粉粒状物料性能与其气力输送特性(续完)

4 散料气力输送特性的分类和预测。虽然气力输送在工业中已广泛应用了数十年,尤其在应用密相气力输送技术后有了更长足的发展。但是,人们迄今不得不主要依靠对某种散料在全尺度实验台上进行气力输送试验,来判定该散料是否可以密相输送和何种流动模式。     

气力输送流动模式的预测

确定细粉料密相气力输送能力通常要比确定其稀相输送的更难,有望在一开始就能正确评估粉料是采用密相还是稀相输送,只需利用某种形式的预测准则而不必对该粉料进行气力输送试验.早就认识到有两类宽范畴的密相流能有效用于气力输送系统,其一主要是显示高度透气性颗粒料的密相输送(栓流),其二是主要基于细粉流态化本质的流动(流态化密相流).颗粒料密相流本质上是被空气间隙分隔的满管径物料输送,细粉料密相流则是物料通常被分成两层流动,即在管底流动的密相层和在上层流动的稀相层.不同的气力输送分类图采用了各种各样的粒子和散料参数,力图精确预测散料密相输送的潜力,这些图中采用的参数包括了从粒径大小、粒子密度、堆积密度等基本粒子性能到基于流态化和去气行为等较复杂的空气一粒子性能.不同的研究者用于确定按流动模式预测的不同粒子和堆积参数间关系的方法很不相同,对照已知的散料"流动模式"能力,描述了每位研究者的方法,并对他们的流动模式预测特性做出评价.当需要流体(或气体)的性能(密度、黏度、温度)时,与空气有关的数值采用在标准大气压条件下的.     

气力输送流动模式的预测

确定细粉料密相气力输送能力通常要比确定其稀相输送的更难,有望在一开始就能正确评估粉料是采用密相还是稀相输送,只需利用某种形式的预测准则而不必对该粉料进行气力输送试验。早就认识到有两类宽范畴的密相流能有效用于气力输送系统,其一主要是显示高度透气性颗粒料的密相输送（栓流）,其二是主要基于细粉流态化本质的流动（流态化密相流）。颗粒料密相流本质上是被空气间隙分隔的满管径物料输送,细粉料密相流则是物料通常被分成两层流动,即在管底流动的密相层和在上层流动的稀相层。不同的气力输送分类图采用了各种各样的粒子和散料参数,力图精确预测散料密相输送的潜力,这些图中采用的参数包括了从粒径大小、粒子密度、堆积密度等基本粒子性能到基于流态化和去气行为等较复杂的空气—粒子性能。不同的研究者用于确定按流动模式预测的不同粒子和堆积参数间关系的方法很不相同,对照已知的散料“流动模式”能力,描述了每位研究者的方法,并对他们的流动模式预测特性做出评价。当需要流体（或气体）的性能（密度、黏度、温度）时,与空气有关的数值采用在标准大气压条件下的。     

散料料性及其气力输送流动模式

在气力输送中，散料在管道内的流动模式完全取决其料性。针对通常观察到的三种流动模式在输送性能上的显著差异，根据实验结果和理论分析，提出了细料与粗粒料间的分界线为dpρb=0．1206，低速栓流与纯稀相间的分界线为ρb=1000kg／m^3（除珍珠岩、燃灰渣等粒径尺寸分布宽的散料外），并建立了新的散料流动模式分类图。     

散状物料在气力输送管道中的密相流动数值模拟与分析

基于计算流体力学理论,采用CDF软件包中的Fluent软件建立了气固两相流在气力输送管道中的密相输送模型,对散状物料在气力输送水平管和竖直管内的流动过程进行模拟,得出了散状物料分别在水平管和竖直管的密相流动状态,可为气力输送系统的研究和设计提供参考依据。     

物料在输送管道中的流动状态研究

散状固体物料在气力输送管道内的流动是极其复杂的，每种物料都有其独特的流动特征。通过分析散状固体物料在输送管道内的运动状态，可为正确选择输送参数和设计气力输送系统提供依据。     

