翼阀系统的研究 翼阀

立管-翼阀系统的研究  _负压差下旋风分离器料腿内的气固流动

对负压差下立管-翼阀系统的气固流动特性进行了理论分析, 并系统地考察了翼阀结构、操作条件、颗粒物性等对立管-翼阀系统中气固两相流动的影响, 得到了稳定操作状态下料腿中料封高度的计算式。

立管-翼阀系统是颗粒循环和颗粒回收系统中的重要组成部分,广泛应用于炼油、石油化工、发电等领域。在炼油催化裂化装置中,立管-翼阀系统设计为旋风分离器翼阀腿。工作时将料腿置于高温流化床中,要求在负压差下操作时保证颗粒物料(催化剂)从低压区流向高压区,在立管内维持一定的料封高度,阀维持一定的开度,保持连续稳定地排料,不会产生物料堵塞或立管被吹通,即立管内完全是密相或稀相状态,从而实现催化剂在系统内的稳定循环流动。立管中固体颗粒的流动状态对装置操作的稳定性、负荷调节、温度控制,以至产品的产率和质量[ 1～3]有重大的影响。立管-翼阀系统的稳定操作受结构参数、固体流率、系统中松动气量、窜气量等多种因素的影响。有关立管-翼阀系统的深入研究,迄今除Leung的研究[ 1、2、4]以外,其它的报道不多[ 5]。

本课题中用散体力学和多相流体力学原理对立管-翼阀系统内气固两相的流动特性进行了分析,探讨其稳定工作的机理与条件。在内径57 mm、高 3420 mm、配有3种翼阀结构的立管-翼阀实验装置上,以Y -15型FCC 催化剂、平衡催化剂和 PV C 颗粒为试料,在负压差为 0～-9. 8 kPa 的条件下进行试验,
计算机自动记录压差的变化,观察并测定料封高度。在实验验证的基础上,通过对立管-翼阀系统内颗粒流动的质量守恒和动量守恒分析,建立表达系统稳定操作的数学模型,为立管-翼阀系统的稳定操作和设计提供参考。