本发明专利技术公开了一种气固两相流动沉积特性实验装置。包括旋涡风机、蒸汽发生器、空气加热器、加湿器、储水罐、实验箱、球阀、文丘里混合器、高速摄像机、计算系统等组成。储水罐右侧连通蒸汽发生器，下侧连通加湿器，左侧连通实验箱。供气系统包括旋涡风机和空气加热器，装置尾部使用颗粒收集袋，实现气固分离，收集固体颗粒。本发明专利技术可用来研究不同空气温度、湿度条件下颗粒沉积规律，揭示颗粒沉积率与温度，湿度的关系。可为锅炉换热器、气力输送、除尘设备的选型与优化提供数据支撑。的选型与优化提供数据支撑。的选型与优化提供数据支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种气固两相流动沉积特性实验装置
[0001]本专利技术涉及一种沉积实验装置，具体涉及一种气固两相流动沉积特性实验装置。
技术介绍
[0002]颗粒沉积附壁现象广泛存在于气力输送，化工，热能领域。在热能领域中，换热器的使用能够提高工业余热的利用率。但是，煤粉燃烧产生大量粉煤灰杂质，具有较强的粘附性，气固系统的不洁净导致大量的飞灰沉积在换热器表面。研究发现，几毫米厚的沉积层会导致传热系数降低25％，并且会降低设备可靠性。
[0003]目前有关气固两相流动过程中颗粒的沉积研究相对较少，本专利技术目的在于提供一种气固两相流动沉积特性实验装置，用于研究在不同温度，不用空气湿度条件下，粉煤灰颗粒的沉积效率及运动特性。以便于对降低颗粒沉积，换热设备结构优化提供理论支持。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种气固两相流动沉积特性实验装置，对工业过程中锅炉换热器颗粒沉积进行模拟。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案:
[0006]一种气固两相流动沉积特性实验装置，包括旋涡风机，蒸汽发生器，七个球阀，两个三通管，空气加热器，储水罐，加湿器，颗粒进料口，文丘里混合器，空气湿度计，质量流量计，两个温度计，电加热器，实验箱，换热管，颗粒收集袋，水池，计算系统，高速摄像机；
[0007]所述储水罐左侧与实验箱连通，右侧连通蒸汽发生器，下侧连通加湿器；所述加湿器，空气加热器和蒸汽发生器通过三通管Ⅰ连通，空气加热器一端与旋涡风机连通；所述加湿器左端连通文丘里混合器，文丘里混合器上端连接颗粒进料口，左端连接三通管Ⅱ；所述三通管Ⅱ顶部安装空气湿度计，左侧连通实验箱，管道之间安装有质量流量计；所述实验箱内安装换热管，顶部安装有电加热器和温度计Ⅱ并延伸至换热管内，左端连通颗粒收集袋；所述换热管下端放置水池；所述实验箱一侧放置高速摄像机，与计算系统连接。
[0008]所述三通管Ⅱ下端连通测试支路，测试支路安装有温度计Ⅰ，测试支路一端与大气连通。
[0009]所述实验箱材料为透明玻璃。
[0010]所述换热管上端与下端使用法兰盘与实验箱之间连接。实验箱上方安装电加热器与温度计Ⅱ。
[0011]所述颗粒收集袋所用材质为筛网材料。
[0012]实验所用颗粒材料为粉煤灰颗粒。
[0013]本专利技术具有如下有益效果：
[0014](1)本装置通过蒸汽发生器，加湿器，空气加热器控制实验环境的空气湿度与温度，温度计和空气湿度计实时检测空气温度与湿度，加湿器实现对空气湿度微观调控，以便于保证实验过程中环境的一致性。本专利技术操作简单，实验结果准确，能够实现在确定条件
下，控制单一因素变化。
[0015](2)三通管Ⅱ下端连通测试支路，通过测试支路调节空气湿度与温度，当气流速度、温度、湿度条件稳定后，注入粉煤灰颗粒，连通实验箱。进一步降低了环境误差，提升了实验准确性。
附图说明
[0016]图1是本装置的结构示意图；
[0017]图中:1、旋涡风机，2、蒸汽发生器，3、球阀Ⅰ，4、球阀Ⅱ，5、三通管Ⅰ，6、空气加热器，7、储水罐，8、球阀Ⅲ，9、加湿器，10、颗粒进料口，11、球阀Ⅳ，12、文丘里混合器，13、三通管Ⅱ，14、球阀
Ⅴ
，15、温度计Ⅰ，16、球阀
Ⅵ
，17、空气湿度计，18、质量流量计，19、球阀
Ⅶ
，20、温度计Ⅱ，21、球阀
Ⅷ
，22、水池，23、电加热器，24、实验箱，25、换热管，26、颗粒收集袋，27、计算系统，28、高速摄像机。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图对本装置进行详细说明：
