气动输送系统设计计算
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图1白炭黑密相输送工艺流程简图气力输送是一种利用气体流作为输送动力在管道内输送粉状、颗粒状物料的方法。
气力输送系统由于系统密闭、管道布置灵活、效率高、环境友好、运动部件少、维修和操作方便等优点,广泛应用于石油、化工、食品、医药、锂电、环保等领域。
按气流中固相浓度,气力输送可分为稀相输送和密相输送两种形式。
稀相气力输送输送速率大、能耗高、输送固气比低,物料在气流中呈悬浮状态;密相气力输送由于其输送速率小、能耗低、输送固气比高、磨损小、破碎率低等优点,在工业领域得到日益广泛的应用。
随着白炭黑被广泛应用于橡胶制品、化学制品、医药、食品等行业,其气力输送系统设计显得尤为重要。
白炭黑粒径比较小、破碎率要求低,而密相输送具有输送速率小和破碎率低等优势,适用于白炭黑的输送。
本文主要介绍白炭黑密相发送罐气力输送。
1密相气力输送原理密相输送时,颗粒在少量气体松动的流化状态下进行集体运动,但并不依靠气体来进行加速,而是依靠静压差来移动。
在进料过程中,物料通过气动阀重力进料到发送罐中,置换出的空气通过排气阀排出。
当发送罐料位计高报警时,进料完成,进料阀门与排气阀门同时被关闭,而后通过进气阀向发送罐顶部及底部加入压缩气,加入的压缩气与物料相混合,当罐内的压力达到设定值时便自动打开底部出料阀,然后物料以栓状流形式输送,直至物料排空,关闭出料阀,完成一次输送循环,继续进行下一次输送循环。
密相发送罐气力输送有单发送罐输送和双发送罐输送:单发送罐输送,物料在管道内不是被连续输送;双发送罐输送,由于其中一个发送罐输送,另一个发送罐进料,两个发送罐交替操作,物料在管道内被连续输送,可连续生产。
输送气体常采用空气或氮气,动力一般由压缩机提供。
2白炭黑密相气力输送工艺流程白炭黑密相气力输送系统主要由空气压缩机组、储气罐、缓冲斗、发送罐、管道气体注入器、输送和气体管道、除尘装置、储料仓及逻辑编程控制器(PLC )组成。
白炭黑密相输送工艺流程如图1所示。
竖直管气动物流传输系统管道压降和传送瓶输送特性研究在现代工业的庞大机器中,气动物流传输系统如同血脉中的红细胞,负责携带和分配重要的物资。
然而,就像血管中的血压会影响血液流动一样,竖直管气动物流系统的管道压降也对传送瓶的输送特性起着决定性的作用。
本文将深入探讨这一系统中管道压降与输送特性的关系,并分析其对整个物流传输效率的影响。
首先,我们必须认识到管道压降在气动物流系统中的重要性。
它就像是一首交响乐中的指挥棒,引导着气流的节奏和强度。
当压降过大时,就如同指挥家手中的棒子挥得过于猛烈,可能会导致音乐的混乱,甚至损坏乐器。
同样地,过高的管道压降不仅会减缓传送瓶的速度,还可能引起系统的不稳定,甚至损坏传输设备。
那么,如何确保管道压降保持在一个合理的范围内呢?这需要我们对系统的设计和运行进行精心的调整。
例如,通过优化管道的直径和长度,我们可以像调节乐器的音调一样,控制气流的速度和压力。
此外,选择合适的传送瓶尺寸和材质也是关键,它们必须能够与管道内的气流和谐共处,而不是成为阻碍音乐和谐的杂音。
在分析了管道压降对输送特性的影响后,我们不禁要问:这种影响是否总是负面的?答案是否定的。
适度的管道压降实际上可以作为一种调节手段,帮助我们更精确地控制传送瓶的速度和方向。
这就像是在绘画中使用阴影来增强立体感一样,适当的压力差可以使我们的物流系统更加高效和灵活。
然而,我们也必须警惕过度依赖管道压降来调节系统的风险。
如果忽视了其他重要的设计和维护因素,比如管道的清洁度和维护频率,那么我们就可能陷入一种“以偏概全”的误区。
