气流输送系统的设计论文(编辑修改稿)

气流输送系统的设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

垂管有更高的输送速度，因此，各种物料的合理输送速度一般要求比悬浮速度高若干倍。 而且，确定的合理输送速度还必须保证装置能长期正常输送物料。 因此，应该考虑以下诸多因素可能的影响：。 综合以上各项影响因素，同时考虑到装置输料管的输送距离、弯管数量等特点，选取的合理输送速度必须高于安全速度。 对粒度均匀的松散物料。 对于粒度分布非均匀的物料，例如统煤，若按其最大或最小颗粒的悬浮速度来确定合理输送速度，都会得出输送速度偏高或偏低之弊。 实践表明，输送粒度不均匀的物料时，由于细颗粒的输送速度比大颗粒的输送速度大，在输送过程中小颗粒群力图绕过大颗粒并促拥着大颗粒物料前进，使粒度不同的物料都能进行正常输送。 因而在实际上采用比按粒度分布比例占最多的最大颗粒群测得的悬浮速度大1倍的气流速度作为该物种的合理输送速度，基本上能保证正常输送。 按已有的实践经验数据得知诸多物种的输送速度如下表。 （杨伦，谢一华主编的《气流输送工程》的第155页表43） 各种输送物料的主要物理特性与常用的输送速度 物料名称平均粒度/mm真空度/堆密度/悬浮速度/输送气流速度稻谷1625小麦1830大麦1525玉米1830花生21*12121416砂糖25豌豆6*20麦芽20根据上表的实践经验数据，我此次选用的输送气流速度为20m/s。 （5）被输送物料的运动速度：在气流输送中，被输送物料颗粒的运动速度比气流速度慢，两者存在速度差。 气流绕过颗粒运行的速度差产生阻力，这便是促使颗粒运动的空气动力，也就是说，使颗粒运动的能量是通过速度差从气流向物料颗粒转移的。 因此，输送管内物料颗粒的运动速度是计算两相流压力损失的基础。 由于两相流测试技术复杂。 因此，在吸送式输送系统的实际计算中，仍采用一些近似的求解发。 对铅垂输料管，物料颗粒达到稳定运动的速度(m/s)可以近似地取为 （33） =2010 =10（m/s） 式中：—气流速度（m/s） —物料悬浮速度（m/s）（取=10 m/s）处于铅垂加速段的物料颗粒速度可根据参数及有的值由图420查出值，(李克永，主编《化工机械手册》图420)根据已知的值，即可算出值。 参数可按下式求算： == （34）式中：g 重力加速度，g= m/s h 铅垂输料管高度（m） 对水平输料管，物料颗粒到达稳定运动时的速度(m/s)一般可近似的按下式取为： = =15(m/s) （35） 在未达到稳定运动状态的水平加速段内，颗粒的运动速度VS’可根据参数m2和稳定输送时的Vs/Va值，再由图(李克永，主编《化工机械手册》图421)查的Vs’/Va之值，再由已知的Va值即可算出Vs’值。 参数m2可由下式计算： （36）式中 L水平输料管输送长度（M） （6）输料管的内径：输料管起始段内径可按下式确定： = =193（mm） （37） 式中：Qac计算风量 输送空气速度 n一个吸送系统同时工作的输料管数目，对于单管系统，n=1。 ．管系压力损失的计算 为了确定输送装置有关部件的合理参数并估计气源机械所需的容量和功率，必须计算吸送系统管系的压力损失。 管系总压力损失包括纯空气流动产生的压力损失和两相流中存在物料引起的附加压力损失。 即 （38） 以下分别讨论各项压力损失的组成及其计算方法。 （1） 纯气流产生的压力损失。 对于低真空吸送系统，由于真空度变化不大，气体沿管路运动时其密度变化很小，故可把空气重度视为常数，因此，按等容过程计算沿程摩擦压力损失产生的误差在工程上处于容许范围。 纯空气沿圆形截面管道流动产生的摩擦压力损失通常按下式计算： （39） 空气比重，取=纯气流摩擦阻力系数a与管内流动状态及管到特性有关,其值主要取决于雷诺数Re 和管壁表面粗糙度K。 吸送式装置的吸管多数呈紊流流动状态。 如果被输送物料有一定磨削性，而且吸送装置频繁使用，则输料管的a也可以按光滑管考虑。 其值一般可按下面的方法计算： （310） （311）在温度为20摄氏度，相对湿度为50%。 