循环流化床换热器可以有效解决换热设备的结垢问题,并起到强化传热的作用。为了研究液–固循环流化床换热器的流动特性,本课题设计并搭建了两套循环流化床换热设备。利用压力传感装置系统地考察了颗粒加入量、循环流速和颗粒种类等参数对下行床、竖直管束和上行床中压降的影响,同时利用CCD图像测量和采集系统对竖直管束中颗粒分布进行可视化研究。首先对下行床中液–固两相流的压降进行研究。结果表明,下行床中液–固两相流的压降始终大于单液相压降。压降比率随颗粒加入量、循环流速和沉降速度的增加呈现波动趋势。压降比率差值一般随循环流速的增加而减小,但随颗粒加入量的增加而减小或呈波动趋势,这取决于循环流速。之后对竖直管束和上行床中液–固两相流的流动特性进行研究。结果表明,颗粒分布不均匀度随循环流量和颗粒加入量的增加而减小,随颗粒沉降速度的增加而增大,随颗粒直径的增大总体上也呈现增加的趋势。循环流量对颗粒分布影响最大。竖直管束和上行床中液–固两相流的压降均会出现小于单液相流压降的情况。循环流量是影响压降的主要因素。竖直管束压降在整个上行床压降中所占比例最大。当颗粒加入量超过2%后,工程应用中选择碳化硅颗粒更合适。此外,建立了下行床、竖直管束和上行床中压降和压降比率的相图,同时建立了竖直管束中颗粒分布不均匀度的相图,有助于循环流化床工业应用中操作参数的选择。