高温陶瓷过滤器循环过程的热态实验研究

在一套由3根滤管组成的高温陶瓷过滤实验装置上,在常温至573 K范围内进行了过滤与脉冲反吹循环性能实验,分析了操作温度、过滤气速、反吹压力等操作参数对循环性能的影响.实验结果表明,过滤循环初始阶段滤管残余压降上升较快,随后上升趋势逐渐变缓;随着温度的升高,滤管的初始压降升高,形成的粉尘层也越疏松.过滤气速越低,滤管初始压降越低,反吹间隔越长.提高反吹压力有利于提高清灰效果,但压力过高反吹间隔反而变短.最后通过在573 K下的连续循环实验得出了滤管残余压降,为高温陶瓷过滤器的工程设计提供了依据.     

高温合金冶炼过程中泡沫陶瓷过滤器的作用

使用X射线衍射仪、MAAS自动图像仪及气体分析，对1     

高温合金冶炼过程中泡沫陶瓷过滤器的作用

使用Ｘ射线衍射仪，ＭＡＡＳ自动图像仪及气体分析，对１（美国ＨＩＴＥＣ公司产）过滤器与２（昌平产ＺｒＯ２基泡沫）过滤器在高温合金冶炼过程中的过滤效果及其组织结构变化进行对比分析，研究结果表明，２种过滤器对钢中氧化物夹杂均有显著去除效果，并且过滤器的组织结构会对其高温性能，冲击性能及过滤作用产生一定的影响。     

高温陶瓷过滤器的冷态试验研究

对几种不同滤料的过滤性能进行了对比试验和筛选。以微孔陶瓷为滤料进行了单管和三管过滤试验，研究了脉冲喷吹清灰系统的结构及主要参数对清灰能力的影响。试验研究表明，合理选择运转参数可以实现长期稳定的过滤；按管排顺序喷吹清灰有利于保持过滤的平稳操作。     

陶瓷过滤器脉冲反吹过程中流动参数的测量与分析

在由三根陶瓷滤管组成的过滤器实验装置上，采用压电式压力传感器和热线风速仪分别测定了脉冲反吹过程中滤管内，外动态压力和滤管外瞬态流场。实验结果表明，在脉冲反吹即将终止过程尚未开始的过渡过程中，滤管内存在严重的低压区，滤管外存在较大的回流区，此时部分原已离开滤管壁的粉尘重新沉降在滤管壁上甚至穿嵌于滤管壁内，严重妨碍了刚性陶瓷过滤器的长周期稳定运行。     

高温陶瓷过滤器的冷态试验研究

对几种不同滤料的过滤性能进行了对比试验和筛选。以微孔陶瓷为滤料进行了单管和三管过滤试验,研究了脉冲喷吹清灰系统的结构及主要参数对清灰能力的影响。试验研究表明,合理选择运转参数可以实现长期稳定的过滤;按管排顺序喷吹清灰有利于保持过滤的平稳操作。当某排滤管用脉冲喷吹清灰时,非喷吹管排的滤管受其影响同样有较强的清灰能力。这些结果对合理设计高温陶瓷过滤器及深入研究多层多排陶瓷滤管的过滤性能有重要价值。     

脉冲反吹过程中陶瓷过滤器滤管内流场的测定与分析

在由三根滤管组成的陶瓷过滤器实验装置上,利用热线风速仪测定了脉冲反吹过程中滤管同瞬态流场,分析了喷吹压力对滤管流场瞬态速度波形的影响。结果表明,滤管内气体流动可分为进气过程和排气过程,穿过滤管壁的平均径向反吹速度和回流速度沿滤管轴向分布不均匀是滤管外表面清灰不均匀的重要原因。适当增加喷吹压力可以提高滤管进气气流速度,进而改善脉冲反吹清灰效果。     

新型纤维过滤器的研究

由于空气洁净技术的迅速发展,研究和开发新型过滤器成为一个重要课题。建立了新型纤维过滤器的结构设想,同时建立了过滤器的物理模型及过滤阻力和过滤效率的数学模型。运用数值计算方法,解出气流在过滤器通道内的三维流场及过滤阻力;运用气溶胶粒子的“极限轨迹法”和“概率密度法”求得过滤效率;通过对八种不同开孔率和厚度的新型过滤器样品进行过滤阻力和过滤效率的实验研究,并与数学模型的预测值进行对比,验证了所建模型的正确性文章还分析了过滤器结构参数和运行参数对过滤阻力和过滤效率的影响规律。     