物料在输送管道中的流动状态研究

散状固体物料在气力输送管道内的流动是极其复杂的，每种物料都有其独特的流动特征。通过分析散状固体物料在输送管道内的运动状态，可为正确地选择输送参数和设计气力输送系统提供依据。     

柱塞气固两相流输送特性

为了研究柱塞式气力输送气固两相流的输送特性,对实际的工业气力输送系统进行1∶1试验台改造,首先进行了粉煤灰在输送管内的流动模式试验;然后进行粉煤灰输送压力、输送质量流量特性试验;最后考察了主进气流量、补气流量、助吹气流量对粉煤灰输送量、固气比的影响。研究表明,柱塞式气力输送流动模式以密相栓柱流为主,其灰栓长度为0.8～2.3 m,移动速度约为2.8～11.3 m·s^-1;输送压力与输送流量呈双曲线特性,且随着气量的增加输送量增大;主进气流量起主导作用并与输送粉煤灰质量流量呈单调上升抛物线关系,与固气比呈上凸抛物线关系即先增大后减小。研究结果对柱塞式气力输送系统的工程设计、运行和理论研究提供依据并具有指导作用。     

物料在输送管道中的流动状态

散状固体物料在气力输送管道内的流动是极其复杂的,每种物料都有其独特的流动特征。通过分析散状固体物料在输送管道内的流动状态,可为正确地选择输送参数和设计气力输送系统提供依据。     

测算散料低速栓流气力输送压降和栓速的新方法

低速栓流气力输送技术已广泛应用于散料输送，然而对其输送对象的研究大多数针对有规则形状的散料（如塑料切片、小麦），对于不规则形状的散料（如牛奶什锦早餐、玉米芽等）的研究却很少。提出了一种新的预测方法，它根据粒子的特性及从一个简单的垂直测试筒得到的数据，可以精确地预测低速栓流气力输送系统中的压降和栓速，即使是大型的气力输送系统。该方法适用于规则、不规则或不同性能（如不同形状、密度、粒径和粒度分布）的散料的低速栓流气力输送，预测的结果可满足设计和操作要求。     

栓流密相气力输送特性的试验研究

为研究栓流密相气力输送气固两相流的输送特性,进行了粉煤灰在输送管内的流动模式试验和粉煤灰输送压力、物料流量特性试验.采用EcT技术测试了粉煤灰在输送管内的流动模式,并考察了主进气流量、补气流量、助吹气流量对物料流量、固气比的影响.研究表明:粉煤灰在输送管内的流动模式是以栓流密相为主,其灰栓长度为0.8～2.3 m,移动速度为2.8～11.3 m/s;输送压力与物料流量成双曲线特性,且随着空气流量的增加物料流量增大;主进气流量起主导作用,并与物料流量成单调上升抛物线关系,与固气比成上凸抛物线关系,即先增大后减小.     

粉煤灰中浓度气力输送管道压降研究

对于粉体气力输送流动区域划出中等浓度区，使浓相输送与稀相输送的区分变得清楚、分析了粉体气力输送管道压降的主要影响因素，在量纲分析基础上，对中浓度气力输送提出一个比较简洁的管道压降关联式，与文献的实验数据进行拟合，结果表明该式可以很好地描述粉煤灰中浓度气力输送管道的总压降。对于给定的一个相图，该式的系数k、有一固定的数值；此值与物料质量流率（或气体质量流率）、料气比无关。     

Micromechanic modeling and analysis of the flow regimes in horizontal pneumatic conveying

