熱逆流氧化裝置流量分配特性研究.pdf

1、由于煤礦通風(fēng)瓦斯是很難使用,一般直接排空,這不僅浪費(fèi)能源,而且還污染空氣,增加溫室效應(yīng)。所以,利用熱逆流氧化裝置來(lái)減少乏風(fēng)瓦斯,同時(shí)對(duì)促進(jìn)節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大意義。因此,深入研究熱逆流氧化裝置氧化床的熱態(tài)阻力特性,掌握各參數(shù)對(duì)其阻力特性的影響規(guī)律以及流量分配與熱阻力的影響關(guān)系,來(lái)提高氧化床溫度分布的均勻性,這將對(duì)熱逆流氧化裝置的性能優(yōu)化和運(yùn)行可靠性有重要意義。
　　首先,進(jìn)行了乏風(fēng)瓦斯熱氧化數(shù)值計(jì)算模型的建立和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

2、。以S.Zhdanok等人的實(shí)驗(yàn)為原型,利用fluent軟件,采用多孔介質(zhì)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,通過(guò)對(duì)比模擬值和實(shí)驗(yàn)值來(lái)驗(yàn)證模擬方法的準(zhǔn)確性。
　　其次,本文針對(duì)山東理工大學(xué)自主研發(fā)的處理量為60000m3/h的煤礦乏風(fēng)熱逆流氧化裝置,創(chuàng)建氧化床的三維物理模型以及熱氧化的控制方程,選用多孔介質(zhì)模型,當(dāng)量連續(xù)法研究了一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)單向流動(dòng)時(shí)各參數(shù),包括進(jìn)氣參數(shù)(包括進(jìn)氣表觀速度,進(jìn)氣甲烷濃度);幾何參數(shù)(包括孔隙率,氧化床高度)

3、;物性參數(shù)(包括陶瓷的密度,比熱,導(dǎo)熱系數(shù));運(yùn)行參數(shù)(包括散熱功率,初始溫度場(chǎng))對(duì)氧化床流動(dòng)方向中間橫截面上的溫度分布和壓差變化的影響,以及蜂窩陶瓷氧化床一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)的阻力非定常變化特性。結(jié)果表明:燃燒波的移動(dòng)速度與進(jìn)氣速度、氣體的溫度和壓力有關(guān);阻力損失與高溫區(qū)面積有關(guān);阻力損失的非定常變化與放熱量和散熱量的相對(duì)大小有關(guān)。
　　最后,本文針對(duì)山東理工大學(xué)自主研發(fā)的處理量為60000m3/h的煤礦乏風(fēng)熱逆流氧化裝置,建立二維物