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气力输送系统实验室实验技术

文章出处:厚德机械 人气: 发表时间:2018-01-19

  气力输送装置为干的粉、粒状物料提供了高度灵活的输送手段。可以预料,今后对气力输送装置的需求仍会不断增加,但对其在高效、节能和物料稳定通过管道的最小输送速度等方面会提出更进一步的要求。输送速度是粉粒料气力输送的关键参数之一。气力输送系统的成功设计和最佳运转,取决于物料能稳定通过管道的最小输送速度。不必要的高速会增大系统压降、物料破损和管道磨蚀;速度太低则会出现粒子沉积甚至管道堵塞。最小输送速度通常定义为粉粒料水平输送的最低安全气速。在垂直管道中向上输送物料所需的气速要低于在水平管道中的,因此,将在水平管道中能安全输送物料的气速用于垂直管道中,必然是较保守的。这就是为什么研究输送速度多以水平管道为对象的原因。

  已有许多专门术语用来表达最小输送速度,如悬浮速度、沉降速度、沉积速度、滚动或滑动速度、临界速度、初始混合速度和通过相图中最低压力点的速度,等等。这些术语的定义多来自目视观察和压降测量,应用最多的是前面三种。悬浮速度是在垂直管中测出,若延伸用于水平管,则实际工况与试验条件根本不同,要放大很多倍后采用;沉降速度的定义是在水平管中粒子开始从悬浮流中降落并沉积在管底的气速,因为是在水平管中测出,实际工况与实验条件很接近,但试验测定却非易事;起动速度的定义是使最初停留在管底的粒子重新悬浮所需的气速,现在已提出了新的实验技术来测定此速度。以往,沉降速度与起动速度常互换使用,但两者机理却完全不同。

  根据对多种不同物料进行试验,获得以下结果:

  1、粒子越大,平均起动速度越高;

  2、粒子密度大,平均起动速度高,气体密度大,平均起动速度低;

  3、管径增大,起动速度也应增大;

  4、非球形粒子的起动速度大于球形粒子的起动速度;

  5、起动速度大于沉降速度;

  6、最小起动速度与料气比无关;

  7、对细粒子,粘附和内聚力起主要作用,对粗粒子,摩擦力与质量起主要作用。

  由于气力输送的复杂本质和影响参数过多,因而广泛采用经验和试验。工业上实际应用的气力输送系统,包含大量的不同长度、直径、弯管的数量以及分段的管道布置,要按与拟议中完全相同的气力输送系统来进行实验室试验几乎是不可能的。通常,系统设计的推荐程序是:

  1、在尺寸合适的试验台上对要求输送的物料进行一系列试验;

  2、确定稳定状态下管道的输送特性(按试验台布置);

  3、将获得的试验数据进行换算,达到设计任务规定的要求(特别是输送量和压降);

  4、考虑了加料、加压、清扫、批量或连续输送等有关因素后,修改、调整推荐的稳定状态运转条件。

  有试验台得到的物料气力输送特性,具有数据精确、采取标准程序,还可发现其他问题的优点,因此,试验台数据的工程换算被视为设计过程中最重要的阶段。它在实验室尺度的装置与全尺寸工业设备之间提供了必需的联系,故换算的精确度和可靠性当然是必不可少的。过去20多年来,已提出过一些换算方法,并广为应用,但其中考虑还不够周到或者不正确,以致使试验数据未能精确换算到全尺寸设备上去。