气力输送工程的操作优化

Writer： admin Time：2024-08-28 10:25:34 Browse：℃

       目前对连续性流体(气体或液体)运动规律的掌握与运用，已有相当水平。气固两相流中的固体颗粒流动则属不连续性，因为不连续性是粉体(颗粒群)的主要特征。如何对不连续性的固气两相流作出如实的数学描述，这是气力输送工程发展中的一个难题。科学地讲在上述三维化分析与模型法方法应用的同时，还应在操作中避免直感与错觉，要理性地优工况参数，使得固气两相流在气力输送装置内真正进行最佳的运行。

       在生产上，时常需要增加现有气力输送装置的输送能力，有些人往往试图利用增加管道里的输送用风量来提高产量。增加风量的方法有两种，添换风机或加快原有风机的转速。但是，结果适得其反，输送能力反而是降低了。合理而有效的增加气力输送装置的输送能力的方法在于如下所述的操作优化。

一、气力输送条件

      1.最小气力输送风速 如前所述，最小输送风速是重要的参数，如图3-41所示。由图可知，降低最小输送风速，将增加输送量。其中，在高压输送时，对不少物料的输送能力来讲，则有最佳的最小输送风速，或相应的最佳混合比。但是在实际操作中，往往会直感地错觉认为若要增加输送能力，必需提高气力输送风速，所得结果则适为其反。

      2.气力输送特性 图3-42说明了供气压力与风量对输送能力的影响，要比图3-41所示的在特定压力下的曲线更能够完整地表达输送特性。图3-43所示是相同管道中空气在不同压力(进出口)下的速度与质量流率的关系。以图3-42中A点为例，此时空气流量为0.1kg/s，输送压力为60kPa(表压)，输送能力为4.4vh，并由图3-43中的A、A'点，查得进口风速为 26.4m/s，出口风速为 42.2m/s。

       3.风机特性 如图 3-44所示，在输送能力为 20th时，最小输送风速为 22m/s，而三种风机特性比曲线为G、G、G，由图可知，C风机尤余地，C太大，而以选用风机最为适宜。以罗茨风机为例，其特性如图3-45所示。按上述A点的条件，可查出所需转速为1600r/min，功率为7.4kW。

二、风量变化对输送能力的影响

      1.增加风量的减产效果 设以增加风量60%进行比较。增加风量的方法有两种:换用大风机，或加快原有风机的转速。

      若改用风量增加60%而供气压力仍为60kPa的风机，则在图3-42上将改为B点。显然输送能力降低为 2.7t/h，减产40%。由图3-43知，输送风速增为42.2m/s。

      若加快风机转速，则将引起供气压力降低。由图3-45知，由于原风机的功率仍为7.4kW，又因风量增加 60%，空气质量流量(风量)则为0.16kg/s，则转速增为2200r/min于是运行状况改为C点，其供气压力减为42kPa。同时，由图3-42查得C点处的输送能力仅为 1vh，约减产 77%。

      2.减少风量的增产效果 设以减少风量40%进行比较。减少风量的方法也有两种:放空或减慢风机转速。

      若将风机风量的 40%放空，即实际使用风量由0.10kg/s减为0.06kg/s，则在图 3-42的60kPa线上，由A点移至D点，输送能力提高到5.3vh，增产 20%。同时，由图3-43可知此时的进口风速仅16m/s。当然，该值理应超过最小输送风速，否则就可能产生堵塞。

      若采用减慢原风机转速来减少风量 40%，则因功耗仍为7.4kW，由图3-45 知，风量将由0.1kg/s减为0.06kg/s而改为E点，转速约为1200r/min，供气压力为0.77kPa。由图 3-42知E点处输送能力为7.2vh，增产达64%。在图3-43上查得E点的最小风速仅14.4m/s。该值超过此时混合比为33(见图3-42)情况下的临界风速(见图3-41)。

三、加料的波动性

    加料操作上的进料量波动性，势必也会带来影响。例如，若原操作点为图3-42的R点其风量为 0.08kg/s，输送能力为4.9t/h。若加料量瞬间剧增30%，即6.4vh。但由于罗茨风机具有风量波动不大的特点，则因混合比增加而移至S点，而操作压力为74kPa。但是，图3-43可知，如果风机在该压力下供风速度嫌小的话，则上述的加料波动程度也将可能导致管道堵塞。

四、输送管道直径放大后的操作条件改变

       如果输送管直径由原来图3-42的50mm增至76mm,则可做图3-46与图3-42中A点的条件相比,若仍保持风量0.1kg/s和操作压力为60kPa,则将升至K点。输送能力虽然自4.4V剧增至 12.8vh,但风速却因管径放大而降低,仅为 26.4x50/76=11.4m/s,显然无法进行与力输送。为此,在图3-45中,可按风机功率7.4kW不变,由A改至L点运行,增加转速为1900r/min,降低输送压力为 50kPa,则能增加风量至0.13kg/s。由图3-46知,L点的输送能力为 9.6t/h,而最小输送风速(利用图 3-43的'点)仍可达 36.5x50/76=15.8m/s。

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