氮气闭环式气力输送机理研究与系统设计

发布时间：2020-09-28 08:14

　　气力输送系统因其简单便捷而非常适应于工厂、车间等场所的粉粒体物料的输送。该系统主要由压缩气体(通常为空气),喂料装置,输送管道和用以分离输送气体和物料的接受装置组成,系统几乎处于封闭状态,而且如果情况需要,系统可以在无需移动任何部件的前提下就能达到完全控制物料输送的目的。本文从气力输送机理研究出发,针对有潜在爆炸性、有放射性和强氧化性的物料,研究设计了一种新型的氮气闭式式气力输送系统,通过完全封闭输送、氮气循环再利用、自动控制,达到了节能降耗和安全环保的最终目的。本文首先介绍了气力输送系统的优缺点,总结了国内外气力输送的发展状况和研究成果,阐述了课题的研究背景,详细叙述了课题的研究内容、目的意义、研究的方法与思路。以气力输送的机理研究为基础,通过对气力输送的类别、粉体粒性、输送气速、输送压力、料气比、输送管路管径及输送管道压力损失等参数的深入探讨,针对输送易爆炸物料,研究分析了氮气闭环式气力输送系统的机理,介绍了氮气闭环式气力输送系统设计所需的基本气体方程、气固两相流运动状态等内容。在氮气闭环式气力输送机理研究的基础上,根据设计要求和设计目标,对氮气闭环式气力输送进行了系统设计和计算,从工艺流程和控制流程两方面对氮气闭环式气力输送系统进行了系统整体性能的阐述和系统运行流程的详细说明,然后对系统内压缩空气制造系统、压缩氮气制取系统、供料压送系统、气力输送管道、储存分离系统、氮气循环再利用系统和控制系统七个组成部分进行了设计计算和选取配置,并对每个系统的性能与作用进行了深入的探讨,重点研究设计了氮气循环再利用系统中的除尘过滤装置、氮气增压装置、氮气差压平衡装置、氮气调压补气装置,通过双级除尘、超精过滤、变频增压、双路供气等多方面研究使系统获得了优良的节能环保特性,并对氮气闭环式气力输送系统的经济效益进行了计算分析。以硫磺作为氮气闭环式气力输送系统的输送物料进行实验,根据系统的现场布局和运行状况,得到了理想的实验结果,检验了氮气闭环式气力输送系统的节能环保性和稳定可靠性。最后,对本文的研究工作进行了总结陈述,对氮气闭环式气力输送系统在今后地推广使用以及在节能环保方面的改进和完善提出了展望。
【学位单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TH232
【部分图文】：

正压气力,输送装置

图 1-1 正压气力输送装置简图1-解包装置 2-发送装置 3-消音器 4-罗茨风机 5-旋转阀 6-喷嘴 7-输送管8-压力开关 9-二位分配器 10-除尘器 11-料位计 12-储罐 13-风机Fig 1-1 Sketch of positive pressure pneumatic conveying device1-unloading station 2-blow tank 3-muffle 4-Roots blower 5-rotary valve 6-nozzle 7-conveyingpipeline 8-pressure switch 9-diverter valves 10-dust collector11-level sensor 12-silo 13-blower随着气力输送技术在理论上的不断完善，气力输送系统也在不断地创新和突破以克服当前气力输送存在的缺点，诸如当今正在发展的一种静压式输送装置——其基本原理是在输送管中形成许多彼此相间的料栓和气栓，用空气压力推送料栓前进以达到输送的目的。此外,还有将气流充入粉状物料中,使物料流动性好而便于输送的空气输送斜槽等。但是当前的气力输送系统在节能降耗、安全环保、物料破碎、压力损失及自动化控制等方面还有进一步的发展潜力[5]。通过人们对气力输送技术的不断研究和探索，气力输送技术一定会向着更节能、更安全、更环保、更自动、更人性化的方向发展。本课题就是为了满足既能输送易爆物料、又能回收输送气体的要求下而提出的。

气力输送,类别

2 氮气闭环式气力输送机理研究机理是设计的前提，设计是机理的延续和发展，因此设计一种新型的气力输送系统，首先要对气力输送机理进行研究。通过了解气力输送的形式，以及分析气力输送的各种参数诸如物料粒性对输送的影响、输送压力和输送速度、料气比、输送压力损失等，最后设计出一种各参数均最适合需求的气力输送系统。2.1 气力输送形式气力输送技术发展到今天，随着输送物料及输送工况的千差万别，气力输送的形式也呈现出百家争鸣的繁荣景象。如图 2-1 即为通用的气力输送形式。通常气力输送按输送装置可分为吸气式、压气式和混合式三种气力输送形式[41]；按输送用气是否循环利用可分为开放式和封闭式气力输送形式；按输送时物料在管道中的流动流动状态可分为稀相、密相和栓流三种气力输送形式。

气力输送系统,吸气式

空气则经除尘器和净化后进入风机，然后排人大气。或再经一道除尘器二次净化后再排人大气。这种输送方式的特点是；(1) 可以从几处同时吸取物料，输送到一处集中；(2) 适宜于堆积面广，或装在低处深处物料的输送；(3) 只要有空气吸入口，就能很容易地把管道伸入到一些狭窄的地方（如料斗下部），吸取物料进行输送；(4) 在输送过程中，没有灰尘飞扬，供料口可以敞开，供料和输送可以连续进行；(5) 由于输送气流的压力低于大气压力，水分容易蒸发，所以对水分多的物料比压气式容易输送；

【参考文献】