[实用新型]一种气固两相流实验装置

说明书

本实用新型公开了一种气固两相流实验装置，该装置包括准三维流化床、床体支架、水平尺、高速摄像机、空气压缩机、冷冻式干燥机、补光灯、质量流量控制器、压力检测表、压力传感器、计算机和标尺。该方法采用高速摄像机对透明准三维流化床内部的气固两相流动特性进行研究，并且该装置采用了可拆卸式流化床进口，可以根据颗粒尺寸选取不同的进行面积，同时该装置可以研究单一进口观测单一鼓泡的变化规律，同时可以观测多进口同时进气时不同鼓泡之间的干涉现象。本实用新型克服了普通流化床装置中气体水分与温度对颗粒流动特性的干扰，同时可以对流化床不同进口进行优化选择，进而得到流化床的最佳进气位置，可以对工业生产进行一定的指导。

技术领域

本实用新型涉及多相流实验领域，特别涉及一种气固两相流实验装置。

背景技术

流态化技术从20世纪20年代开始以流化床为反应炉进行了煤粉的气化应用，由于流化床具有高效的燃烧效率、大量的颗粒处理和宽广的操作范围等，因此流化床有着广泛的应用领域以及良好的工业前景，在现代工农业生活中有大量的颗粒或者粉末状的固体被作为原料来使用，因此在加工贮存以及输运过程中很不方便，如何使现实生活中存在的大量颗粒具有流体的性质即使颗粒进行流态化非常有意义，而鼓泡流化床作为工业中最常用的一种床型，因此研究鼓泡流化床中气固两相间的作用方式和反应原理有着重要的意义。

在气固密相流化床中当流体速度大于某一临界值(颗粒最小流化速度) 时，流化床中多余的气体将以气泡的形式运动发展，这些气泡在不断上升的过程中也在不断的增大，甚至气泡会发生聚并与破碎，同时这些气泡间的作用方式会引起颗粒床层内部强烈的压力波动，进而带动整个床层内部颗粒的剧烈搅动与混合，增加了气固两相间的传热与传质，因此更加深入的了解与准确的理解鼓泡流化床中气泡的发展规律以及气固两相之间的作用方式对现代工农业中流化床反应器的设计非常重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述方案中存在的技术缺陷，提供了一种用于准三维流化床中气固两相流实验装置。该装置克服了实验过程中空气水分的和温度等无关变量对实验的影响，同时该装置对流化床床体进行了优化设计，达到了可以控制进口面积形状以及可以调节进口位置效果，并且该装置设置了高精度大量程低响应时间的质量流量控制器，该流量器可以瞬时调节流化床进口的质量流量。

所述气固两相流实验装置包括准三维流化床、质量流量控制器、空气压缩机、计算机、高速摄像机和多个压力传感器；

所述准三维流化床由透明材料制成，所述准三维流化床的底部设有至少一个可拆卸进气口；所述高速摄像机设置于所述准三维流化床的一侧；

多个所述压力传感器布置于所述准三维流化床的侧壁的不同高度处；所述空气压缩机与所述进气口连接，所述质量流量控制器设置于所述空气压缩机和所述进气口之间；

所述计算机分别与所述压力传感器、所述质量流量控制器和所述高速摄像机连接。

进一步的，所述实验装置还包括补光灯，所述补光灯设置于所述准三维流化床的一侧，且所述补光灯与所述准三维流化床之间具有45°～60°的夹角。

进一步的，所述实验装置还包括标尺，所述标尺竖直设置于所述准三维流化床的一侧，用于记录所述准三维流化床内颗粒床层高度的变化。

进一步的，所述实验装置还包括水平尺，所述水平尺设置于所述准三维流化床的顶部，用于校准所述准三维流化床相对地面垂直。

进一步的，所述实验装置还包括压力检测表，所述压力检测表设置于所述进气口处。

进一步的，所述实验装置还包括冷冻式干燥机，所述冷冻式干燥机设置于所述空气压缩机和所述质量流量控制器之间。

进一步的，所述实验装置还包括支架，所述准三维流化床设置于所述支架上。

进一步的，所述准三维流化床的出口处设有滤网。