Исследование неравномерности концентрации частиц угольной пыли в прямоточном горизонтальном канале реактора термохимической подготовки топлива

Abstract

Целью исследований является определение изменения распределения частиц угольной пыли в сечении прямоточного горизонтального цилиндрического канала реактора термохимической подготовки топлива вследствие действия силы тяжести. Для этого на основе анализа сил, действующих на частицу, составлена методика расчета концентрации частиц и определено влияние их оседания на распределение в поперечном сечении канала реактора по его длине; определена доля частиц, выпадающих на стенки канала, в зависимости от температуры и расхода потока аэросмеси. Определено, что повышение температуры потока аэросмеси способствует уменьшению доли частиц, оседающих на нижнюю образующую канала, что приведет к уменьшению степени шлакования. Полученные результаты могут быть использованы для математического моделирования и оптимизации работы аппаратов термохимической подготовки и газификации твердого топлива.

Метою досліджень є визначення зміни розподілу частинок вугільного пилу у перетині прямоточного горизонтального циліндричного каналу реактора термохімічної підготовки палива внаслідок дії сили тяжіння. Для цього на основі аналізу сил, які діють на частинку, створена методика розрахунку концентрації частинок і визначений вплив їх осідання на розподіл у поперечному перетині каналу реактора по його довжині; визначена доля частинок, які випадають на стінки каналу, в залежності від температури і витрати потоку аеросуміші. Визначено, що підвищення температури потоку аеросуміші сприяє зменшенню долі частинок, які осідають на нижню утворюючу каналу, що приведе до зменшення ступеню шлакування. Отримані результати можуть бути використані для математичного моделювання і оптимізації роботи апаратів термохімічної підготовки і газифікації твердого палива.

Purpose of this research is to determine gravityinduced changes in distribution of particles of coal dust in horizontal cylindrical directflow channel of thermochemical fuel preparation reactor. To this end, forces impacting the particles were analyzed; a method was established for calculating the particle concentration; effect of the particle deposition and their distribution in the cross section of the reactor channel over its length was defined; portion of particles settling down on the walls of the channel was determined depending on the fuel mixture temperature and flow rate. It was determined that increased temperature of the fuel mixture flow reduced quantity of part icles settled down on the bottom of the channel and, further, reduced rate of slag formation. The findings can be used for mathematical modeling and optimization of thermochemical preparation and gasification of the solid fuels.