山东省科技发展计划项目(2012GGX10417)
- 作品数：12 被引量：11H指数：2
- 相关作者：刘永启郑斌毛明明刘瑞祥孟建更多>>
- 相关机构：山东理工大学西安交通大学更多>>
- 发文基金：山东省科技发展计划项目山东省自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程化学工程更多>>
- 煤矿乏风预热催化氧化床温度均匀性的研究被引量：2
- 2015年
- 对预热催化氧化装置氧化床的温度分布均匀性进行了实验研究,在热平衡状态下研究了空速、进气温度和体积分数对氧化床温度场均匀性的影响。实验结果表明:氧化床在催化氧化时间段内的温度明显比加热启动段要均匀;氧化床内部在加热启动段内的温度不均匀系数由前至后越来越低,而在催化氧化段内的温度不均匀性系数先降低再升高;进气温度对氧化床温度分布均匀性的影响最为明显,氧化床的温度分布均匀性随进气温度的提升明显改善,而较高的空速和较低的进气体积浓度会减缓温度不均匀性系数随进气温度的变化速率。以上研究成果为预热催化氧化装置的优化设计和性能提升提供理论参考。
- 毛明明刘永启郑斌刘瑞祥孟建
- 关键词：空速
- 通风故障条件下水平蜂窝陶瓷床传热规律被引量：2
- 2013年
- 针对通风瓦斯热逆流氧化装置内的传热过程,全面考虑对流传热、辐射传热与导热的综合作用,建立蜂窝陶瓷床气相、固相能量方程。对通风故障时氧化床的传热规律进行了实验与数值模拟研究,验证了模型的正确性。研究了通风故障条件下各传热方式对氧化床热量传播的影响。结果表明,通风机故障时,在烟囱的自生通风能力作用下陶瓷床内的空气沿一定方向缓慢的流动,高温区向陶瓷床下游移动,严重威胁下游的管路安全;通过保温层的径向散热可抑制出口段陶瓷床的温度升高;在本研究的条件下,通过保温层的散热是陶瓷床热量损失的最主要方式,空气缓慢流动下的对流传热次之,导热和辐射传热的影响最小。
- 高振强刘瑞祥和蒙蒙刘永启骆祥磊
- 关键词：蜂窝陶瓷传热通风瓦斯
- 预热催化氧化反应器的变参数模拟计算被引量：2
- 2013年
- 对预热催化氧化反应器进行了变运行参数和陶瓷参数的模拟计算,分析其参数变化对甲烷氧化过程的影响规律.结果表明:气流速度增大将会缩短甲烷分子在壁面的驻留时间,导致温升缓慢、降低甲烷转化率;适当提高入口温度和甲烷浓度有利于反应初期吸附基元反应的发生,对壁面催化反应具有促进作用;在其它条件不变的情况下,增大陶瓷床的比表面积可以增加甲烷分子与活性微粒触碰的频率,加快某些关键基元反应的速率.
- 杜德娟刘永启毛明明陈帅郑斌孟建
- 关键词：数值模拟甲烷
- 蜂窝陶瓷内置换热器绕流特性被引量：2
- 2014年
- 采用大涡模拟方法研究蜂窝陶瓷内置换热器的绕流特性,并与大空间圆柱绕流进行了对比。结果表明:在Re为692、1646、2594、3540时,在蜂窝陶瓷内置换热器背流面会形成一对小漩涡,由于蜂窝陶瓷的限制,边界层分离点位置比大空间圆柱绕流分离点靠前;蜂窝陶瓷内置换热器在所研究的范围内未出现卡门涡街现象,换热器受力稳定,表明蜂窝陶瓷的存在能有效抑制换热器流致振动现象;同样的来流速度条件下,蜂窝陶瓷内置换热器的绕流速度更高,且来流速度越大,二者的差异越大。
- 刘晓倩高振强刘永启刘瑞祥孟建
- 关键词：蜂窝陶瓷换热器圆柱绕流流致振动
- 陶瓷填充床内H型翅片管换热特性实验研究被引量：1
- 2018年
- 基于热逆流氧化床内置翅片换热器的取热过程,自行搭建陶瓷填充床内置翅片换热器稳态取热实验台,实验研究陶瓷多孔介质围成的狭小空间内H型翅片管的换热特性,并通过外壁镀银的方法分析传热方式对H型翅片管换热系数的贡献。结果表明:H型翅片管边缘的温度随入口温度增加最大增长264℃,随入口雷诺数增加最大仅增长35℃,且靠近基管管壁处温度随入口温度和入口雷诺数变化不大;蜂窝陶瓷的存在强化了H型翅片管外壁面的热辐射作用,同时减小了29. 80%的散热量,但在一定程度上抑制对流传热;辐射传热贡献度随入口温度增加从48. 17%增至60. 34%,随入口雷诺数增加从57. 2%降至55. 35%。对试验数据进行归纳分析,得到陶瓷氧化床内H型翅片管换热特性的试验关联式。
