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飞灰管道输送系统综述 V K Agarwal D Mills 关键词 水力输送 气力输送 飞灰 发电厂 物料负荷比 能耗 地下填坑 1 前言 管道输送系统理想地适用于输送飞灰 输送的物料完全被系统和管道封闭 因而产生 粉尘的危险最小 整个输送系统可以设计成无运动机件 而这对往往是磨削性物料的飞灰 特别有利 在工厂布置和运转上可以相当灵活 如能做到将多点来料喂入一公用管道内 而单根管道能向几座料斗排料 管道走向可以水平和垂直上下 利用弯管可以适应单管在 任意方向的组合 本文主要针对水力和气力输送系统 按照运转参数 输送距离 飞灰流量和能耗等对 潜力作比较 也考虑到特殊应用 如电厂的集灰 长距离输送和地下填坑等 2 管道系统 管道输送系统可以分成许多不同的类型 涉及两种不同的物料移动机理和采用了两同 不同类别的工作流体 这类输送系统通称“ 货运管道”[a] 将其概括如图 1 所示 对于飞灰 的输送 由于它是惰性物料 通常水是唯一用于水力输送系统的液体 而空气则是气力输 送系统唯一的气体 水力和气力管道系统早已在全世界用于飞灰输送 虽然容器管道系统 发展很快 而且以很简单的管道分段方法作长距离输送 但几乎未应用于飞灰 或许它是 一门正等待恰当应用的技术 但不在本文考虑 维查 K 阿加沃博士是印度德里印度技术学院的首席设计工 程师 他深入地研究了气力输送的不同方面 并且与印度工业领域 有紧密的联系 尤其在热电厂方面 阿加沃博士已经在他的实验室 建立了一条工业规模的气力输送试验工场 其中有两条气动滑道传 送机 一条长 8 米 另一条长 18 米 用来研究物料的流态化运动 输送模式 他最近主要研究印度政府于 1995 年建立的飞灰的安全 处理和利用项目 阿加沃博士在印度技术学院取得了硕士和博士学 位 在国际刊物杂志和会议上发表了很多论文 David Mills 有着 30 年气力输送飞灰和类似物料的经验 1973 年他取得这方面的 PhD 学位后 一直在此领域工作 先后在伦敦 Greenwich 大学和苏格兰格拉斯哥 Caledonian 大 学任教授 1997 年开始他成为独立的顾问 他经常同 Dr.VK Agarwal 一道工作达 25 年 从事顾问咨询和研究 作短期讲课并合著几本有关气力输送的书籍 因此是常去印度的访 问学者 101 3 输送能力 任何管道输送系统的主要参数之一是空管压降 它是不输送物料时水或空气的压降 流体通过直管的压降可以按Darcy 方程确定 4f L rc2 2 P N /m 1 d 2 式中 P — — 压降 N /m 2 f — — 摩擦系数 — L — — 管道长度 m r— — 密度 kg / m 3 c — — 速度 m / s d — — 管径 m 此方程可同样用于水和空气 当然 水和空气在性能数值上有着很大差异 水的运动 粘性系数比空气的约大 15 倍 因此 水流的雷诺数高于空气的 从而水的摩擦系数稍低 水的密度比空气的约大800 倍 其结果 空气的输送速度高于水的 在式 1 中该项要平 方 3 1 输送流体速度 输送流体速度的最小值在很大程度上取决于要输送的散料性能 如粒径 形状和密度 它也与输送用流体的密度和物料通过管道的输送模式有关 管道中飞灰的悬浮流动 就空 气而言最小输送流体速度一般约为