这就像是只关注画布上的一种颜色而忽略了整体的构图和色彩平衡,最终可能导致作品的失败。
综上所述,竖直管气动物流传输系统中的管道压降是一个复杂而微妙的话题。
它既是影响传送瓶输送特性的重要因素,也是我们可以利用来优化系统性能的工具。
但我们必须谨慎行事,避免过度依赖单一因素,而是应该采取全面和综合的方法来确保系统的稳定和高效运行。
机械设计中的气动传动设计一、引言在机械设计中,气动传动设计是一种常用的技术手段。
它利用气体的压力和流动特性来传递动力和控制运动。
本文将探讨气动传动的工作原理、设计要点和实际应用。
二、气动传动的工作原理气动传动是利用气体的压缩和膨胀来实现能量传递的过程。
一般情况下,气体在压缩气源的作用下被压缩成高压气体,然后通过管道输送到执行元件,如气缸或气动马达。
当高压气体进入执行元件时,会产生推力、扭矩或旋转力,从而实现机械部件的运动。
而通过控制气源的开闭,可以精确地控制执行元件的运动轨迹和速度。
三、气动传动设计的要点1. 选用合适的气源和压缩系统:根据实际需要确定气源的类型和压力要求。
常见的气源包括空压机和气体储存罐,而压力要求则根据执行元件和传动系统的需求来确定。
2. 管道设计与布置:管道设计要考虑气体流量、压力损失、管道材质和连接方式等因素。
合理布置管道可以提高传动效率和减少能量损耗。
3. 选择适当的执行元件:根据传动要求选择合适的气动执行元件,如气缸、气动马达或气动阀门等。
执行元件的类型和尺寸需要根据负载、速度和工作环境来选择。
4. 控制系统设计:控制系统包括气源的开闭控制和执行元件的运动控制。
需要配备合适的控制元件,如电磁阀、传感器和计时器等,来实现精确控制和安全保护。
四、气动传动的实际应用气动传动在许多领域都有广泛的应用,以下是几个常见的实例:1. 工业自动化:气动传动在工业生产线上被广泛应用,可以实现物料的输送、装配、定位和夹持等功能。
例如,汽车制造中的焊接机器人和装配线上的气动夹具等。
2. 交通工具:气动传动在交通工具中起到重要的作用。
例如,公共汽车和卡车的制动系统就是利用气压传动实现的,确保了安全和可靠性。
3. 医疗设备:气动传动在医疗设备中也有广泛的应用。
例如,呼吸机和手术床上的气动控制系统,可以实现人工呼吸和运动控制等功能。
4. 机械制造:气动传动在机械制造中被广泛应用,可以实现加工、搬运和装卸等任务。
PV A气力输送系统工程货物需求一览表及技术规范书1 总则1.1 本技术规范是为新建PVA项目所需PVA气力输送设备编制的。
在本技术规范中,对设备的技术性能、技术参数、供货范围、技术服务和责任提出了基本要求。
本气力输送项目为总承包工程项目。
该项目自设计、设备制作及采购(含电、仪采购)、设备管道安装与施工(含电、仪安装与施工)、调试、试生产等均由投标方负责完成。
1.2 招标方在本技术规范中提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,投标方应提供一套满足本技术规范和所列标准要求的高质量的产品及相应的服务,对本技术规范中未提及的但投标设备必不可少的内容,投标方有责任在投标书中提出,并提供所依据的标准规范。
1.3 如未对本技术规范提出偏差,将认为投标方提供的设备完全符合本技术规范和标准的要求。
偏差(无论多少)都必须清楚地表示在投标文件附件“技术偏离表中”。
1.4 投标方执行本技术规范所列标准,如有矛盾时按较高标准执行。
1.5 投标方应保证提供的设备是全新的、先进的、可靠的、完整的且组合布置合理的,所有设备达到或超过国家标准。
2 工程概况2.1 项目名称:“PVA生产线及配套工程”2.2 建设单位:2.3 安装地点:“PVA生产线及配套工程”项目现场。
