设计的双侧分支结构管道,对双侧分支结构管道内玉米淀粉爆炸火焰传播速度和超压峰值的变化规律展开研究.实验结果表明:三种粉尘质量浓度下,火焰在主管道内的传播速度随传播距离增加均呈持续上升趋势,双侧分支结构对火焰传播具有弱化作用,且距离点火端越近,弱化作用越显著;双侧分支结构的安装位置会影响管道内超压峰值,其在距离点火端较近时呈持续衰减趋势,距离点火端较远时呈先快速下降后上升再缓慢衰减趋势.以上研究为除尘系统的防爆设计提供参考和依据.     

变径管道中粉尘爆炸传播实验与模拟

为探究粉尘爆炸在变径管道中的传播规律,基于1m³粉尘爆炸测试系统,搭建了DN200长直管道和DN200~DN100的变径管道,以玉米淀粉为实验介质,通过实验和FLACS数值模拟相结合的方法,研究了粉尘爆炸在管道中火焰传播速度、超压峰值、火焰传播距离的变化规律.结果表明:火焰传播速度在管道内呈上升趋势,在变径点之后增幅明显变大,缩小管径对火焰传播起加速作用;但超压峰值在管道内呈下降趋势,其在变径后衰减幅度显著升高,缩小管径使超压衰减速率增加;通过数据拟合建立了变径管道引起爆炸腔内超压变化的数学模型;火焰传播距离随浓度增加而变长,相同浓度下渐缩变径管导致火焰传播距离变长.研究结果为除尘系统安全距离确定及阻火隔爆措施的设计提供了参考依据.     

分流歧管的流场特性及结构优化

为了掌握除尘系统中分流歧管的结构设计对气流和粉尘分配均匀性的分布规律,利用FLUENT软件对不同几何条件下的分流歧管进行模拟计算。结果表明:歧管支管取长宽比为0.1~4.0七种情况下,当歧管横向支管的长宽比Rab为0.2时,气流体积流量分配比值在0.7578~1.1177之间,相对于其余六种条件均匀性较好;在长宽比为0.2的情况下,取面积比Rs范围在0.1~1.0七种情况,当支管的面积比从0.5~0.2降低时,气流分配曲线逐渐平稳,说明流量分配均匀性随支管面积比的减小而增大,该面积比范围内的几何结构可较均匀的分配含尘气流进入除尘设备,避免风量集中而造成的单个除尘器负荷过大,可使除尘系统发挥综合性能。     

蜗壳式旋风分离器内流场的特点

用五孔探针和热线风速仪测定了蜗壳式旋风分离器内的速度场和压力场,分析了上部入口结构、芯管插入深度和锥体长度对流场的影响.测定表明,蜗壳式旋风分离器内流场是一个非轴对称的三维湍流场.上部环形空间内有明显的顶部二次流存在,因而形成上灰环.芯管末端附近有较大的向心径向速度,呈短路流现象.在锥体下部有较大的偏心流,因而造成排尘口处粉尘返混,降低分离效率.斜底入口结构的旋风分离器可以减少二次流的流量,增加环心空间的径向速度,而对下部流场影响很小.芯管插入深度对芯管末端附近的径向分布有影响,而对短路流量影响很小.     

粉尘析出机理、扩散规律与控制技术研究

由于物料下落而激起的紊乱空气流使得吸附在煤块上的细小煤粉四处飘逸,成为主要尘源之一.本文分析来煤的性质、粉尘的强度、粒度特征,研究选煤厂在各皮带和下料管转运点处、溜槽设计不尽合理等引起的转载点产尘严重的主要原因,为最后达到粉尘控制奠定基础.     

布袋除尘系统内煤气流运动的数值模拟

采用Fluent软件模拟高炉布袋除尘系统中煤气主管道及箱体内的速度场和流场。数值计算结果表明,随着煤气在主管道中的深入,其速度总体上呈减小趋势;距离煤气主管入口越远,箱体煤气流量越大,但管道直径发生变化处,箱体煤气流量会发生突变;主管入口煤气总流量和密度对进入各个箱体的煤气流量分布影响不大,而主管道直径则对煤气在各个箱体的分布规律影响较大。     

旋风式分流除尘器的研究

根据旋风除尘器内尘气两相流的运动规律,改进旋风除尘器的结构,研制出旋风式分流除尘器。用实验方法确定了旋风式分流除尘器小芯管的最佳插入深度和半径,并深入分析了此除尘器的除尘机理,提出了分级效率的理论计算式。根据此除尘器的特性,设计出经济节能的旁路除尘系统。这种旁路除尘系统可广泛应用于各种尘源。     

热管空气预热器在动力锅炉中的应用分析

分析了热管空气预热器的传热特性和抗低温腐蚀能力以及防积灰能力，提出了控制低温腐蚀和减少积灰的有效措施，为热管空气预热器在中、小型工业锅炉和动力锅炉以及各种工业窑炉上推广应用提供了可行的依据。     

摩擦电法布袋除尘器检漏仪

研究了灰尘浓度实时在线检测的摩擦电测量方法，推导了灰尘颗粒与管壁磨擦产生的电流与灰尘含量、气体平均流速以及灰尘颗粒直径间的关系。设计了磨擦电法布袋除尘器检漏仪，实验室实验表明，该检漏仪能够实现准确报警。