【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气固体系静电水平的检测方法,尤其涉及一种流化床中颗粒荷质比的在线检测方法。
技术介绍
气固两相流体系广泛存在于能源、化工、冶金、环境和食品加工等工业过程中,气固流化床是一种典型的气固两相流反应器,颗粒的剧烈运动和循环使得气固两相得以充分接触混合,具有良好的热质传递效率,因而广泛应用于煤燃烧和气化、催化裂化、造粒和干燥、烯烃聚合等过程。气固两相流体系中关键流动参数的准确在线检测,对于实现过程的优化控制,保障反应器的安全稳定运行、提高生产效率,具有十分重要的意义。静电是气固两相体系中普遍存在的现象,颗粒之间、颗粒与器壁之间的摩擦碰撞导致了静电荷的产生和累积。特别是在烯烃聚合流化床反应器中,高绝缘性颗粒的剧烈运动和极低的环境湿度使得静电荷的产生和累积尤为严重。静电的存在会影响反应器内的流体力学行为,过量静电荷的累积可能会引起粘壁、结块等现象的发生,甚至造成反应器的紧急停车,为安全稳定生产带来隐患。无论是对静电产生机理的探索,还是对静电调控方法的开发,准确的静电检测手段必不可少。流化床中常用的静电检测方法包括静电探头法和法拉第筒法。静电探头法属于侵入式检测,探头与颗粒直接接触,在一定程度上会影响流化床局部的流场,其检测结果也就不可避免地会受到流场的随机性变化的影响,引起检测结果的无规律变化。法拉第筒法也存在着明显的缺点,将荷电颗粒转移至法拉第筒的过程中,颗粒荷电量不可避免地会受到取样过程的影响,从而影响测量结果的准确性,法拉第筒法无法进行在线测量。因此,建立一种结构简单、非侵入式的颗粒荷质比的在线检测手段,实现对流化床中颗粒荷质比的在线、准确、无损 ...
【技术保护点】
一种流化床中颗粒荷质比的在线检测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)利用感应电极阵列检测流化床中荷电颗粒流化过程中产生的流化反应静电压和流化反应静电流,同时使用压力脉动探头检测感应电极阵列两侧的压差脉动;2)根据感应静电流和压差脉动对时间的一阶导数的正负符号判断颗粒荷电极性;3)基于感应静电压信号,利用互相关方法计算颗粒群平均相关速度,vc=Lτm]]>vca=Σi=1nvcin]]>其中vc为颗粒群相关速度(m/s),L为上下游电极中心间距(m),τm为上下游静电压信号的渡越时间(s),由互相关计算方法得到;vca为颗粒群平均相关速度,n为数据点个数;4)基于感应静电压信号,计算正感应静电压的平均值,Vind=Σi=1nVpin]]>其中Vind为正感应静电压平均值(V),Vpi为瞬时正感应静电压值(V),n为数据点个数;5)利用流化床中的正感应静电压平均值与颗粒荷质比和颗粒群平均相关速度的关系式:qm=Vind0.41vc1.10.485]]>计算得到颗粒荷质比qm(μC/kg)。
【技术特征摘要】
1.一种流化床中颗粒荷质比的在线检测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)利用感应电极阵列检测流化床中荷电颗粒流化过程中产生的流化反应静电压和流化反应静电流,同时使用压力脉动探头检测感应电极阵列两侧的压差脉动;2)根据感应静电流和压差脉动对时间的一阶导数的正负符号判断颗粒荷电极性;3)基于感应静电压信号,利用互相关方法计算颗粒群平均相关速度, v c = L τ m ]]> v c a = Σ i = 1 n v c i n ]]>其中vc为颗粒群相关速度(m/s),L为上下游电极中心间距(m),τm为上下游静电压信号的渡越时间(s),由互相关计算方法得到;vca为颗粒群平均相关速度,n为数据点个数;4)基于感应静电压信号,计算正感应静电压的平均值, V i n d = Σ i = 1 n V p i n ]]>其中Vind为正感应静电压平均...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖祖维,黄正梁,张擎,孙青松,王靖岱,杨遥,沈建华,董克增,葛世轶,周冰洁,阳永荣,蒋斌波,孙婧元,陆飞鹏,胡东芳,訾灿,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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