3 自然条件与工作环境3.1 自然条件据收集到市气象资料,本区气象特点,干旱少雨,多风沙,冬冷夏热,昼夜温差大,属典型干旱大陆性气候。
大气压冬899.8 hPa 夏887.0 hPa室外通风计算温度冬-8℃夏28 ℃绝对最高气温 40.2℃绝对最低气温 -23.7℃年平均气温 8℃相对湿度冬 60 % 夏 68%年平均降水量 156.5mm主导风向夏季东南风,冬季西北风平均风速 2.8m/s 冬2.7m/s 夏2.9m/s最大风速 20.0m/s基本风压计算值 0.5kN/m2最大冻土深度 1580mm风载 0.5 KN/m2雪载 0.25 KN/m2地震烈度 8建筑物场地土类别Ⅱ类地面粗糙度类型Ⅰ类3.2 现场条件3.2.1 仪表空气温度:常温,压力:0.5MPa(G)3.2.2 电源: 380V*3*50HZ3.3 电机防爆等级:dⅡBT43.4 安装地点:输送系统有部分管道在室外安装外,其余均在室内。
非标设备设计实例第一部分:引言(150字)非标设备指的是根据特定需求进行设计和制造的定制设备,它与市场上已有的标准设备不同。
在工业生产和实验研究中,非标设备起着至关重要的作用。
本文将介绍两个非标设备设计实例,以展示非标设备的应用与创新。
第二部分:实例一-气动输送系统(400字)在工业生产中,物料的输送是一个常见的需求。
标准设备如传送带或离心式送风机在大多数情况下都能胜任,但有时会遇到无法满足的特殊情况。
例如,一些工厂需要将含有大量粉尘和湿度较高的物料从一个地点输送到另一个地点。
传统的输送系统无法适应这样的环境和需求,因此需要一种非标设备的解决方案。
基于这个需求,我们设计了一套气动输送系统。
这个系统采用了特制的输送管道和自主研发的气动装置。
在输送过程中,物料通过气流在管道中被推送,然后通过过滤装置将空气和粉尘分离。
我们对设备进行了反复的实验和调整,以确保其能够在高湿度和大量粉尘的环境下正常工作。
该气动输送系统的投入使用大大提高了生产效率和物料转运的安全性。
第三部分:实例二-高温加热器(400字)在一些特殊的实验室环境或工艺过程中,需要高温加热来满足特定的需求。
虽然市场上有各种标准的加热器可用,但一些情况下需要进行更高温度范围内的加热,同时要求高度的稳定性和精确性。
因此,我们设计了一种非标设备-高温加热器。
我们的高温加热器采用了特殊的加热材料和控制系统。
加热材料能够在极高温度下保持稳定,并且能够均匀地加热目标物体。
控制系统通过精确控制电流和加热时间来实现温度的精确控制。
此外,我们还为高温加热器配备了多重安全保护装置,以确保人员和实验的安全。
我们的高温加热器已经应用于石油化工、材料研究和陶瓷制造等领域。
其稳定性和可靠性得到了广泛的认可,并已成为许多实验室和工厂的首选设备。
第四部分:结论(150字)非标设备的设计和制造在满足特定需求和解决特殊问题方面发挥着重要的作用。
通过本文所介绍的两个非标设备设计实例,我们可以看到,非标设备的创新和应用对于提高生产效率、保障实验安全以及推动科技进步起着重要作用。
气动输送系统的数值模拟与优化设计一、引言气动输送系统作为传统领域中的一种重要输送方式,用于固体物料的输送具有结构简单、操作方便、节能环保等优点,已被广泛应用于粮食、化工、冶金、电力等多个领域。
为了提高系统的输送效率和可靠性,减少流体动力学振荡等问题,需要进行系统的数值模拟和优化设计。
二、气动输送系统的工作原理气动输送系统的工作原理是利用气体流动的高速度和压力差推动物料在管道内输送的一种方法。
该系统由压缩机、气源箱、输送管道、阀门等部件组成。
物料在管道内受到气流的推动,并经由传输阻力实现输送。
三、数值模拟方法1. 流体动力学模拟方法流体动力学模拟方法是通过建立数值模型来模拟气体在输送管道中的流动情况,预测气体流动的速度、压力、温度等参数,指导系统的优化设计。
