[实用新型]一种气固两相流动沉积特性实验装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

目前有关气固两相流动过程中颗粒的沉积研究相对较少，本发明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。

发明内容

本发明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。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案:

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；

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。

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。

所述实验箱材料为透明玻璃。

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。

所述颗粒收集袋所用材质为筛网材料。

实验所用颗粒材料为粉煤灰颗粒。

本发明具有如下有益效果：

(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。本发明操作简单，实验结果准确，能够实现在确定条件下，控制单一因素变化。

(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

图1是本装置的结构示意图；