炭黑密相旋转阀气力输送系统试验研究

发布时间：2017-08-25 18:20

  本文关键词：炭黑密相旋转阀气力输送系统试验研究

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【摘要】：气力输送是利用压缩空气的能量来进行散料连续输送的输送技术。它起源19世纪的法国,经过一百多年的发展,它已广泛应用于橡胶、化工、电力、粮食、冶金、建筑材料、港口卸船、医药等行业中。随着科技的发展,现在工业越来越重视环境保护与防治污染方面。气力输送就一种非常环保的输送方式。近年来,随着密相气力输送系统的发展,气力输送在能耗、效率以及可靠性上较之前的稀相气力输送有了很大的提高。许多应用与密相气力输送的技术也得到了广泛的重视。像气力输送系统中应用的供料装置就发展出了多个形式,例如旋转阀供料器、文丘里管供料器、螺旋供料器、压送罐输送形式等。不同供料器提供了不同的输送效果。 本文主要研究的旋转阀供料输送形式,在实际工业应用中还没有积累更多的实践依据,特别是在密相输送上鲜有应用先例。少数应用此项技术的国外企业也将旋转阀密相输送技术视为商业机密,不向外透漏。尤其是能够承受高压密封(0.3MPa)的旋转阀作为它们的核心技术,价格非常昂贵,价格高达10多万元-台,国内至今没有质量可靠的高压旋转阀,这也限制了密相旋转阀气力输送技术在国内的应用。因此针对旋转阀密相输送的研究不仅可以填补国内此领域研究的空缺,也可以为企业带来可观的经济效益,具有重要的实际意义。 本文的主旨是设计一套可靠的炭黑密相旋转阀气力输送系统。因此按照设计一套气力输送系统的需要,本文从介绍气力输送机理入手,论述了物料在气力输送管道中的不同流动形态,介绍了气力输送的三种类别：稀相气力输送、密相气力输送、栓流气力输送。着重论述了密相栓流气力输送的机理。 其次,通过对本文所涉及的4种炭黑进行了物料特性的试验研究,对炭黑的输送形态做出了预测,并简单介绍了试验设备及试验方法。 再次,归纳总结了国内外研究者对气力输送理论研究的成果,并应用理论计算,算出了某密相气力输送的压力损失以及输送管道末端气流速度等气力输送设计参数。 较为详细的介绍了气力输送系统中应用各部分的主要设备,包括气源机械、储仓、除尘器、旋转阀供料器。着重论述了旋转阀供料器在实际应用中需要注意的地方。并对某一旋转阀气力输送系统制定了旋转阀调速运行的方案。 之后,以最大程度的自动化控制为目标,为气力输送系统设计了自动化控制流程。并简单介绍了自动化控制所应用各个元器件。 最后,通过借助现有的炭黑旋转阀气力输送系统对炭黑进行了输送试验,应用之前制定的旋转阀调速方案,对不同类型的炭黑对应使用特定的旋转阀转速。通过对试验数据的分析,验证了旋转阀在输送中起到的对炭黑输送量的调节作用。通过对输送后的炭黑做破碎率试验,得出旋转阀输送可以有效降低破碎率的结论。验证了密相旋转阀气力输送的可行性。
【关键词】：气力输送 密相栓流 旋转阀 理论计算 输送试验
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ051.2;TH22
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-14
• 1 绪论14-18
• 1.1 课程研究背景14-15
• 1.2 国内、外研究现状15-16
• 1.3 课题研究内容、目的、意义以及研究方法16-18
• 1.3.1 课题研究内容16
• 1.3.2 课题研究方法16-17
• 1.3.3 课题研究目的及意义17-18
• 2 气力输送综述18-23
• 2.1 气力输送简述18-19
• 2.2 气力输送分类19-20
• 2.3 密相栓流气力输送20-23
• 3 炭黑输送性能研究23-38
• 3.1 物料的气力输送模式分析23-27
• 3.1.1 气力输送的不同输送模式23-24
• 3.1.2 Geldart流态化分类相图24-25
• 3.1.3 Geldart相图分类界限研究25-26
• 3.1.4 测量粉体持气性与透气性实验26-27