该方法可以在一定的模拟精度下较好地预测流场结构和压力分布情况。
2. 多相流动模拟方法多相流动模拟方法涉及气体固体两相流动机制的复杂性。
该方法建立的数值模型可以预测气体和物料在输送管道内的流动行为和物理特性,如固体颗粒的浓度、速度、分布等。
该方法可用于探究物料输送规律、寻找优化方案和设计管道布局等。
3. 有限元方法有限元方法是求解一类偏微分方程的数值方法,可以模拟大量结构和流动问题。
在输送系统设计中,有限元法目前主要应用于模拟气动阀门、气固分离器、管道疲劳、振动等问题。
四、优化设计方法1. 阀门优化设计阀门是气动输送系统中比较关键的部分。
阀门的开启和关闭状态对系统的输送量、效率和精度等都有影响。
因此,阀门的优化设计需要考虑以下因素:耗能、抗堵塞能力、密封性,同时需要考虑设计成本和方案的实际可行性等。
2. 管道设计管道的优化设计需要考虑各种参数因素的影响,包括管道的长度、管径、材质、形状、弯曲角度等。
不同的设计方案对输送效率的影响不同,这需要借助数值模拟方法来验证和比较,以找到最佳设计方案。
3. 料仓设计料仓设计需要考虑物料的流动性、质量稳定性,以及仓壁的防震和泄漏等因素。
医院U-PVC气动管道物流系统施工工法医院U-PVC气动管道物流系统施工工法一、前言医院作为医疗服务的重要场所,对于物流系统的需求尤为突出。
医院U-PVC气动管道物流系统作为一种先进的输送方式,在医院物流管理中发挥着重要的作用。
本文将详细介绍医院U-PVC气动管道物流系统施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点医院U-PVC气动管道物流系统具有以下几个显著特点:1. 高效快捷:通过气动输送方式,能够实现快速、高效的物流运输,大大缩短工作时间。
2. 环保节能:采用U-PVC管道材料,无毒无害,不会对环境造成污染。
而且气动输送过程中,无需使用电能或燃料,减少了能源消耗。
3. 抗腐蚀性:U-PVC管道具有良好的耐腐蚀性能,能够在医疗环境下长时间使用。
4. 可靠稳定:通过合理的设计和施工,U-PVC管道物流系统具有良好的稳定性和可靠性,能够确保物品输送的安全性和完整性。
三、适应范围医院U-PVC气动管道物流系统适用于医疗机构内的物品输送,包括药品、病历、样本等。
该系统适应范围广泛,不受医院规模和类型的限制,可根据实际需求进行设计和施工。
四、工艺原理医院U-PVC气动管道物流系统的施工工法与实际工程间的联系主要体现在以下几个方面:1. 管道布置:根据医院内部布局和物流需求,合理设计管道的布置方案。
通过计算和模拟,确定管道的长度、直径、坡度等参数,以实现物流输送的最佳效果。
2. 管道连接:采用专用的U-PVC管件进行连接,确保管道的严密性和稳定性。
根据需要,采用焊接、胶接等不同的连接方式,确保管道能够承受输送物品的压力和力量。
3. 压缩空气供应:通过安装压缩机和储气罐,提供稳定的压缩空气供应,以实现物品在管道中的气动输送。
4. 设备选型:根据医院的具体情况,选择适合的输送设备,包括气动阀门、过滤器、检测器等,以确保物品的安全和准确输送。
气力输送原理与设计计算气力输送是一种流体输送的方式,通过高压气体或气流将固态或液态物质输送到目的地。
气力输送主要应用于建筑材料、化工、粮食、医药等行业,其输送原理和设计计算是研究气力输送的基础。
一、气力输送原理气力输送是通过高速气流将固态或液态物质在管道中输送到目的地。
当高速气流通过管道中的物料时,产生了一定的阻力,物料随着气流的推动在管道中运动。
