GeldartD类颗粒在狭缝型分布板流化床的流化特性研究

第31卷 第4期 2016年8月

天津科技大学学报

Journal of Tianjin University of Science & Technology

V ol. 31 No. 4 Aug. 2016

收稿日期：2015–10–13；修回日期：2015–12–16

基金项目：天津市人才引进与科技合作计划国际科技合作项目(14RCGFGX00850)；国家农业科技成果转化项目(2014GB2A100526) 作者简介：李占勇（1968—），男，山西人，教授，zyli@.

数字出版日期：2016-05-19；数字出版网址：/kcms/detail/12.1355.N.20160519.1036.010.html.

DOI:10.13364/j.issn.1672-6510.20150156

Geldart D 类颗粒在狭缝型分布板流化床的流化特性研究

李占勇，王少铁，刘品达，高新源，徐 庆

(天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室，天津科技大学机械工程学院，天津 300222)

摘 要：采用自主研发的狭缝型分布板流化床，对Geldart D 类颗粒物料核桃壳(2～2.8mm )的流化特性进行了实验研究．结果表明：与传统多孔型分布板相比，空床时狭缝型分布板的分布板压力降较小，加入物料时狭缝型分布板的床层压力降大，更多的能量用于物料的流化，特殊的瓦楞结构也可改善物料的流化特性；Geldart D 类颗粒物料在狭缝型分布板流化床内流化效果较好，相应的床层膨胀比也较大． 关键词：狭缝型分布板；分布板压力降；流化特性；床层膨胀比

中图分类号：TH49；TQ026.7 文献标志码：A 文章编号：1672-6510(2016)04-0056-04

Fluidization Characteristics of Geldart D Type Particles in a Fluidizing

Bed with a Slotted Gas Distributor

LI Zhanyong ，WANG Shaotie ，LIU Pinda ，GAO Xinyuan ，XU Qing

(Tianjin Key Laboratory of Integrated Design and On-line Monitoring for the Light Industry and Food Engineering Machinery and Equipment ，College of Mechanical Engineering ，Tianjin University of Science & Technology ，Tianjin 300222，China ) Abstract ：The fluidization characteristics of the Geldart D type large particles (2-2.8mm Walnut shell )have been researched on ，using a self-designed fluidizing bed with a slotted gas distributor ．Compared with the traditional porous distributor ，the pressure drop of the new distributor is smaller ．The corrugated structure of the slotted gas distributor is better for the fluidiza-tion characteristics of large size particles ，and also the minimum fluidization velocity is reduced ．Because of the fine fluidiza-tion in the fluidizing bed with a slotted gas distributor ，the bed expansion ratio is bigger than that of the fluidizing bed with a traditional distributor.

Key words ：slotted gas distributor ；distributor pressure drop ；fluidization characteristics ；bed expansion ratio

流化床在干燥领域的应用非常广泛，其特点有气固混合良好、传质传热速率高、床层均匀、可控性强等．根据Geldart [1]的研究，气固流化床中，粗颗粒和细颗粒的流态化特性有明显的差异，根据颗粒的密度和直径将流态化的颗粒分为4类：A 、B 两类颗粒易于流化；而C 类颗粒由于粒子间的黏着力，流化状况差；D 类颗粒一般尺寸大，密度大，难以流化．

目前，对于大颗粒的流态化研究越来越受到重视．佐成俊清的研究表明，直径5mm 以上的物料在适宜的条件下也可以达到流化状态，大颗粒流化床可以与一般流化床一样来处理；大颗粒物料流化时，需要提高表观气速，但能耗较大，也会产生沟流、腾涌

等不期望发生的结果[2]．周勇敏等[3]研究得出大颗粒

流态化过程具有特殊性，颗粒的流化是一个渐进的过程，其流化过程可以分为5个阶段，即床层高度恒定阶段、颗粒位置调整阶段、表面颗粒运动阶段、节涌波动阶段、完全流化阶段．

许多研究者通过对传统气固流化床的整体结构或个别部件进行改进，从而改善大颗粒物料在流化床内的流化特性．如鲁林平等[4]在喷动床的基础上开发了射流喷动流化床，降低了喷动床柱体部分的高度，提高了喷动速度，用于大颗粒物料的干燥和包衣，并进行了物料的涂敷造粒实验．黄颖等[5]研究了大颗粒物料1.2mm 芥末籽在流化床中的流化特性和气泡尺