一種測量流化床內單元或多元顆粒體系濃度分布的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術屬于流化床相關設備，特別涉及一種測量流化床內單元或多元顆粒體系濃度分布的裝置。具體結構為：多層側壁卸料口均勻布置在主體流化床的兩邊側壁上；每層側壁卸料口處的主體流化床內壁上分別設置導軌滑槽，并在導軌滑槽上分別安裝取料分隔板；主體流化床的下部通過氣體分布板分割出氣體預分布室，主體流化床的底部為底部分布板；在氣體預分布室內、底部分布板上設置環隙進氣管，在氣體分布板上設置射流進氣噴嘴，射流進氣管一端與射流進氣噴嘴連接，另一端伸出底部分布板。采用靜態下逐步分層取樣，能夠將各層顆粒全部取出，避免了誤差，能真實地反映顆粒實際分布情況；適用范圍廣，可針對不同操作條件下顆粒的分布開展研究。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于流化床相關設備，特別涉及一種測量流化床內單元或多元顆粒體系濃度分布的裝置。
技術介紹
流化床由于具有良好的混合特性，較高的傳質、傳熱效率以及大量處理顆粒的能力，在化工、能源、環境等領域中得到了廣泛的應用。流化床內固體顆粒的軸向分布對反應速率，顆粒間的傳質、傳熱都有重要的影響。尤其對于含生物質顆粒體系而言，生物質組分的軸向濃度分布無論是對于燃燒效率抑或是氣化程度都有著決定作用。因此，開發一種能經濟、快捷地測量固體顆粒在流化床內濃度分布的新方法就顯得尤為重要。迄今為止，常用的固體顆粒濃度分布的測量方法有壓降法、光纖探針法、激光多普勒法、固體顆粒取樣法等。但這些方法大多僅適用于形狀較規則的固體顆粒，而對于含不 規則形狀的生物質顆粒體系的測量仍然受到很大的限制，使得所研究的顆粒多限制為粒徑較小，形狀規則，球形度好的體系。如文獻(Effects of particle properties on flowstructure in a 2-D circulating fluidized bed: Solids concentration distributionand flow development. Chemical Engineering Science, 66 (2011)， 5064-5076.)米用光纖探針對二維提升管中的固體顆粒在高度方向的濃度分布進行了測定，其選用的顆粒包括FCC、玻璃珠和沙子均為粒徑較小，球形度近似為I的顆粒。與其它方法相比，固體顆粒取樣法具有成本低、操作方便等優勢而被廣泛采用。文獻(Experimental investigation on mixing and segregation behavior of biomassparticle in fluidized bed, Chemical Engineering and Processing, 48(2009) 745-754)采用固體顆粒分層取樣法來測定生物質顆粒的軸向分布情況，但由于其僅在高度方向上將床層分為3層，這就限制了研究固體顆粒分布的精確度。中國專利(CN201488893U)設計了一種氣固兩相流固體顆粒取樣槍，采用動態取料的方法實現對固體顆粒的取樣。但由于其單次取樣量少，且容易受到氣固兩相流脈動及不均勻流場的影響，致使取樣結果的偶然性增強。該設計的實現要以氣固兩相流的順暢流動為前提，若對類似于生物質這樣不易流化的顆粒而言則無法滿足測量需求。
技術實現思路
本技術的目的是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、成本低、易操作的能夠滿足固體顆粒軸向分層取料的測量流化床內單元或多元顆粒體系濃度分布的裝置。本技術采用的技術方案為多層側壁卸料口均勻布置在主體流化床的兩邊側壁上；每層側壁卸料口處的主體流化床內壁上分別設置導軌滑槽，并在導軌滑槽上分別安裝取料分隔板；主體流化床的下部通過氣體分布板分割出氣體預分布室，主體流化床的底部為底部分布板；在氣體預分布室內、底部分布板上設置環隙進氣管，在氣體分布板上設置射流進氣噴嘴，射流進氣管一端與射流進氣噴嘴連接，另一端伸出底部分布板。所述的側壁卸料口共18個，每層兩個，將主體硫化床均勻地分成十層；相鄰兩層的側壁卸料口之間的垂直間距均為O. 05、. 2m。所述側壁卸料口的截面為半圓形，其弧頂向下，且其直徑等于主體流化床的厚度。在每個側壁卸料口處均安裝有封堵外圓環和封堵內螺帽；封堵外圓環和封堵內螺帽之間通過螺紋連接，封堵外圓環的內徑大于側壁卸料口的直徑且外徑等于主體流化床的外壁厚度。