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管道中物料流动方式

来源:倍安洁环保 浏览: 发布日期:2019-03-20
物料在管道中的流动一般分为两种方式:一种为稀相悬浮流,另一种为密相输送。在密相中大致又分为四种:连续密相流、有沉积层栓流、无沉积层栓流和沙丘流。还有一种是介于密相和稀相流之间的带沉积层的悬浮流。在这几种流动中,带沉积层的悬浮流所需要的压降最低,而连续密相输送和高气速稀相输送所需要的压降最大。
当气速很高时,大约在15ms-20m/s以上,通常被输送物料都以稀相输送,其输送的速度要大于物料的悬浮速庋,否则就会产生沉积层;当气速低于悬浮速度时,就会产生带沉积层的悬浮流,在悬浮层中的粒子有可能被加速,也有
可能沉降到沉积层;
当气速继续下降,就产生了我们通常所说的沙丘流。沙丘状输送物料时效率较低,因为料团的各个粒子要加速。料栓输送壁磨擦是产生的主要能量损失。由于料栓的形成可以说是不连续相流动的极限情况,壁摩擦的增大需要很高的输送压力。同时,由于不同大小和速庋的沙丘在移动时会碰撞合并成料栓,而完整的料栓还可能因并栓而加长,在栓流输送时,可以观察到料栓长度变化很大,即使采取人为强制成栓手段,情况也是这样,由于不连续流的这种瞬变本质使的实际上不可能精确预测出何时物料开始自然成拴。当气速再下降,物料就成栓状流动,对于本质上(或很少)无黏聚性的物料,一般形成有沉积层的栓流,料栓以大约最大填充密度充满管道截面,在料栓之间,管上部为含有一些分散料粒的空气,管下部为料粒层,每个料栓移动时,都会铲起其前面的沉积层,而在料栓尾部则不断有下相同的沉积层。对于这种栓流,当气速降低到某一值,物料颗粒回从满管流动转变成剪切流动,次转折点出现在物料以栓流通过管道的最低速度也是最佳速度处,但由于冬种因素,
实际上的输送气速要高于此速度。而对于黏聚性物料有可能形成无沉积层栓流。这种料栓也可以通过脉冲气刀获得,这类料栓在流动时很少有料层剥落而遗留在一个料栓后面。料栓在前后
气栓静压差的推动下,呈柱状运动而被输送到卸料处。
当气速相当低时,产生连续密相流动,这种流动是人们最希望得到的,在这种情况下,物料完全占据管道,通过静压压送来输送物料,其输送量大,需要的气量最小,磨损相对于其它流方式也最小,但是要求压力却很高,容易堵塞而且输送的距离很短,能够进行连续空相流输
送的物料种类也有限,其要求被输送的物料通气性好、能流态化,物料堆积密度要小,一般这类物料都属于 typically Geldart Group A( typically geldart Group A类型的粒子密度小于14gm3粒子直径的分布范围比较集中)物料。总之,物料在管道中的流动很复杂,而且在现在工业中所使用的输送系统中,物料在管中的流动方式很少是其中的一种,有时,可能是其中的一种或两种流动方式,有的甚至产生三种流动情况。例如在青岛髙校软控给青岛黄海轮胎集团议计的气力输送碳黑系统,物料刚开始进入管道中时,其是栓状,当随着气速的増加,粒子的速度也开始增加,这种栓状变成了带沉积层的栓流,到输送的末段,碳黑的流动方式变成了沙丘流。5管道压降计算的发展在气力输送中,对压降的计算或分析是气力输送设计中的一个重要环节,其发展到现在人们都没完全搞清楚,而且这些不管是从理论推导还是经验得到的公式都局限于特定的条件下,很
少有通用的压降计算公式。随着各种密相输运装置的出现和发展,作为密相翰送装置设计的基本参数-压降就成为气力输运理论的一个重要研究课题计算水平管道的压降的方法基本上可分为压降比法、经验公式法、附加压降法和力平衡法。51压降法
压降比法是 Gasterstadt于1924年提出的最早计算压降的一种方法。压降比定义为气固两相
混合物流经管道的总压降与纯空气气流以气固混合物中气相相同的速度经同根管道时产生的压
降之比,通过实验直接确定输送特征与总压降的关系,其关联式一般为
系数为混合比,系数K由实验确定,它与实验条件和物性有关。总的来说该方法具有局限性,在密相输送中用的较少。
 
 

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