新型吸送式气力输送原理与实验.pdf

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1、万方数据·34硫磷设计与粉体工程sP&BMHRELATEDENGINEERING2002年第1期新型吸送式气力输送原理与实验困(洛阳工学院，河南洛阳471039)摘要：为了提高气力输送重要技术指标之一的固气混合比，近年来洛阳工学院研制了新型吸送式气力输送实验装置。在该实验装置的供料器内，经喷嘴引入压缩空气，提高了供料器内的真空度，使物料能更加充足、均匀地进入供料器。着重从理论上论述了压缩空气喷嘴的流动参数计算方法和喷嘴射流抽引现象产生机理，分析了新型吸送式气力输送的原理与可行性，并对其进行了实验。实验结果证明，不但新型吸送式气力输送原理正确，而且}匕传统的吸送式

2、气力输送固气混合比大幅度提高。关键词：气力输送；吸送式+新型+原理；实验；结果中图分类号：TH232．01文献标识码：A文章编号：1904—1009(2002)01～0034一04传统的吸送式气力输送装置如图1所示。它是采用风机从整个管道系统中抽气，使管道内的气体压力低于大气压力而处于负压状态，从而使气流和物料形成的混合体从供料器被吸入输料管内。输送到卸料点时，物料由分离器卸出，含尘气体则通过除尘器除尘后经风机排人大气中。吸送式气力输送装置具有物料容易被吸人、无粉尘飞扬、供料器简单、供料点可以敞开、工作条件要求低等优点，但是初始吸动物料较困难，造成固气混合比较低

3、，导致耗气量较大、功率消耗较高、管道易磨损、物料颗粒易破碎等一系歹U问题发生。为了提高吸送式气力输送的固气混合比，近年来我们对新型吸送式气力输送的原理作了探讨和实空气压验研究。1新型吸送式气力输送原理传统的吸送式气力输送装置固气混合比较低的原因，在很大程度上是因为供料器内的真空度较低，物料不易被吸人，从而不能保证充足、均匀地供料。由图1中的压力变化图可以看出，供料器内空气压力接近大气压力，真空度很低，趋近于零。因此若要提高供料管内的真空度，以促使较多的物料被吸入，靠传统的吸送式气力输送装置是无能为力的。为此，我们以传统的吸送式气力输送装置为基础，对供料器引入压缩

4、空气，使压缩空气通过喷嘴进入供料器，靠喷嘴射流造成的抽引周围气体的功能来提高供料器内的真空度，从而促使较多的物料被吸人。引入压缩空气的供料器原理示意如图2所示。在供料器内壁1—1截面处的圆周上均布4个喷嘴。压缩空气经4个喷嘴高速进入供料器内。根据可压缩气体伯努利方程的理论，绝热流动中任一截面上单位质量气体所具有的压力能、动能与内能图l传统的吸送式气力输送装置示意之和为一常数，或者说三种能量之间可以相互转化，气c气a气电^$^≈／“，口。气e飞c1心1$／鹋1心7p。膏。气eGc气吧^心^；；乏1心“N“s7≯。t。气c气心^心H水，“}々。气。气c—鹋‘c气e气

5、c气≈^心1肆^心，口。气e气e气c‘c气c7譬c，啦过用负压吸送及脉冲输送方式输送纯碱粉的实例，我们则通过试验，采用流态化正压输送系统输送高温纯碱粉方式，但所有这些方式运行的可靠性、经济性尚不够理想，在高温纯碱粉气力输送中也还存在一些有待探索的问题。作者简介：郑培培(1948一)．男，江苏苏州人，高级工程师，1982年毕业于华中理工大学，曾从事化工设备、压力容器、压缩机的设计工作，从1987年起，从事气力输送系统及设备的设计工作；姚再先(1968一)，男，安徽淮南人，工程师，1992年毕业于西南理J：学院，从事气力输送系统及设备的设计工作。(收稿日期：2001

6、—12一18)万方数据2002年第1期区羽．新型吸送式气力输送原理与实验·35·但其和则保持不变。喷嘴过流截面面积小，供料器内的气体环境压力为1个大气压力。混台体由于压缩空气经过喷嘴后压力减小幅度较大，使气流速度较高。喷嘴喷出的高速气体形成射流。射流中形屉再1行(3)式(3)表明，喷嘴出口处气体的平均流速口，取决于压缩空气0—0截面上气体的压力po、密度100和1—1截面处气体的压力p1。A，：鱼(4)U1式中：A，——喷嘴出口处1一l截面面积，H12；Q，——压缩空气流量，m3／S。1．2喷嘴射流抽引现象产生机理压缩空气经喷嘴向供料器内的空间喷出，形成气体射流

7、(这里的气体射流可以视为不受界面限制的自由射流)，其抽引现象产生机理描述如下。1、当喷嘴出口气流速度较大，射流流动呈紊流状态时叫做紊流射流。喷嘴出口处压缩空气的平均流速口，很高，雷诺数很大，属于紊流粗糙管区。紊流使气体微团不但具有轴向速度，而且具有横向脉动速度。由于紊流的横向脉动作用，在射流周围形成如图3所示的许多波浪式小旋涡，波峰部分(A)的静压大于波谷部分(B)的静压。静止的空气从各个方向被卷吸而进入射流内。这种现象叫做射流的卷吸与搀混现象，其作用是引起射流与周围气体之一间的质量与动量交换，从而带动周围气体流动，把周围气体抽引带入到射流中，在射流中形成一个负

8、压场。因此射流内部与射流