管道密相气力输运栓柱运动研究.pdfVIP

中国工程热物理学会 多相流学术会议 第十届年会 编号：016054 管道密相气力输运的栓柱运动研究 许华 刘石 王海刚 中国科学院工程热物理研究所，100080北京 电话 E-mai．1：xuhOcfrb．etp．ac．cn 奠要：栓柱流密相输运秉统在现在的物料输运方式中占主导地位，现在密相输运系统正向长距离，大 管径的方向发晨．栓拄流在管道内的运动对于整个系统的运行起重要作用．本文在试验的基础上得出 不同长度的栓柱与管道压降的关系，并将气力辅运的管道压降与机械输送所需压降进行比较．发现管 道压降与栓柱长度成指数关系，且气力输运所需压降远低于机械输送所希压阵． 关键诃：密相输运栓柱压降 一、前言 化学工业及其他工业生产过程所用的原料及产品种类繁多，但根据其状态来说仅 包括液体，气体，固体(粒状，粉状)三种．随着工业向自动化，尚效率的连续化发 展。散状固体物料输送和处理在化工工程，电厂，冶金工业，食品工业，城市和工业 垃圾处理等工业过程中的应用也越来越广泛。随着固体流态化技术的发展，气力输送 已经成为敞状固体输送韵普遍方法。气力输运可分为稀相输运和密相箱运。稀相输运 中的散状固体物料悬浮在气体中，而密相输运中，由于输运速度低于物科的悬浮速 度，物料颗粒开始时沉于输送管道的底部，然后呈。密相”输送．密相输运和稀相输 运相比主要具有以下特点：1、输送能力大，是同等管径稀相输运的三倍。2、输送速 度低，可大大减少物料与管道的磨擦，使能耗降低。3、输送所需载气量少，在扩大输 送量时无需扩大气源，可以节省动力源。4、在输送同样的物料时，密相输运的输送管 径比稀相输运的管径大为减少，可以节省材料。5、由于密相输运是在固体物料流态化 后进行输送，所以钫科流稳定、均匀、脉动现象小。【l】由于密相输运具有以上优 点，所以现在密相输运受到了广泛的应用，而在密相输运系统中柱塞流占主导地位． 虽然密相输运具有以上优点，但是密相输运同时具有输运所需压降较高的缺点，特别 现在物料输运系统向长距离，大管径发展，对于柱塞在管道内的运动的研究是非常必 要的。对于管道内的栓柱流动进行研究，了解柱塞长度与压降的关系，了解栓柱流密 相输运的极限柱塞长度，对于整个密相输运系统的进气开口的布置，以及输运系统的 优化都具有重要的指导意义． 二、试验设备 此次试验的基本设备包括10衄3的缓冲储气罐，LGDT／9型螺杆式空压机，LGBJ_ 灰，分别取自河北正定电厂(其锅炉燃烧方式为循环流化床)，北京石景山热电厂 (锅炉燃烧方式为煤粉炉)。下图为试验设施示意图： 可一广—F 三、试验结果 下表为两种物料的物性数据： 物料 正定飞灰 石景山飞灰 平均粒径(岫) 34．79 15．26 真实密度P(k函／m3) 2450 2110 堆积密度Pb(kg／m3) 653．3l 793．10 空隙率￡ O．73 0．63 泊松比九 O．178 O．186 壁面摩擦系数L‘ o．856 。．906 以下各图为试验结果点与拟合曲线，其中GRAPHl--GRAPH3为正定飞灰-GP渣PH4一 GRAPI赫石景山飞灰，横坐标为栓柱长度，纵坐标为管道压降： 毒 墨 习臣 f 墨