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氣力輸送計算

氣力輸送計算,

氣力輸送機的主要參數有:生產率、混合比、風速、風量、輸料管內徑等。

1)計算生產率的確定

計算生產率是指一臺輸送機,在單位時間內所能輸送的物料。

2)混合比μ

混合比又稱質量濃度,是指單位時間內所輸送物料質量與空氣質量之比,即:

μ=Gs/G

式中:Gs——物料的質量流量,kg/h;

           G——空氣質量流量,kg/h;

由定義可知,在輸送相同物料量時,混合比愈大,消耗空氣量就愈少,因此動力消耗就小。

混合比的提高,意味著輸料管內物料濃度增加,這會使系統的壓損增加,同時也增加了堵塞的危險性,因此,在確定混合比時要考慮一下3種情況:

①輸送方式。在吸送時,受真空度的限制,混合比不能取得很大,而壓送,則可取較高的混合比。

②輸送距離及管道布置。輸送距離短、管路布置簡單的裝置,混合比可取大些,一般混合比隨輸送距離增肌而減少。

③輸料管直徑。輸料管直徑小,物料在管道內容易懸浮,因此,小直徑的輸料管,可取較高的混合比。

此外,選用較高的風速,也可提高混合比。

總之,影響混合比的因素很多,確定混合比的可靠方法是由實驗測定,也可參考有關輸送實例。表1列出了不同輸送方式混合比的大致范圍。

1  氣力輸送的混合比μ

輸送方式

混合比μ

吸送式

低真空

高真空

1~8

10~35

壓送式

低壓

高壓

1~10

10~40

3)輸送風速v

氣力輸送裝置設計得是否合理,選擇適當的風速是很關鍵的。風速過大,不但動力消耗增加,且加劇了輸料管的磨損及物料破碎,而過小的風速,卻易造成物料在管道內的沉積、堵塞,因此,風速的選擇,涉及裝置的經濟性與可靠性。

根據懸浮氣力輸送的機制,只要氣流速度略大于物料的懸浮速度,就能實現輸送。實際上,雙相流在管道內流動時,顆粒間和顆粒與管道間的摩擦碰撞、氣流在管道斷面上分布的不均勻性、物料在彎管處的減速等,都會影響物料的輸送,因此,能實現正常輸送的氣流速度,遠比懸浮速度要大,而且在輸送混合收集的垃圾時,輸送風速的選擇應滿足最大懸浮速度的物料。

在設計氣力輸送機時,選用較低的氣流速度是比較經濟的,因為在一定速度范圍內,系統的壓力損失,隨氣流速度的減少而降低。當然太小的輸送風速易造成輸料管的堵塞。

通常,輸送的氣流速度可由試驗或參考有關輸送實例確定,也可根據物料懸浮速度v計算:

vcvt

式中:c——經驗系數,可參考表2選??;

           vt——物料的懸浮速度,m/s。

2  氣流速度的經驗系數c

輸送情況

經驗系數c

松散物料在垂直管中

1.3~1.7

松散物料在水平管中

1.8~2.0

在兩個彎頭的垂直管或傾斜管

2.4~4.0

管理布置較復雜

2.6~5.0

大密度成團黏結性物料

5.0~10

應該注意到,在用懸浮速度求取氣流速度時,有些無聊粒度大小不勻,因此,應選用含量較高顆粒的懸浮速度,而不必選用最大顆粒的懸浮速度,這樣既可避免過高的風速,且在一般情況下,所選用的風速仍大于最大顆粒的懸浮速度,使少量大顆粒物料仍能順利輸送。

在缺乏物料懸浮速度v資料的情況下,也可用下面經驗公式估算:

式中:γs——物料重度,N/m;

           α——經驗系數,按表3選取。

3  風速的經驗系數α

物料品種

顆粒大小/mm

α值

灰狀

0~1

10~16

均質粒狀

1~10

16~20

細塊狀

10~20

20~22

中塊狀

40~80

22~25

4)輸送風量Q

氣力輸送機的輸送風量是指在標準技術狀態下(1個標準大氣壓,溫度為20℃,相對濕度為50%)空氣的體積流量。它可由物料的計算生產率及選定的混合比計算:

式中:Gs——計算產生率,t/h;

           ρ0——標準技術狀況下空氣的密度,ρ0=1.2kg/m3。

5)輸料管內徑D0(m)的計算

吸送時:

壓送時:

式中,ρe為風機出口處的空氣密度,單位為kg/m3。

 

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