• 3.2 物料的物理特性测试实验研究27-38
• 3.2.1 物料物理特性测试实验28-32
• 3.2.1.1 流动性试验测试仪器介绍28-29
• 3.2.1.2 粉体综合特性测试仪介绍29-31
• 3.2.1.3 粒度分布测试实验仪器介绍31-32
• 3.2.2 炭黑物理特性测试实验数据分析32-38
• 3.2.2.1 炭黑粒径分布实验数据分析32-33
• 3.3.2.2 炭黑休止角实验数据分析33-34
• 3.2.2.3 炭黑松装密度与振实密度实验数据分析34-35
• 3.2.2.4 炭黑的流动性测试数据分析35-38
• 4 气力输送理论计算研究38-53
• 4.1 料气比38-40
• 4.2 输送用气量40
• 4.3 管道中气流速度40-43
• 4.4 变径管道43-45
• 4.5 输送管道长度45-46
• 4.6 压力损失46-53
• 4.6.1 纯气流压力损失46-51
• 4.6.1.1 直管道中纯气流的压力损失46-47
• 4.6.1.2 弯管中纯气流的压力损失47-49
• 4.6.1.3 其他形式管道中纯气流的压力损失49-51
• 4.6.2 气固两相流压力损失51-52
• 4.6.3 Weber密相输送压力损失计算法52-53
• 5 密相旋转阀气力输送重要部件设计53-84
• 5.1 气源机械53-57
• 5.1.1 气源机械类型53-55
• 5.1.2 气源压力与风量55-56
• 5.1.3 气源要求56-57
• 5.2 储仓57-60
• 5.2.1 储仓类型57-58
• 5.2.2 储仓设计参数58-59
• 5.2.3 储仓助流59-60
• 5.3 弯管60-62
• 5.4 袋式除尘器62-64
• 5.4.1 除尘性能指标62-64
• 5.4.2 脉冲喷吹袋式除尘器64
• 5.5 供料装置64-77
• 5.5.1 旋转阀供料器64-73
• 5.5.1.1 旋转阀供料器类型64-67
• 5.5.1.2 供料量67-68
• 5.5.1.3 旋转阀漏气量68-71
• 5.5.1.4 旋转阀的排气71-72
• 5.5.1.5 旋转阀诱导装置72-73
• 5.5.1.6 旋转阀的助流73
• 5.5.2 文丘里供料器73-74
• 5.5.3 螺旋供料器74
• 5.5.4 压送罐74-76
• 5.5.5 各种形式供料器优缺点比较76-77
• 5.6 密相旋转阀气力输送系统设计应用77-84
• 5.6.1 系统总述77-78
• 5.6.2 变径管道设计78-80
• 5.6.3 旋转阀供料装置设计80-82
• 5.6.4 除尘器设计82-84
• 6 密相旋转阀气力输送自动控制系统84-96
• 6.1 气力输送自动控制系统应用元件84-90
• 6.1.1 减压阀84-86
• 6.1.2 比例调节阀86-87
• 6.1.3 可调式气量控制装置87-88
• 6.1.4 压力变送器88
• 6.1.5 变频电机88
• 6.1.6 料位计88-90
• 6.1.7 其他元件90
• 6.2 密相旋转阀气力输送自动控制系统设计90-96
• 6.2.1 炭黑解包系统90-91
• 6.2.2 气源供给系统91-92
• 6.2.3 炭黑旋转阀供料系统92-93
• 6.2.4 双辅管输送系统93-94
• 6.2.5 炭黑储仓系统94-96
• 7 密相旋转阀气力输送试验96-101
• 7.1 试验系统介绍96-97
• 7.2 试验目的及方法97-98
• 7.3 试验数据分析98-99
• 7.3.1 输送量及输送时间分析98-99
• 7.3.2 炭黑破碎率数据分析99
• 7.4 试验结论99-101
• 总结与展望101-104
• 参考文献104-108
• 致谢108-110
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录110-111

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：737753