物料输送的基本原理是利用高速气流对物料进行运动和悬浮,当物料与管道壁面或物料自身接触时,形成了摩擦力和重力,这些力会对物料的输送和递送产生影响。
在气力输送过程中,气体对物料形成冲击、惯性和剪切作用,使物料粒子之间发生碰撞,从而形成了堵塞、飞沫和结块现象。
为减少这些不利的影响,需要在设计中考虑物料特性、管道直径、流速、气体性质和气氛等因素。
二、气力输送设计计算1. 气体管道设计气体管道的设计首先要确定管道直径和输送速度。
一般来说,直径较小的管道输送速度较快,但也容易产生堵塞和结块。
根据运输物料的粘度、密度和颗粒形状选择管道直径。
通过实验和测试确定输送速度和管道直径。
2. 生产物料和气体流量的计算在气力输送中,对生产物料和气体流量的计算是非常重要的。
通过实验和测试确定生产物料的密度和颗粒大小,从而计算出物料的传输量。
对于气体流量的计算,需要考虑输送材料的特性、气体的压力和温度等因素。
一般来说,气态流体通过管道的总流量取决于气体的压力、管道长度和管道内径等参数。
3. 气力输送设备的选择在气力输送设计过程中,需要选择适合的输送设备。
一般来说,气流输送分为沉降相式和悬浮相式。
沉降相式要求管道中的物料沉降到底部,重物料和轻物料分别在不同的位置,这需要对物料和气体流动进行控制。
悬浮相式要求物料与气流悬浮在一起,在管道中形成泥浆状流体,常用于细颗粒物料的输送。
4. 气动输送控制系统设计在气力输送设计过程中,需要考虑气动输送控制系统的设计。
主要控制方式有手动控制和自动控制两种。
气动输送系统设计计算气力输送是借助空气或气体在管道内流动来输送干燥的散状固体粒子或颗粒物料的输送方法,在水产养殖生产中应用气力输送与投放饵料将是实现水产养殖生产的设施化、自动化的重要措施。
我们依据气力输送技术原理结合我所淡水试验站的实际情况,采用稀相低压正压气力输送基本形式进行了“单道多工位气力输送饵料投喂机系统” 设计,实现养鱼饵料单管道输送作业与远程输送。
1 环境条件与输送要求试验地点安排在本所淡水试验站养殖池塘,池塘为3排每排有2口共计6口池塘,每口池塘面积约为3.6亩,试验区6口池塘合计面积为21.6亩。
气力输送输料管道合计直线距离144米,有一处转弯,整个管线基本为水平布置。
本系统通过一条管道向6口池塘输送饲料,具体是在每口池塘选定饵料投喂点设置饵料储存与投放设施,输料管道通过饵料投喂点时串接三通分料阀,当需要向某投喂点输送饵料时将分料阀置于分料位置即可向该投喂点输送饵料。
因为使用了“干管直通滑块式阀芯分料阀”进行分料,串接的分料阀在直通状态时相当于直通管道,不存在变径和转向以及空间的变化问题。
饵料的最大输送量是确定气力输送能力的基础数据,池塘养殖生产规模决定了饵料的需求数量,由于在不同生产时期投饵率不同,因此应该按照饵料需求量最大量作为输送能力依据。
池塘成鱼养殖生产水平每亩鱼产量在1000kg左右,按照日投饲率3%计算,6口池塘21.6亩每日投放饵料数量合计为648kg。
若每日投饵3次,每次投饵量为216kg。
使用的成鱼养殖颗粒饵料,粒径为5.5mm,比重为378kg/m3。
2 气力输送的设计计算2.1 基本参数①输送类型。
根据水产养殖饵料的性质特点以及饵料输送作业实际要求,适宜采用低压稀相压运输送方式。
气力压运方式具有由一处向多处供料、去向灵活、适用于长距离输送等特点。
②输料管道。
输料管道是用来输送饵料的通道,在本系统中分为3段连接,第1段是连接在供料器与工料主干管的,这一段选用内经55mm的塑料硬管,过渡部分采用内经63mm塑料软管。
第2段为供料主干管与各分料阀之间连接,选用内经为47mm 的塑料硬管。
第3段是由分料阀分料管与投饵机卸料器之间的连接,选用内经50mm塑料软管连接。
③供料装置。
