径向固定床具有低压降、高气量和易大型化等优点,结合这种床型及颗粒层过滤除尘的优势,有望用于工业中高温烟气除尘领域。颗粒层两侧气体流道内的压力分布是影响径向固定床效率的关键因素,其分气和集气流道内的气体为变质量流动,使流道内压力难以沿轴向保持恒定值,容易引起颗粒床层内气速分布不均。很多学者通过流道内压力分布特性对其变质量流动特性进行研究,确定动量交换系数K,然后用于计算或评估流道内的压力分布变化。但以往研究主要针对流道整体动量交换系数,未考察局部动量交换系数随轴向的变化情况,势必影响流道内压力分布计算的准确性。本课题针对离心Π和Z型径向固定床,通过测量并分析分气和集气流道内压力分布,得到颗粒床层整体压降和流道内整体动量交换系数。然后依次通过Ergun方程、微元体质量和动量衡算,求得颗粒床层内径向气速和流道内气速沿轴向分布,根据实验数据最终拟合得到流道内局部动量交换系数计算方程。此外,在离心Π型径向固定床中引入滑石粉颗粒,采用上述方法对比分析粉尘浓度为0、0.5和1.5 g/m3条件下,气体流道压力、局部动量交换系数等随除尘时间和粉尘浓度的变化规律,得到了床体除尘效率,并建立了含尘操作下颗粒床层压降计算方程。净床及含尘操作下的研究结果表明,径向固定床分气流道内的压力分布均沿气体轴向流动方向呈增加趋势,集气流道与之相反。在颗粒床层压降分布不均匀度和颗粒床层径向气速轴向分布上,离心Π型均略优于离心Z型。考虑到集气流道相较于分气流道内动量交换系数对压力测量误差的敏感度更小,对分气流道进行了重点分析。在分气流道中,整体动量系数几乎不随操作模式、气量、轴向位置、粉尘浓度和除尘时间发生变化;局部动量交换系数仅是局部流速比u/u0的函数,随局部流速比的增大先降低后保持稳定。根据实验结果,回归得到的分气流道局部动量交换系数计算方程的误差在±11%以内。与净床相比,滑石粉的引入使得径向固定床流道内压力随粉尘浓度和除尘时间发生变化。随粉尘浓度和除尘时间的增大,颗粒床层内粉尘沉积量逐渐增加,颗粒床层空隙率不断减小,使颗粒整体压降增大、气速轴向分布不均匀度减小,而整体和局部动量交换系数几乎不受影响。在本课题研究的实验条件范围内,径向固定床除尘效率为100%。通过净床压降公式,根据比沉积率、颗粒床层空隙率和颗粒床层压降值,拟合得到颗粒床层压降预测经验公式,误差在15%以内,以期为径向固定床除尘器的设计提供参考。