所述取料分隔板具有半圓槽形的主體外觀且具有與導軌滑槽相匹配的兩翼，伸入部分的長度等于流化床的寬度，在主體流化床外的部分上設置一圓筒形的手持柄。本技術與現有技術相比具有以下優點( I)本技術采用靜態下逐步分層取樣，能夠將各層顆粒全部取出，避免了由于取樣量過少而帶來的誤差，能真實地反映顆粒實際分布情況。(2)本技術對不同顆粒的適用范圍廣，能對不規則形狀的顆粒進行分層取料，如外觀極不規則的生物質顆粒。(3)本技術可針對不同操作條件下顆粒的分布開展研究，如通過調控射流氣速和環隙氣速來分析其對顆粒分布的影響規律。(4)本技術結構簡單，操作方便且造價便宜，能夠滿足實驗研究的需求。附圖說明圖I是本技術的結構示意圖；圖2是本技術的分層取料示意圖。圖中標號I-射流進氣管，2-環隙進氣管，4-射流進氣噴嘴，5-主體流化床，6-封堵外圓環，7-封堵內螺帽，8-卸料口，9-氣體分布板，10-氣體預分布室，11-底部分布板，12-取料分隔板，13-導軌滑槽。具體實施方式本技術提供了一種測量流化床內單元或多元顆粒體系濃度分布的裝置，以下結合附圖和具體實施方式對本技術做進一步說明。本技術的結構如圖I所示，多層側壁卸料口 8均勻布置在主體流化床5的兩邊側壁上；每層側壁卸料口 8處的主體流化床5內壁上分別設置導軌滑槽13，并在導軌滑槽13上分別安裝取料分隔板12 ;主體流化床5的下部通過氣體分布板9分割出氣體預分布室10，主體流化床5的底部為底部分布板11 ;在氣體預分布室10內、底部分布板11上設置環隙進氣管2，在氣體分布板9上設置射流進氣噴嘴4，射流進氣管I 一端與射流進氣噴嘴4連接，另一端伸出底部分布板11。側壁卸料口 8共18個，每層兩個，將主體硫化床5均勻地分成十層；相鄰兩層的側壁卸料口 8之間的垂直間距均為O. 05、. 2m。側壁卸料口 8的截面為半圓形，其弧頂向下，且其直徑等于主體流化床5的厚度。在每個側壁卸料口 8處均安裝有封堵外圓環6和封堵內螺帽7 ;封堵外圓環6和封堵內螺帽7之間通過螺紋連接，封堵外圓環6的內徑大于側壁卸料口 8的直徑且外徑等于主體流化床5的外壁厚度。取料分隔板12具有半圓槽形的主體外觀且具有與導軌滑槽13相匹配的兩翼，伸入部分的長度等于流化床的寬度，在主體流化床5外的部分上設置一圓筒形的手持柄。選定好操作工況后，射流氣體通過射流進氣管I由射流進氣噴嘴4進入主體流化床5。環隙氣體則要通過環隙進氣管2先經過底部分布板11到達氣體預分布室10，然后再通過氣體分布板9即可進入主體流化床5內部。當切斷主體流化床5內的所有進氣，床層顆粒便處于靜止堆積狀態，此時便可以對床層內的顆粒進行分層卸料的操作。從堆積床層的最頂層卸料口 8開始從上到下依次將取料分隔板12插入主體流化床5。在插入取料分隔板12時要先將封堵內螺帽7擰下，在此過程中要注意收集自行溢出的固體顆粒并在分層取料完畢后歸為相應各層。且在插入取料分隔板12時要保證分隔板應垂直于主體流化床5的側壁面，且分隔板的兩翼沿著導軌滑槽13，并使分隔板12伸入的最深端面與流化床5另一側的內壁面平齊接觸。這樣操作的目的是保證了分層取料的準確度，避免了顆粒的流失以及相鄰各層間顆粒的串混。各層分隔板12插入完畢后即可進行分層卸料的操作，卸料的·順序則與插入分隔板12的順序相反，應從流化床床層的最底部開始逐層向上卸料。最后的操作是對從每層中取出的顆粒進行篩分和稱重，至此整個分層卸料過程即可完成。對于密度相同而粒徑分布不同的單一顆粒體系，或者是密度和粒徑均不同的雙組分顆粒體系，根據上述操作步驟進行分層逐步卸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量流化床內單元或多元顆粒體系濃度分布的裝置，其特征在于，多層側壁卸料口（8）均勻布置在主體流化床（5）的兩邊側壁上；每層側壁卸料口（8）處的主體流化床（5）內壁上分別設置導軌滑槽（13），并在導軌滑槽（13）上分別安裝取料分隔板（12）；主體流化床（5）的下部通過氣體分布板（9）分割出氣體預分布室（10），主體流化床（5）的底部為底部分布板（11）；在氣體預分布室（10）內、底部分布板（11）上設置環隙進氣管（2），在氣體分布板（9）上設置射流進氣噴嘴（4），射流進氣管（1）一端與射流進氣噴嘴（4）連接，另一端伸出底部分布板（11）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張鍇，于邦廷，張永生，陳宏剛，常劍，楊勇平，
申請(專利權)人：華北電力大學，
類型：實用新型
國別省市：