为了做到饵料的正常定量输送减小饵料的破碎率,我们采用了串联式2级供料的形式,在第一级装置先控制饵料的供应量,使其保证在合理的流量范围。
第二级应用叶片旋转式关风器实现气体隔离。
在关风器工作时,控制第一级的供料量,不能将饵料填满关风器的进料口,防止叶片旋转碾压剪切而破碎。
④风机的选用。
经实际测试在运行压力为14kPa时风机的风量为75m3/h。
在选择风机时,其风量除了应满足公式计算的输送风量外,还应考虑输送系统的漏风量,一般应增加10~20%的裕量。
⑤输送能力估算。
为了充分发挥出气力输送的优势,在较短的时间内完成对各目标投料点位的饵料输送,规定每个目标点位输料时间不超过8min,因此,可以算得设备输送能力应为432kg/h。
2.2 输送能力计算2.2.1 参数选择与计算方法①选定输送浓度μ=GS/Ga。
式中:GS——物料的质量流量,kg/h;Ga——气体的质量流量,kg/h;低压稀相输送系统的输送浓度一般选择1~5的较低的范围比较合适。
②输送的气流速度V气(m/s)。
气流速度V气可按下面经验公式估算:式中:V气空气流速,m/s;α1颗粒系数;ρm物料密度,kg/m3;β物料特性系数;L输送管的当量长度m,当L小于100m 时可忽略不计。
在已知空气流量Q、管道内经D的情况下求空气流速V气,也可由公式D=经变换得出:V气=4Q/πD2式中:V气空气流速,m/s;Q空气体积流量,m3/h;D管道内经,m。
现已知Q、D,通过上式算出管道内空气的流速V气,可对估算结果进行验算。
③悬浮速度Vf(m/s)。
物料的悬浮速度为:Vf=5.33式中:Vf悬浮流速,m/s;dmax最大的物料颗粒直径,m;ρs物料密度,kg/m3,对选定的颗粒饵料ρs=378kg/m3;ρa 空气的密度,kg/m3。
④进料口速度V1(m/s)。
空气进入管道时的初速度可按下式计算:V1=k1Vf=5.33k1式中:V1进料口速度,(m/s);k1经验系数。
⑤末端速度V2(m/s)。
空气出输送管道的末速度可按下式计算:V2=0.000354(1000G/ρs+Q)/D2式中:V2末端速度,m/s;G输料量t/h;Q空气流量,m3/h;D管道内经,m。
⑥平均流速Vm(m/s)。
管道内平均流速为:Vm=(V1+V2)/22.2.2 参数计算与核定①管道当量长度L=L平+k1L斜+ k2L垂+nR弯(m)。
按试验管道设置方案,代入公式计算出当量长度L=334.1m。
③用已知参数验算V气(m/s)。
主管道内经D2=0.047m,V气2=12.01m/s;过渡管道内经D1=0.063m,V气1=6.687m/s。
④悬浮速度估算Vf(m/s)。
已知参数,最大的物料颗粒直径dmax=0.0055m,物料密度ρs=378kg/m3,空气的密度ρa=1.2kg/m3,代入公式计算出Vf=7.016m/m。
⑤进料口速度V1(m/s),当选k1=1.2时,V1=8.42m/s。
⑥末端速度V2(m/s),当输料量G=0.5t/h,空气流量Q=75m3/h,物料密度ρs=378kg/m3,管道内经D=0.05m时,V2=10.81m/s。
⑦管道内平均流速,Vm=8.91m/s。
2.2.3 压力损失与物料流量在输送管中两相流的压力损失,主要有下列几部分:空气和物料在水平输料管中的压力损失;空气和物料在垂直输料管中的压力损失;物料加速时引起的压力损失;弯头等管件处的压力损失;压缩机、接管等设备引起的压力损失;料气分离等设备的压力损失。
①在水平输料管中压力损失计算。
在本系统中输送管线主要以水平管与转弯管道为主,因此将全部管线换算成当量长度用水平输料管压力损失经验公式计算。
