论文部分内容阅读
加料装置是流化床的重要组成部分，起到料封和调节进料速率的作用，是流化床连续稳定运行的关键。加料装置一般由立管和料阀组成，U阀是一种常见的非机械阀，具有结构简单、运行可靠、易于调节等优点，在工业中得到广泛应用。 许多研究者对U阀的运行特性进行了详细的考察。U阀的结构特征、物料特性、操作风速等均对U阀运行有重要影响。作为气体驱动的非机械阀，阀体出口气压（背压）对其运行特性有显著影响，然而目前没有人对此进行过系统研究，对背压的影响规律缺乏认识。 本文建立了可调节背压的立管-U阀实验平台，通过实验研究了从0 kPa（表压）到稳定操作上限范围内，背压对U阀排料特性的影响规律。主要结论如下: (1)随背压增大，立管内和供料室底部颗粒间作用力减小，U阀排料速率明显减小，进气速率对排料速率的调控能力变弱，背压大于7 kPa时，背压对排料速率的影响尤为显著。 (2)对于本实验装置，背压小于7 kPa时，孔口高度在0.09～0.11 m时U阀可获得良好的排料特性;背压在7～13 kPa时，孔口高度在0.13～0.17 m，可以使U阀获得良好的排料特性。若装置背压波动较大，则应适当减小孔口高度，以提高排料速率的稳定性。 (3)建立了U阀排料速率与背压、进气速率和孔口高度之间的经验方程，计算值与实验值的平均相对误差约为20％。 (4)采用内置导气管的圆锥形立管，有效缓解了高负压差下立管物料架拱的发生。 (5)使用30μm、75μm、206μm玻璃珠实验发现，颗粒粒径越大，U阀启动气速越大，获得相同的排料速率所需进气速率越大。使用0.75μm的α-Al2O3颗粒进行排料试验，由于颗粒黏性大，供料室底部有周期性的颗粒架拱和塌落发生，造成U阀的排料呈现周期性，每一周期持续时间约为30 s。