物料特性如粒度、密度、脆性、硬度等對(duì)氣力輸送效果有很大影響。物料特性包括粒子特性和散料特性。
近年來(lái)，氣力輸送系統(tǒng)在電力、化工、建材、鋼鐵、食品等行業(yè)的應(yīng)用日趨廣泛，正在逐漸成為一種較為通用的輸運(yùn)手段，以往氣力輸送裝置的使用過(guò)程中，大部分采用稀相懸浮流的輸送方式，以確保輸送的可靠性為主要目的，但是這種輸送方式明顯存在耗能高、輸送效率低、磨損嚴(yán)重、輸送流量控制精度低等缺陷。為了克服這些弊端，能耗低、固氣比大、氣固分離量小、性能更優(yōu)越的濃相氣力輸送技術(shù)引起了研究人員的極大興趣。
隨著濃相氣力輸送技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其影響因素成為研究的又一焦點(diǎn)。影響濃相氣力輸送的因素很多也很復(fù)雜，主要有輸送物料料性、輸送管道特征（長(zhǎng)度、傾斜角度、彎頭等）、輸送壓力等。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，物料料性對(duì)濃相氣力輸送特性的影響至關(guān)重要。在濃相中這種影響來(lái)自料群團(tuán)的性能或流動(dòng)行為，其涉及范圍廣且影響大。
粉粒狀物料或散料的特性對(duì)其氣力輸送的成功和能夠達(dá)到的效果有很大的影響。不同種類物料的特性不同，而同一種類的物料也不一定具有相同的氣力輸送特性，例如不同粒徑的同一種粉料，其氣力輸送行為可以完全不一樣。所謂輸送特性是在物料質(zhì)量流量對(duì)空氣質(zhì)量流量的坐標(biāo)圖上，由等輸送管壓降線和等固氣比線在物料的輸送能力范圍內(nèi)建立起來(lái)的。其中，等輸送管壓降線很重要，對(duì)給定的管道，壓降線和形狀、斜率和量值，可以隨物料種類不同而有很大的變化。
粉體氣力輸送系統(tǒng)
1.散料特性
散料是由大量單個(gè)粒子組成,這些粒子常常是大小不同、形狀各異的,甚至可能是不同的化學(xué)成分。每個(gè)粒子又為自由空間或間隙包圍,因而可以將散料看成是粒子與空間的無(wú)規(guī)律組合。在氣力輸送時(shí),空間為輸送氣流(多數(shù)是空氣) 所占據(jù),于是這些粒子同包圍它們的氣流之間的關(guān)系,就決定了散料的行為和它的“氣力輸送特性”。散料的有些性能與單個(gè)粒子有關(guān),但更多的則是與物料的散裝(堆積) 狀態(tài)有關(guān),在堆積狀態(tài)下的整體物料性能稱之為“散料特性”。
2.堆積密度
堆積密度是散料質(zhì)量除以該散料所占體積的值。既然散料是由許多無(wú)規(guī)律集合的物料粒子組成，包含粒子的體積和粒子間的空隙，因此它具有的是表觀堆積密度,取決于粒子密度、形狀、粒子裝填方法和粒子彼此的配位。對(duì)于一特定散料、堆積密度并不具有單一數(shù)值。它隨物料的密集程度有很大變化，也與粒子裝填于容器的方法有關(guān)系，通常更為恰當(dāng)?shù)氖翘峁┒逊e密度的范圍而不是單一值。在作任何散料堆積密度測(cè)量時(shí)，試驗(yàn)條件應(yīng)模擬或盡量接近實(shí)際情況。
設(shè)計(jì)氣力輸送系統(tǒng)時(shí)，堆積密度的數(shù)據(jù)對(duì)確定以下一些重要參數(shù)是必不可少的,這包括：
①?gòu)慕o料機(jī)得到的大致排料量；
②已知容積的供料或下料倉(cāng)中大致的散料質(zhì)量；
③要求貯存一定質(zhì)量散料的料斗或料倉(cāng)的大致容積。
3.可壓縮性
堆積密度可以看作是散料堆積狀態(tài)(即從松散到壓實(shí)) 的函數(shù),因而也是透氣性的函數(shù)。特別對(duì)高濃度低速度的氣力輸送,散料的可壓縮性和透氣性決定了散料存氣的難易程度,以及流過(guò)移動(dòng)料床或料栓的氣體怎樣對(duì)散料起作用。
4.黏性
黏性有兩種形式,即黏附性和黏聚性,前者是指不同實(shí)體的連結(jié),如粉料粒子黏附在處理裝置、管道或倉(cāng)壁表面上,后者是指相同實(shí)體的連結(jié),如散料粒子的結(jié)塊成團(tuán)。氣力輸送時(shí),散料與管壁間除有黏附力外,氣流還會(huì)產(chǎn)生使黏附層脫離壁面的分離力。
僅當(dāng)黏附力大于分離力時(shí),管壁上才會(huì)出現(xiàn)黏附層,這種情況與散料特性、管材和管壁特征以及氣速等有關(guān)。通常,對(duì)于極細(xì)粉料,因表面水分而產(chǎn)生黏性或帶電荷的散料,輸送氣速越大,對(duì)壁面壓力就增加,使黏附力增大, 只有氣速超過(guò)其臨界點(diǎn)后，才不再產(chǎn)生黏附。
5.吸濕性、潮解性和含水量
散料具有吸濕性就容易吸水結(jié)塊、黏附管壁甚至引起堵塞,有機(jī)物料則更因吸水多而變質(zhì)腐敗。如塑料粉末、化肥、水泥、粉煤灰等都能從空氣中吸收大量濕氣。
如果散料不僅容易吸濕并且還會(huì)潮解則情況就更嚴(yán)重。因此必須采用充分干燥的空氣作為輸送介質(zhì),同時(shí)還要注意散料本身的含水量。散料可以采用氣力輸送的最高含水量,隨物料種類和輸送方法不同而異。通常,由真空吸送的散料可以比采用壓送的含水量高一些。當(dāng)然,散料因含濕也會(huì)帶來(lái)一定的好處,即揚(yáng)塵少,可抑制靜電積累和粉塵爆炸。
雖然氣力輸送在工業(yè)中已廣泛應(yīng)用了數(shù)十年,尤其在應(yīng)用密相氣力輸送技術(shù)后有了更長(zhǎng)足的發(fā)展。但是,人們迄今不得不主要依靠對(duì)某種散料在全尺度實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行氣力輸送試驗(yàn),來(lái)判定該散料是否可以密相輸送和何種流動(dòng)模式。因此,研究散料處理最有前途的課題之一是,要求能夠通過(guò)對(duì)料性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析來(lái)預(yù)測(cè)粉粒料是否可采用密相氣力輸送及其流動(dòng)模式。人們?cè)谠囼?yàn)桌上對(duì)物料進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)定,將得到的數(shù)值與實(shí)際全尺度試驗(yàn)結(jié)果關(guān)聯(lián)起來(lái),或者根據(jù)已有的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)推斷。總之,研究工作仍在深入,并逐步認(rèn)識(shí)到確定散料密相氣力輸送的可輸送性取決于物料性能, 主要參數(shù)包括:粒徑和粒徑分布、形狀、粒子和堆積密度、透氣性系數(shù)、流動(dòng)能力、黏聚性。
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