经验公式如下:ΔP平=ΔP沿(1+μK)式中:ΔP平气体和物料在水平直管运动中的压力损失,Pa;ΔP沿纯气体沿水平直管运动的压力损失,Pa;μ混合比。
K由试验验确定的阻力系数,与气流速度、物料颗粒形状大小、物理性质及管径等有关。
可按下式估算:式中:D管道内经,m;?准经验系数,?准=V气/Vf=1.579。
ΔP沿是纯空气沿等截面水平直管运动时的压力损失,采用中低压气力输送即压缩空气压力低于100kPa。
由于管道内压力损失较小,气体密度在工作过程中的变化可以认为是常数,沿程阻力可按下式计算:式中:P1管道始端的空气压力,Pa;P2管道终端端的空气压力,Pa;ρ气管道中气体密度,kg/m3;D管道内径,m;λ气体在直管段中摩擦阻力系数。
λ=0.3164/Re0.25式中:Re雷诺数。
②物料起动的压力损失ΔP起(Pa)。
在供料处物料进人输送系统,为了使物料起动,从零到达稳定速度,必须消耗一定的气流能量,即产生一定的压力损失。
压送式,起动压力损失按下式计算:式中:β0起动阻力系数;ρ气进气口气体密度;V气进气口气体速度代入,由此ΔP起可由下式表示:ΔP起=39.7×μ由上式可以看出,物料起动的压力损失ΔP起与物料浓度μ成正比。
以下分别以2.2.2中在不同当量长度下计算出的浓度μ值代入上式,分别计算出与其对应的ΔP起值。
③总压力损失ΔP。
在本输送系统的管道中总压力损失ΔP总等于ΔP起与ΔP平之和,由于ΔP起相对ΔP平的数值很小,因此可以认为ΔP平近似为管道总压力损失,以此为依据选择鼓风机设备。
为了保证系统安全运行,在具体选择鼓风机时可选定适当的安全系数。
表1为在气源压力ΔP=14kPa情况下,当量长度与压损及输料能力计算结果。
2.3 改变压力参数估算输送能力以上物料输送能力的计算均以鼓风机工作压力ΔP=14kPa为基本条件,由于气源压力是影响物料输送能力的重要因素,因此进行不同压力下输送能力的估算,对合理设计整个气力输送系统是非常必要的。
图1是ΔP=14kPa,17kPa,20kPa条件下,当量长度L与混合比μ的对应关系。
3 结果分析3.1 气流速度在风机工作时,实测空气流量Q的条件下,计算出输料主管气流速度:V气2=12.01m/s;供料器出口连接管道气流速度:V气1=6.687m/s。
利用经验公式估算主管气流速度:V气=11.08m/s;悬浮速度Vf=7.016m/s;进料口速度V1=8.42m/s;末端速度V2=10.81m/s;平均速度Vm=8.91m/s。
在主输料管道中的V气值均大于各项估算值,可以证实物料输送会正常运行。
供料器出口连接管道管道直径较大,实际流速V气1=6.687m/s低于估算的悬浮速度估算Vf=7.016m/s。
在实际运行中如果加大供料量就会发现,在供料器出口管道连接的内经扩张处有输送物料滞留积存情况。
据需观察当物料堆积到一定程度时,堆积的物料又会被吹扫干净,若长时间运行这种现象会反复出现。
3.2 输送能力分析显而易见,当气源压力ΔP过低时进行长距离输送效率会大幅下降,提高ΔP会使输送能力增强。
由以上分析可以看到在ΔP为17kPa时,输送能力是ΔP为14kPa时的1.78倍,在ΔP为20kPa时,输送能力是ΔP为14kPa时的2.27倍。
在本试验系统中最长输送距离均在200m之内,因此在鼓风机工作压力ΔP=14kPa的条件下,物料输送量满足生产要求。
3.3 管线设置与设备选用在选用气源机械时要充分考虑管线布局,尽量减少管道的转弯、变径,努力将管道的当量长度L将为最小,以减小管道内压降。
要根据最后核算的管道当量长度,选取适合工作压力的气源机械设备。
输料管道直径D也是影响气力输送状态的重要参数,以上分析均在输料管道直径不变的条件下进行的,若有条件对不同管径情况下工作状况进行分析,会更有利于系统的优化设计。