管道混合器的计算和选型

一次风粉混合器选型分析计算[摘要]合理选择风粉混合器形式对于制粉系统安全运行至关重要，针对某石化燃煤电厂锅炉燃烧器改造后出现的问题，展开理论研究。

[关键词] 锅炉制粉系统风粉混合器一概述某燃煤电厂锅炉额定蒸发量为410t/h，采用中间储仓式、乏气送粉制粉系统，通过双托板式风粉混合器将煤粉与一次风混合器混合后送入炉膛燃烧。

应环保超低排放要求，实施低氮燃烧器改造，改造前后参数对比如下表：二计算由于改造后一次风管阻力增加，除去风粉混合器前约400Pa阻力，风粉混合器至炉膛的总阻力值为2300-2400。

根据DT/L5145-2002《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》中8.11章节所述，当混合器至炉膛间的总阻力大于2KPa时，宜采用引射式混合器。

一次风速即为一次风粉喷入炉膛所需要的动压，风速越高所需要的动压就越大，其计算公式为Pd=ρw2/2g。

管道阻力包括沿程阻力和局部阻力，即介质克服摩擦和改变方向所消耗的能量，也就是管道内的静压，其计算公式为Pm=ξρw2/2D。

排粉机出口风压即为一次风喷入炉膛所需的动压和克服一次风管路阻力的静压之和。

根据上面的公式，在管径和介质密度不变的情况下，决定管道内阻力的其实就是阻力系数ξ和介质速度W。

排粉机出口风压为全压值，喷口出口的速度为介质的动压值，那么中间损失的就是静压值，对于同一根管道，出口速度W不变的情况下，从风粉混合器到喷口之间管道的阻力系数越大，落粉管口处的静压就越大。

另外管道和燃烧器的结构决定了阻力系数，根据上面的公式当降低一次风速时，落粉管出口处的静压值就会降低。

为保证煤粉以30 m/s的速度进入炉膛，排粉风机出口需要提供保持一定流速所需要的动压，和克服管道阻力的静压，由于静压垂直管道内壁，一旦风粉混合器处静压值超过2000Pa，势必会造成落粉管下粉不畅，甚至是不下粉。

根据流体力学中涡流的原理，在落粉管出口处形成局部负压，但负压值必须大于落粉管与喷口之间的静压值，才会有作用。

管道混合器内部结构
管道混合器是一种常用的混合设备，广泛应用于化工、制药、食品等行业中。

其内部结构主要由进料管、混合室、出料管、搅拌器等组成。

进料管是管道混合器的进料口，通常位于混合器的顶部。

进料管的直径和长度根据混合物的流量和粘度来确定。

进料管的末端通常设置有喷嘴，以便将物料均匀地喷入混合室中。

混合室是管道混合器的核心部分，通常由圆柱形或锥形容器组成。

混合室的直径和长度根据混合物的流量和粘度来确定。

混合室内部通常设置有搅拌器，以便将物料充分混合。

搅拌器的形状和数量根据混合物的性质和混合效果来确定。

常见的搅拌器有桨叶式、螺旋式、锚式等。

出料管是管道混合器的出料口，通常位于混合器的底部。

出料管的直径和长度根据混合物的流量和粘度来确定。

出料管的末端通常设置有阀门，以便控制物料的流量和停止出料。

管道混合器的内部结构设计合理，能够充分混合物料，提高混合效率。

在使用过程中，需要注意混合物料的流量、粘度、比重等参数，以便选择合适的管道混合器和调整混合器的操作参数，以达到最佳的混合效果。

同时，还需要定期对管道混合器进行清洗和维护，以保证其正常运行和延长使用寿命。

混合器长度L /mm 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
混合器长度L /mm
SH-3/15 SH-4.5/20 SII-7/30 SH-12/50 SH-19/80 SH-24/100 SH-49/200
表8.3~11 SK型参数 表
型号
SK-5/10 SK-7.5/15 SK-10/20 SK-12.5/25 SK-25/50 SK-40/80 SK- 50/100 SK-75/150 SK-100/200 SK 125/250 SK-150/300
15 20 30 50 80 100 200
公称直径DN / mm 10 15 20 25 50 80 100 150 200 250 300
3 4.5 7 12 19 212.5 25 40 50 75 100 125 150
~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0
公称直径DN / mm 50 80 100 150 200 250 300 500 1000
表8.3-9 SL型参数表
型号
SL-12.5/25 SL-25/50 SL-40/80 SL-50/100 SL-75/150 SL-100/200 SL-125/250 SL-150/300 SL-250/500
水力直径dh /mm 12.5 25 40 50 75 100 125 150 250
水力直径dh /mm
选型参数 空隙率ε
0.88 0.88 0.909 0.909 0.909 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0
选型参数 空隙率ε
~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0 ~1.0

管道混合器工作原理
管道混合器工作原理是通过将两种或多种不同的流体通过管道混合在一起，实现均匀混合的过程。

其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 进料：不同的流体分别通过各自的管道进入混合器，通常通过泵或重力自流的方式将流体输送到混合器中。

2. 混合：进入混合器的流体通过设备内部的结构或装置进行混合。

常见的结构有静态混合器和动态混合器。

- 静态混合器：采用特殊的结构或板片、曲线等物理装置来
增加流体的湍流程度和接触面积，从而实现混合的目的。

- 动态混合器：使用搅拌机械或旋转装置来搅动流体，使其
互相交叉、对流，促进混合。

3. 均匀化：经过混合后的流体进一步通过混合器的结构或装置，使其进行更多次的混合，以达到更好的均匀化效果。

4. 出料：混合后的流体通过混合器的出口管道排出。

总体来说，管道混合器通过一系列的设备和结构，将不同的流体进行均匀混合，实现所需的混合效果。

不同的混合器结构和运行参数会影响混合的效果，因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的混合器型号和操作条件。