陶瓷过滤器脉冲反吹过程中流动参数的测量与分析

在由三根陶瓷滤管组成的过滤器实验装置上，采用压电式压力传感器和热线风速仪分别测定了脉冲反吹过程中滤管内、外动态压力和滤管外瞬态流场。实验结果表明，在脉冲反吹即将终止而过滤过程尚未开始的过渡过程中，滤管内存在严重的低压区，滤管外存在较大的回流区，此时部分原已离开滤管壁的粉尘重新沉降在滤管壁上甚至穿嵌于滤管壁内，严重妨碍了刚性陶瓷过滤器的长周期稳定运行     

高温陶瓷过滤器正向流动与过滤过程的数值计算

利用FLUENT计算流体力学软件,对高温陶瓷过滤器正向流动与过滤过程进行了数值计算,得到了切向进气和径向进气时高温陶瓷过滤器内的流场分布.结果表明:对于包含突变截面和多孔介质两类通道的复杂流动系统,合理地选择计算区域和分配网格后,应用FLUENT计算流体力学软件可以得到满意的计算结果;陶瓷过滤器的流动损失主要发生在陶瓷过滤管的多孔陶瓷介质内;当气体径向进入工作段时,对陶瓷管的冲击较大;当气体切向进入时,在工作段壁面附近的速度较大,对陶瓷管的冲击较小;切向进气时高温陶瓷过滤器的进出口压降小于径向进气时.从保护陶瓷管和减小压降两方面考虑,切向进气方式的高高温陶瓷过滤器优于径向进气方式的高温陶瓷过滤器.研究结果为选择高温陶瓷过滤器的进气方式提供了理论依据.     

新型颗粒层的过滤性能

新型颗粒层采用固定床连续过滤、流化床连续清灰工作方式,克服了现有颗粒层过滤过程中存在的颗粒间隙增大、颗粒错位等问题,改善了过滤装置的过滤性能.通过试验研究了颗粒层的清灰周期、过滤速度和过滤介质粒径等重要参数对颗粒层过滤分级效率的影响,得出洁净气流中灰尘粒径分布规律,并探讨了新型颗粒层过滤装置的低能耗、高效过滤的设计参数和运行参数.研究结果表明,选择合适粒径范围的过滤介质能达到较高的过滤效率和较低的床层阻力;调节清灰周期能灵活地改变颗粒层的过滤性能,满足各种工艺的过滤要求.     

颗粒床除尘器高温实验研究

针对工业界的高温除尘问题,采用固体颗粒床除尘方式,对砂砾作为过滤介质的可行性和实用性进行了研究. 通过对颗粒床除尘器高温条件下的实验研究,探讨了不同工况时除尘效率和压力损失的变化规律. 推导了除尘效率和压力损失与温度的关系,并与实验结果作了比较. 结果表明,随着烟气温度的升高,除尘效率和压力损失均逐渐增大.     

用于余热回收的三压力氨水动力循环的热力性能

为了提高低温余热动力回收系统的吸收驱动力和增强蒸发器抗低温腐蚀的能力,提出了三压力氨水吸收式动力循环(3p-AWPC).在卡列纳循环的基础上,添加了一个预热器,以分离器出口的稀溶液加热来自高压氨泵的工作溶液.采用Schulz方程、质量与能量守恒定律,对循环倍率、工作成分、基本成分、热源温度和冷源温度进行优化分析,研究工作浓度与基本浓度最佳配对关系.给出了在热源温度为200℃及冷却水温度为25℃条件下,3p-AWPC方案的热力性能优化算例.结果表明,动力回收效率为9.62%,比相同冷热源进口参数条件下水蒸气朗肯循环(SRC)的动力回收效率约增加16.5%.     

有限时间实际蒸汽动力循环热力性能优化

基于有限时间热力学的理论,根据平均温度法建立循环模型,得出在保持无因次功率PN为定值的条件下,使无因次熵产率Sσ达最小的最佳温差方程.分析了实际蒸汽动力循环反映温差的各无量纲量x、y、α和性能参数比β等对循环性能的影响.研究结果表明,在循环不可逆损失一定时,可采用提高高低温热源温度比α、降低性能参数比β的方法来提高功率PN.     

