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1、粉體密相氣力輸送理論與技術(shù)進展?行業(yè)知識???2009-10-07?13:53???閱讀46???評論1????字號：?大??中??小??綜述了密相氣力輸送的理論，并對目前開發(fā)的密相氣力輸送裝置進行了介紹，分析了各種形式裝置的技術(shù)指標及性能，為進一步完善密相輸送理論和開發(fā)新型密相氣力輸送裝置奠定了基礎(chǔ)。?關(guān)鍵詞?氣力輸送；固氣比；輸送速度???粉體氣力輸送是一項利用氣體能量輸送固體顆粒的古老而有效的技術(shù)，迄今已有100多年的歷史。在粉體氣力輸送的發(fā)展歷史中，尤其是近幾十年，粉體的氣力輸送技術(shù)有了突飛猛進的進步。在稀相
2、懸浮式氣力輸送方面，不同行業(yè)的研究者研究水平均已達到較高層次，在某些參數(shù)計算及其輸送機理方面都已達成了共識。稀相懸浮式氣力輸送技術(shù)在建材、冶金、化工等行業(yè)有了廣泛的應(yīng)用。理論與實踐都證明粉體的氣力輸送具有機械輸送所不具備的優(yōu)越性，如設(shè)備簡單、布置靈活、易于收塵等等，但同時，這種稀相懸浮式氣力輸送的不足之處也逐漸引起了人們的注意，如所需功率較大，是斗式提升機的2～4倍，是帶式輸送機的15～40倍；管內(nèi)料速快，一般約在20～30m/s，造成管道磨損十分嚴重；氣固分離量大等［1］。這些弊端給氣力輸送研究人員提供了又一研究課
3、題——開發(fā)一種能耗低、固氣比大、氣固分離量小、性能更優(yōu)越的輸送技術(shù)。近期逐漸興起的密相氣力輸送技術(shù)引起了氣力輸送研究人員的極大興趣。???密相氣力輸送技術(shù)主要是指栓流氣力輸送，粉料在輸送管中不再散開，而是形成料栓、依靠料栓兩端的靜壓差向前移動，具有低速、密相及低動力指數(shù)的特點，而且由于材料的磨損與流速的二次方或三次方成正比，因此氣流速度的減小大大延緩了材料的磨損。隨著固氣比的提高，氣力輸送的動力指數(shù)顯著下降，是一種更理想的輸送方式［2］。???本世紀初，尤其是六、七十年代，密相氣力輸送的研究達到了高潮，不同領(lǐng)域的學(xué)者
4、對密相氣力輸送的理論進行了探討，得到了許多有價值的研究成果，并開發(fā)了形式多樣的密相氣力輸送裝置。?1?密相氣力輸送的流動模型機理?1.1?密相氣力輸送的定義???關(guān)于密相氣力輸送的定義或密相與稀相的劃分界限，至今尚未形成統(tǒng)一的看法，比較典型的主要有以下幾種說法［3］：???(1)固氣比大于10，15，25或80時，可以認為是密相氣力輸送；???(2)物料的體積濃度大于40%，50%時，可以認為是密相氣力輸送；???(3)氣力輸送時，物料充滿管道的一個或多個斷面時，可以認為是密相氣力輸送；???(4)Dixson等認
5、為：對于水平輸送，氣體量不足以使所有物料處于懸浮狀態(tài)時，可認為是密相輸送狀態(tài)；對于垂直輸送，有顆?；芈洮F(xiàn)象，即可認為處于密相氣力輸送狀態(tài)；???(5)用目前廣泛使用的Zenz相圖對氣力輸送進行分類。?以上的幾種方法，都不同程度地存在著缺陷。對于用固氣比進行定義，Yokota曾明確指出，即使在相同輸送方式和輸送條件下，輸送固氣比也隨物料物性、輸送速度、輸送距離而改變，其意義只能是相對的。其它學(xué)者Krambrook，Geldart和Ling等亦認為僅靠固氣比來定義是不完善的［4］；對于用體積濃度來定義，K.Konard［
6、3］指出堆積空隙率為70%的物料很難以物料濃度大于30%輸送，因此用體積濃度來定義是有缺陷的。上述的第三種說法及第四種說法顯然是有矛盾的。第四種定義的范圍較廣，而且所描述的運動狀態(tài)又非密相輸送所專有。第三種說法雖比較嚴格，但顯然無法解釋密相動壓輸送所表現(xiàn)出來的密相流動特征，因此第三種說法可能會顯得過于狹窄。Zenz相圖較準確地描述了氣力輸送的流動特征，在Zenz相圖上對氣力輸送進行分類似顯得更加明確。?1.2?密相氣力輸送的流動模型及機理???從流動形式來分，密相氣力輸送可分為栓塞式氣力輸送及非栓塞式密相氣力輸送兩種
7、。非栓塞式密相氣力輸送主要是密相動壓輸送，物料在管道內(nèi)非均勻分布，成密集狀態(tài)，但管道并未被物料堵塞，因而仍然是靠空氣動能來輸送。一般氣流輸送速度為8～15m/s，固氣比范圍一般在30～70之間［1］。栓塞式氣流輸送一般是密相靜壓輸送，是指物料在輸送管道內(nèi)堆集成料栓。料栓之間充滿了空氣，完全依靠兩端的靜壓差推動前進。這種輸送方式氣流速度在8m/s以下，輸送壓力一般為0.2MPa左右，固氣比在25～250之間［5］。???本世紀初，不同行業(yè)的學(xué)者開始研究密相氣力輸送，對其流動模型及機理進行了探討，取得了許多有價值的成果。
8、?1.2.1?非栓塞式密相氣力輸送的流動模型???大部分理論和實驗對非栓塞密相氣力輸送考慮的是完全懸浮流，但Myler和Klinizing的實驗發(fā)現(xiàn)，即使在穩(wěn)定的水平管稀相流動時，上層固體質(zhì)量流率與下層相比也不應(yīng)忽略。而且Konard與洪江等發(fā)現(xiàn)，輸送管道內(nèi)存在著滑動床與懸浮層，并建立了水平氣固分層流動模型，如圖1所示。并認為，穩(wěn)定分層流動時，
