汽液固流化床蒸发器具有良好的强化传热和防、除垢效果,工业应用前景广泛。但是,在应用于石墨等脆性材质加热管时,需要知道管内沸腾三相流对管子振动行为的影响及可能的破坏情况,从而评估技术的可行性。本文实验测取了三相流化床换热器石墨加热管不同轴向位置处的加速度等时间序列数据,并进行了时域和频域分析,探讨了三相流对石墨管振动行为的影响,结合循环流量、压降、传热系数等参数的实验数据,分析了管内流体的状态,探究了管内三相流动对管子冲击的强度。首先对石墨加热管进行了敲击振动测试研究,包括自由悬挂、固支在设备上,管内充水三种情况,确定了管子的固有频率和加速度采样频率。其次,进行了汽液两相流管子振动及循环流量、压降及传热系数的测试研究。振动加速度时间序列的标准偏差和峰度等统计分析表明,随着加热蒸汽压力的增加,管子轴向各位置的振动加速度标准偏差增大,峰度减小;汽液两相流的循环流量和传热系数上升,压降呈现波动特性。最后,进行了汽液固三相流管子振动测试研究。管子振动加速度的时间序列平均功率谱密度分析表明,随着加热蒸汽压力的提高、颗粒粒径的增大以及加入颗粒体积含率的增加,管内流体诱导管子振动的各阶共振峰峰值增大,并且高阶共振峰逐渐由清晰可见的单峰逐渐向范围性宽峰发展;随加热蒸汽压力的增大,共振峰出现了向低频区移动的现象。随加热蒸汽压力的提高、颗粒粒径的增大以及加入颗粒体积分率的增加,管道轴向三个位置振动加速度时间序列的标准偏差增大。峰度的变化规律情况较为复杂,受到测试位置处流体内颗粒和气泡的含率、速度以及粒径大小等多方面的影响,可以用来判断管内流体所处的流动状态。还实验研究了加热蒸汽压力、颗粒粒径及加入颗粒的体积分率对汽液固流管子循环流量、压降及传热系数的影响。结果表明:随加热蒸汽压力的增加,三相流循环流量上升,压降增加,传热系数增加。颗粒粒径以及加入的体积分率对循环流量、压降及传热系数的影响较为复杂,需要结合振动测试的结果综合分析。流化床内流体磨损产物分析时发现C元素,证明颗粒会对石墨管造成破坏。