天然气用纤维过滤器非稳态性能实验研究

针对天然气工业特点，设计了一套滤芯性能在线检测装置，采用光学粒子计数器OPC对过滤器上、下游粉尘的浓度和粒径分布进行适时测量。使用多分散性粉尘，在实验室内测试了天然气用纤维过滤器的非稳态性能，以及各种操作参数对其性能的影响规律。实验结果表明，纤维过滤器的过滤效率和阻力均随粉尘负荷的增加而增加，根据其变化趋势可分为深层过滤和滤饼过滤两个阶段。过滤速度过高容易导致大粒子穿透，从而使效率下降，纤维过滤器的表观过滤速度应低于0．06m／s；相对湿度和滤材厚度的增加有利于增大过滤效率，但也会导致阻力的迅速增加。     

陶瓷过滤介质的颗粒尺寸对过滤性能的影响

根据渗流力学和空气动力学捕集理论，深入分析了陶瓷闰尺寸对陶瓷过滤介质压降，渗透率和过滤效率等性能的影响，为合理选择陶瓷过滤介质的陶瓷颗粒尺寸提供了理论依据，理论分析结果表明，当假定粒子为球形，陶瓷颗粒装填方式为单珠装填时，陶瓷介质的渗透率与陶瓷颗粒直径的二次方近似成正比，而压降与陶瓷颗粒直径的二次方近似成反比，当不同的陶瓷颗粒混合使用时，其数量和直径大小应该保持一定的比值，否则将会破坏粒子间的排列方式，影响过滤效率，对整体煤气化联合循环（IGCC）陶瓷过滤元件的过滤介质来说，陶瓷颗粒直径为20μm左右是适合的。     

机车用折角式过滤器特性的数值模拟

研究了不同风速下通道宽度、折角角度及折角个数对机车用折角式过滤器阻力的影响,重点分析了高风速(≥5m/s)下过滤器的性能.结果表明:高风速下,16mm通道宽度过滤器的阻力增加迅速,对16mm和20mm通道宽度的过滤器而言,在6.5m/s风速下,间距增加25%,阻力减少36%.折角角度的改变会显著影响过滤器的阻力,在高风速下这一特征更加明显.在相同通道宽度,通道长度减少29%的情况下,二折角过滤器的阻力较三折角过滤器平均减少40%.在高风速、低阻力使用条件约束下,可依据研究结果设计过滤器几何参数,将折角过滤器作为多级过滤的第一级.     

褶型空气滤清器捕集效率及压力损失

为提高空气滤清器的减阻增效,采用计算流体力学(CFD)模拟技术,结合实验测试的方法,模拟计算颗粒在空气滤清器中的运动轨迹和颗粒在滤清器中沉积的分布率,得出颗粒在滤清器中容易沉积的部位.根据捕集效率实验数据,提出过滤介质捕集效率的多元关联计算式.通过建立二维及三维的CFD模型,模拟计算空气滤清器的流场分布和过滤压力损失,其计算机模拟结果与实验测试结果基本吻合.利用已建立的模拟模型,改变空气滤清器结构参数,替代部分实验模拟研究,得出空气滤清器的过滤压力损失与其各自影响因素的变化规律,以及空气滤清器过滤压力损失与其主要影响因素的单因素关联式.利用大量的模拟数据,回归分析提出空气滤清器过滤压力损失与其结构参数的多元关联计算式.     

Thermal simulation experiment on the hydrocarbon regeneration of marine carbonate source rock

Hydrocarbon regeneration of marine carbonate source rock was simulated with thermal experiments in a laboratory. The results reveal that hydrocarbon regeneration does not simply continue the primary hydrocarbon generation process, and that, for marine carbonate source rock, discontinuous hydrocarbon generation differs greatly from the continuous generation. Several different features of hydrocarbon regeneration were observed in the experiments. First, the liquid hydrocarbon generation peak was always observed no matter what the initial maturity of the sample was. Moreover, the maturity and the liquid hydrocarbon yield corresponding to the peak varied with the sample’s initial maturity. Second, the hydrocarbon regeneration started earlier than the continuous one. In the experiments, the hydrocarbon could be re-generated when the sample maturity did not rise to any great extent. Third, the accumulative hydrocarbon-generating quantity during discontinuous generation was always more than that during continuous generation. And the hydrocarbon-generating quantity varied with the discontinuous generation history. Chemical kinetic analysis suggests that discontinuous hydrocarbon generation should not only be explained by the parallel reaction mechanism but also by the consecutive reaction mechanism which has been ignored in the traditional chemical kinetic model for continuous hydrocarbon generation.