[0019]如图1所示，本专利技术是一种气固两相流动沉积特性实验装置，包括旋涡风机1，蒸汽发生器2，七个球阀，两个三通管，空气加热器6，储水罐7，加湿器9，颗粒进料口10，文丘里混合器12，空气湿度计17，质量流量计18，两个温度计，电加热器23，实验箱24，换热管25，颗粒收集袋26，水池22，计算系统27，高速摄像机28。
[0020]储水罐7左侧与实验箱24连通，右侧连通蒸汽发生器2，下侧连通加湿器9；所述加湿器9，空气加热器6和蒸汽发生器2通过三通管Ⅰ5连通，空气加热器6一端与旋涡风机1 连通；所述加湿器9左端连通文丘里混合器12，文丘里混合器12上端连接颗粒进料口10，左端连接三通管Ⅱ13；所述三通管Ⅱ13顶部安装空气湿度计17，左侧连通实验箱24，管道之间安装有质量流量计18；所述实验箱24内安装换热管25，顶部安装有电加热器23和温度计Ⅱ20并延伸至换热管25内，左端连通颗粒收集袋26；所述换热管25下端放置水池22；所述实验箱24一侧放置高速摄像机28，与计算系统27连接。
[0021]三通管Ⅱ13下端连通测试支路，测试支路安装有温度计Ⅰ15，测试支路一端与大气连通。当气流条件稳定时，打开球阀
Ⅶ
19和球阀Ⅳ11，关闭球阀
Ⅵ
16，连通实验箱24，注入颗粒。避免了气流不稳定时对实验箱24与换热管25内环境条件的影响。
[0022]实验箱24材料为透明玻璃。高速摄像机28放置在实验箱24一侧。
[0023]换热管25上端与下端使用法兰盘与实验箱24之间连接，以便于拆卸换热管25。实验箱24上方安装电加热器23与温度计Ⅱ20并延伸至换热管25内，监测并调节水流温度。
[0024]颗粒收集袋26所用材质为筛网材料，过滤气体，拦截颗粒。
[0025]实验所用颗粒材料为煤粉燃烧后产生的粉煤灰颗粒，用于模拟锅炉换热器中颗粒沉积现象。
[0026]本专利技术的工作过程如下：
[0027]安装好气固两相流动沉积特性实验装置，将换热管25固定在实验箱24内。打开球阀
Ⅴꢀ
14与球阀
Ⅷ
21，水流从储水罐7注入换热管25内，之后关闭球阀
Ⅴ
14与球阀
Ⅷ
21，通过电加热器23与温度计Ⅱ20控制换热管25内温度。打开球阀
Ⅵ
16，旋涡风机1启动，旋涡风机1
连接空气加热器6，可将空气加热至350℃至600℃之间。打开球阀Ⅰ3与球阀Ⅱ4，启动蒸汽发生器2提高空气湿度与空气温度，空气湿度计17与温度计Ⅰ15监测管道气流状态，加湿器9调节气流条件至设定值。空气温度与湿度达到预期后，打开球阀Ⅳ11，球阀
Ⅶ
19，关闭球阀
Ⅵ
16，从颗粒进料口10注入一定质量粉煤灰颗粒，颗粒通过文丘里混合器12混合气流，通过管道进入实验箱24内，颗粒与换热管25发生接触并沉积在换热管25表面。实验过程中未沉积的颗粒通过实验箱24左侧的颗粒收集袋26进行颗粒回收。颗粒沉积实验开始与结束过程中始终打开高速摄像机28，通过计算系统27分析处理数据。
[0028]换热管25所用材料可以为不锈钢，在实验前后对换热管25各有一次称重，得到实验之后换热本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气固两相流动沉积特性实验装置，其特征在于：包括旋涡风机(1)，蒸汽发生器(2)，球阀Ⅰ(3)，球阀Ⅱ(4)，球阀Ⅲ(8)，球阀Ⅳ(11)，球阀
Ⅴ
(14)，球阀
Ⅵ
(16)，球阀
Ⅶ
(19)，球阀
Ⅷ
(21)，三通管Ⅰ(5)，三通管Ⅱ(13)，空气加热器(6)，储水罐(7)，加湿器(9)，颗粒进料口(10)，文丘里混合器(12)，空气湿度计(17)，质量流量计(18)，温度计Ⅰ(15)，温度计Ⅱ(20)，电加热器(23)，实验箱(24)，换热管(25)，颗粒收集袋(26)，水池(22)，计算系统(27)，高速摄像机(28)；所述储水罐(7)左侧与实验箱(24)连通，右侧连通蒸汽发生器(2)，下侧连通加湿器(9)；所述加湿器(9)，空气加热器(6)和蒸汽发生器(2)通过三通管Ⅰ(5)连通，空气加热器(6)一端与旋涡风机(1)连通；所述加湿器(9)左端连通文丘里混合器(12)，文丘里混合器(12)上端连接颗粒进料口(10)，左端连接三通管Ⅱ(13)；所述三通管Ⅱ(13)顶部安装空气湿...
【专利技术属性】
技术研发人员：周友行，高腾腾，苏浩，杨沛，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。