無水氯化鎂顆粒氣力輸送的研究與應(yīng)用

哈權(quán)章

【摘 要】氣力輸送是以壓縮氣體作為動(dòng)力源，在密閉管道中依靠干燥壓縮空氣或者其他惰性氣體，把輸送物料沿著管道輸送到目的地的一種輸送方法。本文依據(jù)氣力輸送的類型分別介紹濃相輸送、稀相輸送和密向輸送的工藝特征和現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上針對(duì)氣力輸送對(duì)無水氯化鎂顆粒物料的輸送進(jìn)行研究，并對(duì)無水氯化鎂顆粒輸送時(shí)影響因素進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】無水氯化鎂顆粒 氣力輸送 潮解

【Abstract】 Pneumatic conveying is a way of transporting material to destination via pipelines relying on dry compressed air or other inert gases in closed conduit. According to the types of pneumatic conveying， this text will respectively introduce the process features and present situation of dense phase pneumatic conveying、dilute phase pneumatic conveying and dense phase transportation， based on which。

【Key words】 Anhydrous magnesium chloride particles；pneumatic conveying； deliquesce

氣力輸送是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，它涉及了流體力學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)、生產(chǎn)制造技術(shù)等領(lǐng)域。本課題研究的氣力輸送系統(tǒng)是輸送無水氯化鎂顆粒，無水氯化鎂易潮解，管道的密封性和干燥壓縮空氣的質(zhì)量以及氣體壓力和速度等控制要求比較高。

1 氣力輸送類型及特點(diǎn)

氣力輸送輸送方式一般分為濃相輸送、稀相正壓輸送和密相正壓輸送，此三種氣力輸送工藝特點(diǎn)和使用現(xiàn)狀如下：

1.1 濃相輸送

正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡潔，布置靈活，運(yùn)行可靠，自動(dòng)化程度高，投資少，輸送料氣比高，流速低，正壓濃相氣力輸送技術(shù)的適應(yīng)輸送距離一般在50～1500米，其中提升高度巳達(dá)到75米，系統(tǒng)輸送能力可達(dá)到100t/h，輸送物料最低溫度為-20℃，最高溫度為450℃。管道內(nèi)壁磨損小，使用壽命長。

1.2 稀相輸送

壓縮空氣的動(dòng)能傳遞給被輸送的物料，使物料以懸浮或集團(tuán)懸浮的狀態(tài)向前流動(dòng)。在水平輸送管內(nèi)，一般輸送氣流速度越大，物料就越接近于均勻分布。在垂直輸送管內(nèi)，氣流阻力與物料顆粒的重力處于同一直線上，兩者只在輸送流方向上對(duì)物料發(fā)生作用，但實(shí)際垂直輸送管中顆粒群運(yùn)動(dòng)較為復(fù)雜，還會(huì)受到垂直方向力的作用。

1.3 密相輸送

密相輸送采用氣流輸送固體粉狀物料的過程，密相輸送所需要的氣體流量小，但氣流壓降較大，顆粒的運(yùn)動(dòng)速度低，而顆粒與管線的磨損也相應(yīng)較小，一般輸送距離比較短。

2 無水氯化鎂顆粒氣力輸送的工作原理

壓力容器雙管濃相輸送由內(nèi)管和外管組成，外管輸送物料，內(nèi)管輸送壓縮空氣，輸送開始時(shí)，發(fā)送罐內(nèi)的無水氯化鎂顆粒通過壓縮空氣的作用進(jìn)入管道，送料壓縮空氣立即會(huì)從無水氯化鎂顆粒后面的氣孔進(jìn)入內(nèi)管，壓縮空氣在管中與無水氯化鎂顆粒平等流動(dòng)，如圖1所示，在無水氯化鎂顆粒A段的開孔處壓縮空氣進(jìn)入主管中，是因?yàn)樵跓o水氯化鎂顆粒的中間斷面通過物料的空氣壓力變化比通過相同距離旁通管的壓力小。根據(jù)最小阻力原理，將A段的物料被空氣分開，這樣將物料切成小段，移動(dòng)一段短料比移動(dòng)一長段所需的總壓力小。氣速高會(huì)形成長段物料，氣速低則形成短段物料，并且內(nèi)管中產(chǎn)生的脈沖力不同，氣流速度逐漸降低，物料的長度變短，到一定程度轉(zhuǎn)變成流態(tài)化的物料流動(dòng)。由于物料占據(jù)了整個(gè)管徑，物料的透氣性差，所以A段物料被空氣向右移動(dòng)，形成一個(gè)氣室空間。A段物料送走后，B段物料所受阻力最小，如同A段一樣，向右移動(dòng)同時(shí)形成一個(gè)氣室空間，不斷重復(fù)上述過程，整個(gè)管道形成了栓狀輸送狀態(tài)。

3 無水氯化鎂顆粒氣力輸送的影響因素

3.1 物料特性對(duì)氣力輸送的影響

物料特性對(duì)氣力輸送特性的影響至關(guān)重要，物料特性包括顆粒的尺寸、粒度分布、形狀、密度、硬度透氣性等，其中顆粒尺寸、流動(dòng)性、性質(zhì)是影響氣力輸送的關(guān)鍵參數(shù)[1]。

3.1.1 物料性質(zhì)

物料的表面性能對(duì)溫度的敏感度、爆炸性等都會(huì)對(duì)氣力輸送特性有一定的影響。若顆粒有潮濕性，易形成料栓或物料粘附在管壁上造成堵管。

3.1.2 流動(dòng)性

物料的脆性會(huì)影響輸送方式的選擇，脆性大的物料不宜于流速大的輸送方式，對(duì)此類型物料一般采用低速濃相氣力輸送，這樣會(huì)減少顆粒的破碎情況。

3.2 輸送管道對(duì)氣力輸送的影響

管道長度必須單獨(dú)測(cè)定水平段和垂直向上和向下段的長度，對(duì)于垂直向上的管道，可近似取2陪水平管道的總長度。管道彎頭與水平管道長度的比值可近似取每個(gè)彎頭相當(dāng)于15米水平管道[2]。

3.3 輸送壓力對(duì)氣力輸送的影響

輸送壓力對(duì)管線輸送速度、輸送固氣比以及輸送能耗皆有顯著影響，在不同的氣體條件下，輸送壓力對(duì)氣力輸送有不同程度的影響，尤其考慮到輸送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、氣體條件和物料特性等因素來確定最佳的輸送壓力。

4 結(jié)語

通過無水氯化鎂顆粒性能研究分析，發(fā)現(xiàn)顆粒尺寸、物料性質(zhì)、流動(dòng)性以及管道形狀和輸送壓力是影響無水氯化鎂顆粒料是否可適用于那種氣力輸送方式的的關(guān)鍵參數(shù)。隨著氣力輸送技術(shù)的快速發(fā)展，根據(jù)不同物料的特性采用那種氣力輸送方式更為合理和應(yīng)用是研究的焦點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]林江，樓建勇，駱章.正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)輸送特性的實(shí)驗(yàn)研究[J].浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（02）.

[2]馬保振，史志，王利芬.氣力輸送系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中的關(guān)鍵問題探討[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2004（06）.