粉体的流体输送与贮存.ppt

第九章粉体的流体输送与贮存 9 1颗粒 流体体系特点与输送方式9 2颗粒流体力学9 3颗粒的气力输送9 4粉体的贮存 9 1颗粒 流体体系特点与输送方式 一 两相流动系统的特点 1 颗粒的粒径范围大 100nm 10cm 2 系统组成 一种流体 固体颗粒 3 系统内存在 颗粒与流体的运动 相内或相界面的能量与质量传递 化学反应 4 系统中至少存在一种力场 5 颗粒与液体介质间存在相对运动 6 升力效应 二 粉体物料的输送方式 机械输送方式 流体输送方式 容器输送方式 9 2颗粒流体力学 9 2 1颗粒沉降速度的讨论因以下因素 颗粒不规则 颗粒间互相干扰 颗粒与器壁互相干扰等 沉降速度需修正 沉降速度的修正 1 颗粒形状的影响球形度 修正系数2 器壁的影响器壁效应因子经验公式 3 颗粒浓度的影响 干扰沉降 因颗粒浓度过大 在沉降过程中颗粒间相互影响 干扰沉降速度 9 2 2颗粒的悬浮速度 以垂直管道内颗粒的悬浮速度进行计算 对于气力输送和分级分选操作 颗粒群沉降时颗粒受到流体阻力 直接作用 和干扰阻力 间接作用 的作用 颗粒群的干扰沉降速度 9 2 3颗粒的悬浮运动 一 固定床固定床 流体通过颗粒层或粉料层时 流体速度很小 粉体层静止不动 流体从颗粒间的空隙通过 二 流化床流化床 粉体层开始悬浮运动 这时 液 气 固系统具有类似液体的性质 三 气力输送颗粒在流体中形成稀相悬浮态 并与流体一起从床层中向上吹出 称为气力输送状态 9 3颗粒的气力输送 9 3 1气力输送的特点及分类气力输送用来输送粉状物料得到日益广泛的应用 与机械输送相比 有如下优点 1 直接输送散装物料 不需包装 效率高 2 输送管路布置灵活 使工厂设备配置合理化 3 可实现自动化遥控 管理费用少 4 设备简单 占地少 维修费用低 5 物料不易受潮 污损 混入杂质 可减少杨尘 改善环境卫生 6 输送过程中能同时进行物料的混合 分级 干燥 加热 冷却 分离 7 可实现集中 分散 大高度 长距离 各种地形的输送 缺点 1 动力消耗大 长途尤为明显 2 需配置压缩空气系统 3 不适宜输送粘性强的物料及粒径大于30mm的物料 9 3 2气固混合体的基本性质 一 浓度1 质量浓度2 体积浓度3 实际浓度二 密度1 流量密度2 实际密度 9 3 3输料管中颗粒体的流动形式 输料管中颗粒的流动形式是随着输送气流速度而显著变化的 均匀流停滞流悬浮流管底流集团流栓塞流疏密流部分流 9 3 4气固两项流的各项压力损失 一 两项流的加速压损二 摩擦压损纯空气的摩擦压损 颗粒群的附加摩擦压损三 颗粒群的悬浮提升压损 悬浮阻力 提升阻力 重力压力损失四 局部压损纯气流的局部压损 颗粒群的附加局部压损五 气力输送装置的总压损 9 3 5颗粒速度与输送气流速度之比 气流推力管壁的摩擦力3 重力作用力 9 3 6输料管中压力损失与最佳的输送风速 一 输料管中压力损失与风速的关系加速压损 摩擦压损 颗粒群悬浮 提升压损二 水平输料管等速段的压损与临界风速 9 4粉体的贮存 9 4 1粉体贮存的作用与分类作用 保证生产的连续性 改善物料的某些工艺性质 设备能力的平衡 分类 堆场与吊车库 贮料容器 料库 料仓 料斗 9 4 2仓内粉体的重力流动形式一 流动形式 出料口料流状态流动椭圆体 迅速滑动区 缓慢滑动区 垂直运动区 自由降落区 流动锥体 垂直运动滚动运动 小角料斗大角料斗 筒仓垂直部分高而料斗锥角大 压力最大 二 整体流与漏斗流 粉体在重力作用下自料仓流出的型式 质量流 整体流 料仓内整个粉体层能够大致均匀地下降流出 特点 先进先出 常发生在带有相当陡峭而光滑的料斗筒仓内 漏斗流 料仓内粉体层的流动区呈漏斗形 料流顺序紊乱 甚至部分粉体滞留不动 特点 后进先出 漏斗流 90 w有残留漏斗流 90 w无残留常发生在平底的料仓中或带料斗的料仓中 原因 料斗的斜度太小或斗壁太粗糙 贯串整个料仓的漏斗流有效流动通道卸空物料后形成的穿孔和管道 横跨流动通道形成的料拱或斜桥整体流料仓 质量流料仓壁面压力分布 r R 0 8 0 9 9 4 3颗粒的偏析与拱桥效应 偏析 粉体层的组成呈现不均质的现象 原因 粒径 颗粒密度 颗粒形状 表面性状等的差异 影响偏析的因素 颗粒粒度 颗粒密度 形状 弹性变形 安息角 粘度等 非粘性粉体偏析机理1 细颗粒的渗透作用 细颗粒在流动期间自身重新排列时 通过大颗粒空隙渗满 2 振动 大颗粒升到表面 细颗粒运动到大颗粒下面 3 颗粒下落轨迹 堆料前已发生偏析 4 料堆上的冲撞 弹性好及较大颗粒反弹 集中于料堆外围 5 安息角的影响 安息角大的颗粒往往集中在料堆外围 6 粒子和摩擦状态的影响 滚动摩擦系数小的粗颗粒分布在仓壁附近 整体流动中典型的偏析与混合 抛射分离 料仓加料时 减少偏析装置 卸料助混装置 偏析的防止措施 1 回转进料 2 加中央孔管 3 细高料仓设计 4 隔室法 5 侧孔法 粉料拱静态拱的类型 防拱措施 1改善料仓的几何形状及尺寸 2降低料仓粉体压力 3减少料仓壁摩擦系阻力 9 4 4物位的测定 一 料位