折流式旋轉(zhuǎn)床功率消耗的研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)床是一種高效的氣液接觸設(shè)備，其原理是利用離心力場來代替?zhèn)鹘y(tǒng)化工設(shè)備的重力場，使得傳熱、傳質(zhì)過程得到大大強(qiáng)化。折流式旋轉(zhuǎn)床作為一種新型的旋轉(zhuǎn)床，已應(yīng)用于多個(gè)化工過程。功率消耗是折流式旋轉(zhuǎn)床在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮的一個(gè)重要因素，其中液相功耗是最主要的部分。本文首先對折流式旋轉(zhuǎn)床的功率消耗進(jìn)行了理論分析，推導(dǎo)得到了包含單個(gè)和多個(gè)動圈的折流式旋轉(zhuǎn)床液相功耗的計(jì)算方法，通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)對計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證。同時(shí)，在分析液體運(yùn)動狀態(tài)的基礎(chǔ)上，通過在

2、單個(gè)動圈轉(zhuǎn)子中的不同位置上設(shè)置筋條來降低液相功耗，比較得出了轉(zhuǎn)子內(nèi)最適宜設(shè)置筋條的位置，并利用多個(gè)動圈轉(zhuǎn)子的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　通過分析可知，折流式旋轉(zhuǎn)床的功耗可以分成三部分，即液相功耗、氣相功耗以及軸承摩擦功耗。液相功耗作為其中最主要的部分，又可以分為加速液體功耗和分散液體功耗。通過理論推導(dǎo)得到了單個(gè)動圈的液相功耗計(jì)算公式，公式中的兩個(gè)校正系數(shù)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸得到。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單個(gè)動圈旋轉(zhuǎn)床的液相功耗的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值相對偏差在

3、20％以內(nèi)；多個(gè)動圈旋轉(zhuǎn)床液相功耗的計(jì)算值為實(shí)驗(yàn)值的1.2～1.4倍。
　　為了降低折流式旋轉(zhuǎn)床的液相功耗，分析了轉(zhuǎn)子中液體的平衡狀態(tài)，結(jié)果顯示動圈上液體分布的自由表面為拋物面，液體在動盤和動圈上均有分布，因此考慮通過設(shè)置筋條來降低液相功耗。單個(gè)動圈旋轉(zhuǎn)床實(shí)驗(yàn)顯示，在動圈或動盤上設(shè)置筋條時(shí)，液相功耗均有一定程度減小，同時(shí)在兩處設(shè)置筋條時(shí)，液相功耗減小量最大。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了多個(gè)動圈旋轉(zhuǎn)床的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，轉(zhuǎn)速一定時(shí)，液相功耗