Pneumatic conveying is an important technology for industries to transport bulk materials from one location to another. Different flow regimes have been observed in such transportation processes, but the underlying fundamentals are not clear. This article presents a three‐dimensional (3‐D) numerical study of horizontal pneumatic conveying by a combined approach of discrete element model for particles and computational fluid dynamics for gas. This particle scale, micromechanic approach is verified by comparing the calculated and measured results in terms of particle flow pattern and gas pressure drop. It is shown that flow regimes usually encountered in horizontal pneumatic conveying, including slug flow, stratified flow, dispersed flow and transition flow between slug flow and stratified flow, and the corresponding phase diagram can be reproduced. The forces governing the behavior of particles, such as the particle–particle, particle‐fluid and particle‐wall forces, are then analyzed in detail. It is shown that the roles of these forces vary with flow regimes. A general phase diagram in terms of these forces is proposed to describe the flow regimes in horizontal pneumatic conveying. © 2011 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2011     

脉冲料栓式密相气力输送系统研究

介绍了脉冲料栓式密相气力输送系统输送装置和输送原理，分析了料栓在输送过程中的流动行为以及栓压与栓长栓速之间的关系，分析了料气速度比及压损公式，为设计和使用脉冲料栓式密相气力输送系统提供参考。     

表观气速对密相气力输送流型影响的模拟研究

针对目前密相气力输送数值模拟关于流型演变方面所存在的问题,提出了一种基于颗粒所在局部空间的固相浓度及颗粒群运动特征来描述颗粒间相互作用的数学模型。该模型能够对气力输送,甚至是颗粒发生大量堆积情况下的密相输送进行数值模拟,使得长期以来缺乏有效模型对密相输送流型进行数值模拟研究的问题得到一定解决。利用该模型,对水平管中煤粉高压密相气力输送的颗粒流动过程进行了数值模拟,获得了输送过程中管道内所发生的气固两相之间的分离、沉积现象,展现了沙丘流及栓塞流等流型的演变特征,模拟结果与实验观察到的现象吻合较好,从而进一步验证了新数学模型的有效性。此外,通过对不同表观气速下固相流态分布的定量分析,揭示了输送流型变化的一些内在规律。     

炭黑气力输送流动特性研究

对气力输送过程中炭黑的流动特性进行了试验研究.依据试验结果,分析了炭黑的粒径大小与输送管道阻力、输送压力与输送管道压力损失、气体流量与炭黑的质量流量、输送压力与炭黑粒子破碎率之间的关系,为炭黑气力输送系统的设计及其工艺参数的确定提供参考.     

文丘里管及拉法尔管在气力输送系统中的应用

对气力输送系统各种供料器的性能、特点和使用场合进行比较，重点讨论了传统的文丘里式供料器在实际应用中存在的问题。介绍几种国内外新型文丘里式供料器的结构、特点和用途。指出采用组合式供料器，即将文丘里式供料器与机械旋转式连续供料器组合使用，可以同时改善两者单独使用时存在的问题。介绍了拉法尔管在密相气力输送系统中空气流量控制方面的应用，指出拉法尔管在气力输送系统中主要起稳定空气流量和压力的作用，使输送过程稳定、均匀。     

中低压稀相气力输送在PVC工程中的应用

结合PVC树脂粉料气力输送工程的实例，分析了系统设计方案，确定采用中低压稀相气力输送。介绍了PVC粉料气力输送系统工艺流程、主要技术参数和试车情况，认为可在扩建、新建PVC工程中推广应用。     

气力输送系统中弯管磨损分析及应对措施

在气力输送系统中，设置弯管的主要作用是改变输送物料的运动方向，可为气力输送路径布置提供极大的灵活性。但也导致系统压力降增加，弯管磨损，以及物料破碎率增加。从物料在弯管内运动形式的角度，分析了影响弯管磨损的因素。从弯管设计的角度，提出了避免或减少弯管磨损的措施。     

烧结灰在双套管气力输送系统中输送特性的实验研究

在长200 m、管径100 mm双套管气力输送系统实验台上进行了烧结除尘灰输送实验,考察了其输送特性. 根据所得输送压力梯度特点可将管道分为起始段、过渡段与充分发展段. 在研究范围内,烧结灰输送压力梯度最低值为1.071 kPa/m,最高值为1.616 kPa/m,质量流率最高值为33 t/h,物料流率/气流流率最高值约为36,能耗最低值约为2.6 kW×h/(t×km).