非對(duì)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(dāng)它們流過物體(包括對(duì)稱的或非對(duì)稱的鈍體)時(shí)都要產(chǎn)生分離作用。例如，設(shè)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(fā)生碰撞后，由于慣性力的作用，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏斜，甚至在管的另一側(cè)沉聚。人們利用這個(gè)原理使煤粉濃縮，實(shí)現(xiàn)高濃度煤粉燃燒。

結(jié)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(jìn)入彎道后，在滑塊后面產(chǎn)生渦流。這種渦流增強(qiáng)了煤粉氣流的湍動(dòng)，這勢必對(duì)分離產(chǎn)生副作用。煤粉設(shè)備有很多種，比如我們所熟知的煤粉機(jī)就是其中比較重要的一種。滑塊高度、傾角存在一個(gè)理想值，而且滑塊位置在L/D=0處分離較好，因而滑塊的結(jié)構(gòu)、位置對(duì)濃淡分離較有利。

(2)在定滑塊時(shí)，60°截面處的分離作用較強(qiáng)，此時(shí)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(diǎn)，粒子集中在近外壁區(qū)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(zhuǎn)向。由于顆粒慣性遠(yuǎn)大于空氣，因而煤粉在濃側(cè)聚集而實(shí)現(xiàn)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(shù)關(guān)鍵在于，既要保證較好的分離效果，又需保持濃淡兩側(cè)風(fēng)速基本平衡。具體地說，要使撞擊塊高來三塊高度的變化對(duì)于高揮發(fā)分煤，煤粉易自燃。在撞擊塊的背風(fēng)面，如采用平面斜坡形式，很容易形成旋渦區(qū)而導(dǎo)致煤粉在該處燃燒。因此，對(duì)撞擊塊背風(fēng)面采取了流線弧形面設(shè)計(jì)。

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