气力输送系统中粉料流动机理及实验研究

发布时间：2021-07-03 21:08

　　气力输送是利用气体（空气）将物料从一处搬运到另一处的输送方式。由于气力输送为气固两相流，内部流型复杂，本文针对粉料的流动性进行了研究，并以炭黑这种粉料为输送物质，分析了影响输送过程的几种因素，主要进行了以下研究： 1．给出了描述气固两相流流动过程中一些比较重要的物理量的经验关系式，如两相流的浓度、密度以及粘度。 2．介绍了粉料颗粒影响密相输送机理的一些性质，如其粒径、密度、形状等因素，并分析了其与输送系统选择的关系。 3．以单颗粒粉料的受力分析为基础，对密相输送机理进行了研究。 4．．提出了粉料颗粒在输送过程中的运动方程，对输送过程中几个比较重要的输送速度参量进行分析，并得到了输送粉料加速段长度的经验公式。 5．粉料在开始输送之前首先要对其流态化，本文分析了在粉料流化过程中的所经历的两个阶段，并给出了计算流化阶段的压力损失和临界流化速度的方法。 6．粉料在料仓内的流动比较复杂，受粉料的性质影响比较大，并通过分析粉料在料仓内的流型和流动方程发现，处于整体流的粉料不会发生鼠洞、起拱等现象。 7．管道特别是弯管的磨损一直是制约气力输送系统发展的重要因... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及研究意义
    1.2 文献综述
        1.2.1 气力输送系统的起源及发展
        1.2.2 气力输送研究工作的进展
    1.3 气力输送系统概述
        1.3.1 气力输送系统简介
        1.3.2 气力输送的适用范围
        1.3.3 气力输送系统的优缺点
        1.3.4 气力输送系统的分类
        1.3.5 输送系统的说明和运行
    1.4 气力输送系统的动力学特征
        1.4.1 系统的输送速度
        1.4.2 系统的压力损失
    1.5 稀相输送与密相输送
        1.5.1 稀相输送
        1.5.2 密相输送
        1.5.3 密相水平气力输送流型的判定
    1.6 气力输送中的常用参数
        1.6.1 气体流量
            1.6.1.1 气体体积流量
            1.6.1.2 气体质量流量
        1.6.2 固体质量流量
        1.6.3 料气混合比
        1.6.4 管内气流速度
            1.6.4.1 气体表观速度
            1.6.4.2 气体真实速度
        1.6.5 管道内固体颗粒的速度
    1.7 本文主要研究内容
第二章 气固两相流的性质及颗粒在管道中的受力分析
    2.1 气力输送的基本流型
    2.2 气固两相流的基本性质
        2.2.1 气固两相流的浓度
        2.2.2 气固两相流的密度
        2.2.3 气固两相流的粘度
    2.3 物料颗粒的性质
        2.3.1 颗粒的尺寸
        2.3.2 颗粒密度
        2.3.3 颗粒的形状
        2.3.4 比表面积
        2.3.5 物料性质对选择输送系统的影响
    2.4 密相输送机理
        2.4.1 作用在单颗粒上的力
        2.4.2 颗粒的阻力系数
        2.4.3 作用在多颗粒上的力
第三章 粉料颗粒的运动研究
    3.1 气固两相流动的研究方法
    3.2 颗粒的运动方程
    3.3 颗粒的沉降速度
        3.3.1 球形颗粒的沉降速度w_(fo)
        3.3.2 非球形颗粒的沉降速度
    3.4 相对速度
        3.4.1 重力场中的相对速度w_s
        3.4.2 空隙度和颗粒速度
        3.4.3 空隙度与颗粒相对速度之间的关系
    3.5 加速区颗粒的运动
第四章 颗粒的流态化
    4.1 概述
    4.2 流态化现象
    4.3 流化床的压降
        4.3.1. 理想流化床压降
        4.3.2. 实际流化床压降
    4.4 临界流化速度v_(mf)
        4.4.1. 实测法
        4.4.2. 计算法
第五章 粉料颗粒在加料仓中的流动以及管道的磨损
    5.1 粉料的性质
        5.1.1 粉料的堆积密度
        5.1.2 粉料的摩擦性
    5.2 加料仓中粉料的流型
    5.3 颗粒在料仓内流动方程
        5.3.1 经验关联式
        5.3.2 质量守恒方程
        5.3.3 动量守恒方程
    5.4 输送管道的磨损
        5.4.1 颗粒对垂直、水平管道以及弯管的磨损
        5.4.2 物料冲击角和管道材料的影响
        5.4.3 粒径的影响
        5.4.4 输送速度的影响
    5.5 减少磨损的措施
第六章 粉料流动的实验研究
    6.1 实验系统设计
        6.1.1 粉料特性对密相气力输送系统设计的影响
        6.1.2 实验炭黑特性
        6.1.3 实验设备
            6.1.3.1 压缩空气干燥处理装置
            6.1.3.2 解包除尘部分
            6.1.3.3 发送罐
            6.1.3.4 炭黑输送管道
            6.1.3.5 气-固分离部分
            6.1.3.6 日储罐
            6.1.3.7 炭黑秤
            6.1.3.8 测量系统
            6.1.3.9 控制系统
    6.2 实验流程
    6.3 实验结果分析
        6.3.1 输送压力与炭黑粒子破碎率的关系
        6.3.2 初始气体流量对输送系统的影响
        6.3.3 流态化压力对固体质量流量的影响
        6.3.4 输送料气混合比
        6.3.5 输送压力损失
结论
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]粉粒状物料性能与其气力输送特性(待续)[J]. 程克勤.  硫磷设计与粉体工程. 2004(06)
[2]漫谈气力输送系统[J]. 陈宜民,杨辉.  力学与实践. 2004(03)
[3]粉煤灰浓相气力输送系统的研究与应用[J]. 赵军,刘宗明,陆海东,张昭忠,胡寿根.  上海理工大学学报. 2003(02)
[4]粉、粒状固体物料气力输送技术[J]. 李勇.  硫磷设计与粉体工程. 2002(05)
[5]粉煤气力输送弯管段压力损失的研究[J]. 龚义书,王璋保.  工业炉. 1999(02)
[6]对我国散料连续输送技术迈向21世纪的展望[J]. 陈宏勋.  中国粉体技术. 1999(01)
[7]临界流化速度的计算及应用[J]. 张晓杰,韩志华,刘文弘.  东北电力技术. 1999(01)
[8]浓相气力输送的流型及稳定性判定[J]. 陈利东,沈颐身,苍大强.  化工冶金. 1998(01)
[9]粉体气力输送时弯管的阻力特性及计算方法研究[J]. 潘卫国,池作和,廖永进,周昊,蒋啸,岑可法.  浙江大学学报(自然科学版). 1997(06)
[10]仓泵气力输送试验台设计探讨[J]. 赵联城.  上海海运学院学报. 1996(04)

博士论文
[1]气力输送系统流动特性的研究[D]. 林江.浙江大学 2004
[2]散料的流动性及其在弯管中气力输送的研究[D]. 傅磊.大连理工大学 2000

硕士论文
[1]气力输送计算机设计计算系统的研制与开发[D]. 杨辉.浙江大学 2004



本文编号：3263356