一種煤粉流化態(tài)性質(zhì)評價裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于粉體流化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤粉流化態(tài)性質(zhì)評價裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 流化床是一種利用氣體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處于懸浮運動狀態(tài)，并進 行氣固相反應(yīng)過程的反應(yīng)器。與固定床反應(yīng)器相比，流化床反應(yīng)器的優(yōu)點是：（1)可以實現(xiàn) 固體物料的連續(xù)輸入和輸出；(2)流體和顆粒的運動使床層具有良好的傳熱性能，床層內(nèi) 部溫度均勻，而且易于控制，特別適用于強放熱反應(yīng)?；谝陨蟽?yōu)點，在煤炭燃燒和煤氣化 領(lǐng)域，流化床技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用。
[0003] 煤粉應(yīng)用于流化床反應(yīng)器時，應(yīng)對煤粉在流化床中的流體力學(xué)行為以及相應(yīng)的物 質(zhì)傳遞行為進行研宄，這對于流化床反應(yīng)器的設(shè)計以及工藝參數(shù)的選擇具有重要意義。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型要解決的第一個問題就是提供一種煤粉流化態(tài)性質(zhì)評價裝置，通過該 裝置能夠研宄如下內(nèi)容：（1)氣體分布器的結(jié)構(gòu)對分布均勻性以及操作穩(wěn)定性的影響；（2) 顆粒的尺寸、形狀、密度以及粒度分布對顆粒流化性能的影響；（3)起始流化速度、起始鼓 泡速度、起始湍流氣速、起始轉(zhuǎn)相流化氣速及終端速度等特征流速；(4)氣體流速對床層的 膨脹與壓降的影響；（5)氣泡的結(jié)構(gòu)、尺寸和上升速度以及氣泡與周圍介質(zhì)間傳遞現(xiàn)象等 氣泡的行為和影響；(6)顆粒的揚析與夾帶、夾帶分離高度、自由空間中氣、固運動和質(zhì)量 傳遞、分離器及其他氣-固分離裝置、粉塵性質(zhì)等。通過對以上內(nèi)容的研宄，能夠獲得煤粉 在流化床中的流體力學(xué)行為以及相應(yīng)的物質(zhì)傳遞行為參數(shù)，對于流化床反應(yīng)器的設(shè)計以及 工藝參數(shù)的選擇具有重要意義。
[0005] 采用的技術(shù)方案是：
[0006] 一種煤粉流化態(tài)性質(zhì)評價裝置，該裝置包括流化段、擴大段、分離段、收集段、計量 段以及儲藏段，所述流化段的下端設(shè)置有氣體分布器，所述氣體分布器的下端設(shè)置有進氣 口，所述流化段的上端與所述擴大段的下端相連，所述擴大段的上端通過水平管路與所述 分離段的上端相連，所述分離段的下端依次連接有所述收集段、計量段和儲藏段，所述儲藏 段的下端與所述流化段的下端相連；所述流化段、擴大段、分離段和儲藏段上分別設(shè)置有至 少一個進料口；所述流化段和所述擴大段上分別設(shè)置有至少一個取壓點。
[0007] 流化段是煤粉進行流化運動的主要部分，擴大段的內(nèi)徑大于流化段的內(nèi)徑，其主 要是為了降低氣速，便于后續(xù)分離段的氣固分離，收集段用于收集從分離段沉降下來的煤 粉，在具體的實施方式中，收集段采用灰斗，計量段用于計量收集到的煤粉的量，儲藏段主 要用于煤料的儲存。
[0008] 作為本實用新型優(yōu)選的方案，為了滿足不同實驗需求，該裝置設(shè)置4個進料口。一 個位于儲藏段頂部，煤粉經(jīng)由該進料口進入儲藏段；一個位于流化段的下部，其用于與外部 加料裝置連接，不使用時用盲板堵住；一個位于擴大段的頂部，煤料從此進料口進入裝置， 能夠保證煤料自由沉降在流化段，從此口進料能夠獲得初始流化速度參數(shù)；一個位于分離 段頂部，用于考察氣速對分離段以及收集段工作效果時加料使用。
