干扰流化床中粗煤泥颗粒运动轨迹数值分析

作者：马娇; 王凡; 史长亮^*; 谌伦建; 谢乾坤

来源：煤炭学报, 2019, S1: 243-248.

DOI：10.13225/j.cnki.jccs.2018.1707

• 粗煤泥
• TBS
• 运动轨迹
• 数值模拟
• 小波分析

干扰床分选机(Teetered Bed Separator,TBS)对粗煤泥的分选,本质上是不同密度和粒度的颗粒在流化床流场中运动轨迹差异化的过程,因此分析研究不同性质的颗粒的运动轨迹可以直观地识别颗粒的最终分选状态,从而评判分选效果的好坏。本文使用Fluent软件提供的基于拉格朗日-欧拉方法研究颗粒运动的DPM模型,模拟计算密度为1 550 kg/m3、不同粒度的粗煤泥颗粒在流化床流场中分选过程的运动轨迹,并且使用小波计算的方法对颗粒的轨迹信息进行分析。模拟计算的结果:在0.25～1.25 mm内平均分布的同一密度的粗煤泥颗粒,其中处于该范围两端的颗粒,亦即:较细颗粒与较粗颗粒,均容易受到流化床的分选作用而各自分别进入溢流与底流;处于分离粒度附近的难分选的粗煤泥颗粒,需要较长时间才能进入溢流或者底流达到分选的效果,颗粒的运动轨迹杂乱。小波计算杂乱运动轨迹的分析结果:进入溢流的与进入底流的难分选颗粒的轨迹,二者均存在周期性变化规律;在低时间尺度下(35,70 s),进入溢流和进入底流颗粒的运动轨迹具有周期相似性;在高时间尺度下(110,140 s),进入溢流和进入底流颗粒的运动轨迹则表现出明显的周期差异性。本文研究表明:具有杂乱运动轨迹的难分选颗粒的处理问题,是流化床设备分选粗煤泥的难点;难分选粗煤泥颗粒进入溢流和底流的运动轨迹,具有在高时间尺度下周期差异性的规律,以此可为粗煤泥在分选之前进行精确分级提供思路与借鉴,提高粗煤泥分选的整体效果。

• 单位
  河南理工大学; 化学化工学院