折流式旋轉(zhuǎn)床功率消耗的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

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)用于多個化工過程。功率消耗是折流式旋轉(zhuǎn)床在實際應(yīng)用中需要考慮的一個重要因素,其中液相功耗是最主要的部分。本文首先對折流式旋轉(zhuǎn)床的功率消耗進行了理論分析,推導(dǎo)得到了包含單個和多個動圈的折流式旋轉(zhuǎn)床液相功耗的計算方法,通過相應(yīng)的實驗對計算方法進行了驗證。同時,在分析液體運動狀態(tài)的基礎(chǔ)上,通過在

2、單個動圈轉(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,并利用多個動圈轉(zhuǎn)子的實驗進行了驗證。
  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)得到了單個動圈的液相功耗計算公式,公式中的兩個校正系數(shù)由實驗數(shù)據(jù)回歸得到。實驗結(jié)果表明,單個動圈旋轉(zhuǎn)床的液相功耗的計算值與實驗值相對偏差在

3、20%以內(nèi);多個動圈旋轉(zhuǎn)床液相功耗的計算值為實驗值的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。單個動圈旋轉(zhuǎn)床實驗顯示,在動圈或動盤上設(shè)置筋條時,液相功耗均有一定程度減小,同時在兩處設(shè)置筋條時,液相功耗減小量最大。在此基礎(chǔ)上,進行了多個動圈旋轉(zhuǎn)床的實驗。實驗結(jié)果表明,轉(zhuǎn)速一定時,液相功耗

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