- 石月月刘永启孙鹏郑斌毛明明杨化震高召强
- 关键词：蜂窝陶瓷换热特性
- 分区控制对乏风热逆流氧化装置温度场的影响
- 2014年
- 在大型煤矿乏风氧化装置运行过程中,存在着氧化装置内各个区域温度场分布不协调的情况。为了解决这个问题,在自行设计的煤矿乏风氧化装置实验台上进行了温度场分区控制实验。通过调节换向时间和各个区域煤矿乏风进口流量,实现对氧化装置温度场的协调控制。实验结果表明:增大某一区域进口流量调节阀开度可以提高其整体温度场的增加速度;调整某一区域上、下进口流量调节阀的开度差值和换向时间,可以有效地对温度场峰值偏移进行控制。
- 李志伟刘瑞祥
- 双室型乏风预热催化氧化装置的氧化特性
- 2017年
- 搭建了双室型乏风预热催化氧化实验装置,实验研究了空速、氧化床入口温度、入口甲烷体积分数对其氧化特性的影响规律。结果表明:试验装置能够实现自维持稳定运行,转化率均大于92%,且具有良好的对称性;随空速的增大,甲烷转化率变化较小,空速大于7 100 h-1后,转化率下降;有效反应长度随空速的增大而增大,且增大的速率逐渐加快;随入口温度的升高,甲烷转化率上升,在485℃时达到最大值,有效反应长度显著减小,但减小的速率逐渐变缓;随体积分数的增加,甲烷转化率波动不大(95%左右),氧化床整体温度上升,有效反应长度略有下降。
- 孙娟娟刘永启孙鹏郑斌石月月
- 工况参数对乏风瓦斯热氧化阻力特性的影响被引量：2
- 2015年
- 为了揭示氧化装置每个工作循环内的阻力变化机理,基于60 000m3/h煤矿乏风热逆流氧化试验装置建立热氧化的控制方程,并采用多孔介质模型对氧化过程的阻力非定常变化特性进行研究.结果表明:进气速度和散热功率增大后燃烧波的移动加快;阻力损失的大小与高温区面积有关,进气速度、甲烷体积分数和初始温度增大阻力损失升高,而散热功率增大阻力损失降低;阻力损失的非定常变化规律与氧化反应放热量和系统散热量的相对大小有关,进气速度、甲烷体积分数和初始温度增大后阻力损失随时间增大,而散热功率增大后阻力损失随时间减小.
- 刘永启毛明明彭丽娟郑斌刘瑞祥孟建
- 关键词：热氧化温度分布燃烧波
- 煤矿乏风瓦斯预热催化氧化装置数学模型
- 2015年
- 为了进一步研究低浓度瓦斯预热催化氧化特性,基于自主研发的预热催化氧化装置,建立甲烷预热催化氧化反应一维数学模型。利用一维非均质连续数学模型建立蜂窝陶瓷氧化床模型,该模型包括四个守恒方程:气相质量守恒方程、固相质量守恒方程、气相能量守恒方程、固相能量守恒方程;利用集总参数法建立预热器模型。通过Flex PDE软件数值计算蜂窝陶瓷氧化床温度分布规律,并与实验结果进行对比。计算结果表明:建立的数学模型基本符合甲烷催化氧化的反应特性,所得模拟结果与实验结果较为吻合;蜂窝陶瓷氧化床轴向温度呈先显著升高后缓慢下降的趋势;随着甲烷浓度的增大,氧化床轴向温度升高;随着甲烷风量的增大,氧化床轴向温度升高。
- 张迎刘瑞祥刘永启郑斌孟建毛明明
- 关键词：数学模型
- 预热催化氧化反应器导流系统的数值模拟与优化被引量：3
- 2013年
- 针对反应室入口截面的气体速度分布均匀性对预热催化氧化反应器的氧化效率和运行稳定性的影响,利用CFD软件对预热催化氧化反应器反应室入口的导流分配系统进行模拟计算,确定了扩张段的最佳导流分配方案。结果表明:未加导流板时的原模型在反应室入口处,速度呈现出周围低、中间高的趋势,速度梯度比较大,反应室氧化床入口截面的速度分布不均匀性系数为0.8左右;布置了水平导流板之后,反应室纵向速度分布略微改善,反应室入口处截面的速度分布不均匀性系数降低到0.5左右;增加垂直导流板改装成网格状导流板后,反应室入口处整个截面的速度分布均匀性明显提高,不均匀性系数降低到0.2左右。
- 刘永启杜德娟毛明明陈帅郑斌孟建
- 关键词：导流板