运动粘度时， 则： = 所以在水平管道中，纯空气压力损失为： = =（Pa） 同理，在铅垂管道内纯空气的压力损失为： = =（pa）2） 局部压力损失。 在吸送式气流输送装置的输料管或风管中，常常需要设置弯管，渐缩或渐扩过渡管，排气管，集风管，三通管等管件。 空气在流经这些部件时，由于运动速度或方向改变，因而需计算其局部压力损失。 吸送式气流输送装置局部压力损失通常用管道中流体动压力的单位倍数来表示，可由下式计算： = （312）式中：为气流的局部阻力系数。 =（2）双相流运动产生的压力损失。 它由两相流运动时空气与管壁之间和空气与颗粒之间发生的摩擦、颗粒与颗粒之间及颗粒与管壁之间碰撞摩擦而产生的压力损失。 这部分压力损失可按下式计算： = （313） 对水平段，即该段的 Δpm 为： = （1+4）=（Pa） 对铅垂管段。 所以此段的 Δpm为： = （1+4） =（pa） K值可以由表45中查得。 （杨伦，谢一华主编的《气流输送工程》第162页）。 上式中，有一项沿程阻力的附加系数K，它是主要由实验确定的经验值，它包含着许多迄今还未被彻底弄清的因素，对于物理特性不同的物料，它的值是不同的。 即使是同类物料，在不同输送条件下其值也是不同的。 由于K值同许多因素存在着复杂的关系，对它的物理本质还不是很清楚，对它的评价也存在多种观点。 因此，要获得具体条件下的K值，只有通过大量的实验。 根据已有实验资料的初步分析，可以认为K值存在如下趋向：a. K值随着输料管直径的增大而几乎成线性增长。 这是因为随着管径的增大，气流输送的能力有所下降，表现为物料在管道截面上分布不均匀，导致物料和水平管底管壁摩擦增强，粒子之间的摩擦也会由于它们浓度增加而最多。 C. K值随物料粒径的增大而上升，而且与颗粒形状和密度也有关。 ，K值减小。 Δpac。 使物料颗粒在气流中加速到稳定运动状态所产生的压力损失称为加速压力损失。 如果物料颗粒从静止状态开始启动加速，则产生的压力损失称为启动压力损失。 这种压力损失主要发生在供料装置和弯管后面，加速压力损失一般可用下式计算： （314） 式中：a加速压损系数 加速压损系数由实验求得，它与物料的种类和性质，空气流速，混合比等因素有关，一般可由下式估算： （315）式中：加速区的物料初速度（m/s） 物料处于稳定状态时速度（m/s）。 对铅垂管情况可由下式求得： =2010 =10(m/s) 物料悬浮速度，=10(m/s)物料悬浮速度，=10(m/s)对水平管情况可由下式求得： 对于粒度和密度大的颗粒其应该取其较小值，反之应取较大值。 在此取其值为：==15(m/s)弯管后加速区的物料初速度与弯管的结构参数、布置方式及物料特性，两相流运动状态等因素有关，一般可以这样估算：由铅垂向水平方向过渡的90度弯管，弯管出口的颗粒速度（也即弯管后加速区初速度）比弯管进口处的颗粒速度约减小1/3到1/5之间（其中大的数值适合较重的和较大的颗粒，小的数值适合较小的和较轻的粉粒物料）。 由水平向铅垂方向过渡的90度弯管，出口处颗粒速度比进口处的颗粒速度约减小1/2到1/。 对小麦颗粒通过90度弯管时，在弯管出口处的颗粒速度 ，由铅垂向水平方向过渡的弯管，可根据弯管出口处的输送气流速度 和弯管曲率半径R由图422查得。 （杨伦，谢一华主编的《气流输送工程》第163页） 查得 =8(m/s)由水平向铅垂方向过渡的弯管，其则可根据弯管出口处的气流速度和弯管曲率半径R由图423查得。 （杨伦，谢一华主编的《气流输送工程》第163页） 查得=7(m/s)1　 所以小麦在通过由铅垂向水平方向过渡的90度弯管时的加速压力损失系数 = = 即小麦在通过由铅垂向水平方向过渡的90度弯管时的加速压力损失 ==（Pa）2　 小麦在通过由水平向铅垂方向过渡的90度弯管时的加速压损系数==即小麦在通过由水平向铅垂方向过渡的90度弯管时的加速压损为：==（Pa）物料在供料装置附近由零初速度起动产生的压力损失可以按下式计算求得：= = （Pa） 式中： 系数，它与被输送物料的物理特性及气流速度有关，通常=。 取= 物料稳定运动时的速度（m/s）。 当两相流通过弯管时，由于运动方向改变产生离心力的作用。