非對稱體撞擊流使煤粉濃縮的研究

非對稱體撞擊流使煤粉濃縮的研究

氣固兩相流中固體顆粒的直徑、比重都大大地大于氣相，當它們流過物體(包括對稱的或非對稱的鈍體)時都要產生分離作用。例如，設在煤粉管道中的滑塊、撞擊塊或障礙物，兩相流中的固體顆粒在發生碰撞后，由于慣性力的作用，運動方向發生偏斜，甚至在管的另一側沉聚。人們利用這個原理使煤粉濃縮，實現高濃度煤粉燃燒。

結果：

(1)隨著滑塊高度或滑塊傾角的增加，氣流被加速，粒子跟隨氣流進入彎道后，在滑塊后面產生渦流。這種渦流增強了煤粉氣流的湍動，這勢必對分離產生副作用。煤粉設備有很多種，比如我們所熟知的煤粉機就是其中比較重要的一種。滑塊高度、傾角存在一個理想值，而且滑塊位置在L/D=0處分離較好，因而滑塊的結構、位置對濃淡分離較有利。

(2)在定滑塊時，60°截面處的分離作用較強，此時粒子與管外壁碰撞集中予60。截面附近;由于粒子的反彈，在90°截面處，濃度分布曲線較60°截面平滑，而且在30°，60°截面處，濃度理想值為較靠近外壁處測點，粒子集中在近外壁區向前滑行，而90°截面濃度峰值離彎管外部有一定距離。

撞擊塊后，煤粉顆粒因反彈而轉向。由于顆粒慣性遠大于空氣，因而煤粉在濃側聚集而實現煤粉的濃淡分離。該分離器的分離效果隨撞擊塊高度的變化而變化。這種分離器的技術關鍵在于，既要保證較好的分離效果，又需保持濃淡兩側風速基本平衡。具體地說，要使撞擊塊高來三塊高度的變化對于高揮發分煤，煤粉易自燃。在撞擊塊的背風面，如采用平面斜坡形式，很容易形成旋渦區而導致煤粉在該處燃燒。因此，對撞擊塊背風面采取了流線弧形面設計。

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