[0009] 作為本實用新型優(yōu)選的方案，在流化段較長時，為了保證煤粉的流化態(tài)良好，在所 述流化段的下部設(shè)置有至少一組氣體入口。例如，在一種具體的實施方式中，流化段的下部 設(shè)置有六個氣體入口，每兩個氣體入口為一組，二者相對布置，相鄰兩組氣體入口之間間隔 有一定的距離。進一步的，氣體入口采用不銹鋼噴頭。
[0010] 作為本實用新型優(yōu)選的方案，為了更加直觀的觀測和記錄裝置內(nèi)煤粉的流化狀態(tài) 以及氣泡的行為，所述流化段，擴大段，收集段，計量段和儲藏段設(shè)計成透明材料制成的筒 體，所述透明材料優(yōu)選為有機玻璃。
[0011] 作為本實用新型優(yōu)選的方案，所述氣體分布器為泡帽式分布器、管式分布器、多孔 板式分布器和浮閥式分布器中的任何一種。更為優(yōu)選的，氣體分布器上設(shè)置有易于更換的 法蘭。
[0012] 作為本實用新型優(yōu)選的方案，所述計量段和儲藏段之間，所述儲藏段和流化段之 間分別設(shè)置有閥門，優(yōu)選為球閥。當(dāng)煤料預(yù)先儲存在儲藏段時，通過該閥門控制其進入流化 段的速度。
[0013] 作為本實用新型優(yōu)選的方案，所述收集段和儲藏段之間設(shè)置有壓力平衡管。
[0014] 作為本實用新型優(yōu)選的方案，所述分離段內(nèi)設(shè)置有過濾器，所述過濾器的出口接 有不銹鋼軟管；更優(yōu)選的，所述過濾器為不銹鋼燒結(jié)管過濾器，尾氣經(jīng)過濾器過濾后外排。
[0015] 本實用新型的第二個目的是提供一種使用上述任一裝置進行煤粉流化態(tài)評價的 方法，具體的，將煤樣通過進料口加入到該評價裝置內(nèi)，通過改變進氣口的氣速獲得煤樣不 同的流化狀態(tài)，通過測壓點壓力和床層高度的測量獲得床層壓降與膨脹，特征流速參數(shù)；通 過分析收集段收集到的煤粉，獲得顆粒的夾帶與分離參數(shù)。
[0016] 在一種具體的實施方式中，流化態(tài)評價時，所用載氣為空氣或氮氣中的一種，進氣 口的氣速通過質(zhì)量流量計進行控制，且氣體入口采用不銹鋼噴頭，不銹鋼噴頭與氣源之間 利用高壓氣源軟管及不銹鋼快插接頭進行連接。
[0017] 在一種具體的實施方式中，取壓時，使用U型玻璃管壓差計進行測量（U型玻璃管 壓差計的靈敏度高，測定結(jié)果準(zhǔn)確）U型玻璃管壓差計通過一不銹鋼取壓管與裝置連接，且 U型玻璃管壓差計與不銹鋼取壓管之間用硅膠管連接，所述不銹鋼取壓管安裝有過濾篩，使 用時，其前端與流化段或者擴大段管壁內(nèi)側(cè)平齊。
【附圖說明】
[0018] 構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新 型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在 附圖中：
[0019]圖1是煤粉流化態(tài)性質(zhì)評價裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖中：
[0021] 1-卸料口；2-進氣口；3-氣體分布器；4a~d-進料口；5a~f-氣體入口；6a~ f-取壓口；7-流化段；8-擴大段；9-分尚段；10-灰斗；11-計量段；12-儲藏段；13-卸料 口；14-過濾器；15-壓力平衡管。
【具體實施方式】
[0022] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可 以相互組合。
[0023] 下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細(xì)說明。
[0024] 參見圖1，本實用新型實施例提供了一種煤粉流化態(tài)性質(zhì)進行評價裝置，包括流化 段7、擴大段8、分離段9、灰斗10、計量段11和儲藏段12。各部分主要規(guī)格尺寸如表1所 不〇
[0025]表1
[0026]
[0027] 裝置設(shè)有4a，4b，4c，4d四個進料口，4a位于流化段7的下部，4b位于擴大段8的 頂部，4c位于分離段9的頂部，4d位于儲藏段12的頂部。
[0028] 流化段7的下部設(shè)有氣體分布器3,在