双辅管密相气力输送系统设计及实验研究

论文摘要

气力输送是利用气体(空气)将物料从一处搬运到另一处的输送方式。随着科技的发展,气力输送系统被广泛应用于工业中,由于气力输送为气固两相流,内部流型复杂,本文针对粉料的流动性和气力输送理论进行了分析研究,设计了新型双辅管炭黑密相气力输送系统,以炭黑这种粉料为被输送物质,提出了炭黑气力输送工艺流程,分析了影响输送过程的几种因素,并进行了炭黑气力输送实验及实验数据的分析。本文主要进行了以下卓有成效的研究并取得了满意的结果:1、分析了气力输送发展趋势及意义,叙述了当前的状况及存在的问题;2、气力输送基本理论及气力输送系统的特点,按照不同的方式进行了气力输送系统的分类;3、论述了粉料的基本性质如粒子尺寸、粒子密度、粒子形状等与气力输送系统类型的选择的关系,并对颗粒群在管道中运动方程进行了分析研究;4、在进行气力输送系统的设计前,首先要分析物料的物性、了解现场的使用要求及土建厂房布局,然后根据设计参数及实际情况进行计算,再进行气力输送装置选型及设计,并进行安装调试和实验;5、为了更好地设计双辅管炭黑密相气力输送系统,本论文提出了设计必须考虑的几个主要基本参数,如输送速度、料气比、输送压力损失等。由于弯管磨损、输送物料的流态化及除尘装置对气力输送系统使用有影响,因此在设计时要一并考虑;6、通过炭黑实验,与单辅管密相气力输送系统相比,双辅管密相炭黑气力输送系统的性能有了进一步的提高,具有输送能力提高、耗气量减小、料气比增大、炭黑破碎率降低等很多优点;7、本文设计的双辅管密相气力输送系统,是以炭黑为被输送物料,分析认为该系统可以推广到与炭黑物性类似所的物料的输送。最后,对本文的研究工作进行了总结陈述,对以后双辅管密相气力输送在气力输送中得到进一步的优化研究提出了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 气力输送研究的最新发展
• 1.3 存在的不足及待研究的问题
• 1.4 本课题的研究目的、研究内容
• 2 气力输送系统概述
• 2.1 气力输送的特点
• 2.1.1 气力输送与其它输送方式的比较
• 2.1.2 气力输送优点
• 2.1.3 气力输送缺点
• 2.2 常用气力输送的类型
• 2.2.1 负压输送系统
• 2.2.2 正压输送系统
• 2.2.3 混合系统
• 2.2.4 其他分类方式
• 2.3 本章小结
• 3 粉料的基本性质及悬浮颗粒群在管道内的运动方程
• 3.1 粉料的性质
• 3.1.1 颗粒尺寸
• 3.1.2 粒子密度
• 3.1.3 粒子形状
• 3.1.4 粒子脆性
• 3.1.5 粒子硬度
• 3.1.6 比表面积
• 3.1.7 粒径分布
• 3.1.8 确定粒径和粒径分布的方法
• 3.2 物料颗粒的破碎
• 3.3 颗粒在管道内的运动方程
• 3.3.1 水平输送管内颗粒群的运动方程
• 3.3.2 铅垂管内颗粒群的运动方程
• 3.4 粉料的物性对气力输送的影响
• 3.5 本章小结
• 4 气力输送系统设计理论基础
• 4.1 气力输送系统的主要参数分析
• 4.1.1 系统的输送速度
• 4.1.2 系统的压力损失
• 4.2 气力输送中的基本参数
• 4.2.1 气体流量
• 4.2.2 固体质量流量
• 4.2.3 料气比
• 4.2.4 输送管内的气流速度
• 4.2.5 管道内固体颗粒的速度
• 4.2.6 滑移速度
• 4.2.7 悬浮速度（沉降速度）
• 4.2.8 气—固两相的摩擦系数
• 4.2.9 相图
• 4.3 气力输送系统中的弯管
• 4.3.1 弯管的压力损失
• 4.3.2 弯管磨损分析
• 4.4 减压阀和拉伐尔喉径对流量影响
• 4.5 流态化
• 4.6 除尘系统
• 4.7 本章小结
• 5 双辅管炭黑密相气力输送系统设计
• 5.1 现有炭黑气力输送系统分析
• 5.1.1 单辅管内置式炭黑密相气力输送系统
• 5.1.2 单辅管外置式炭黑密相气力输送系统
• 5.1.3 单辅管炭黑密相气力输送系统特点
• 5.2 双辅管炭黑密相气力输送系统
• 5.2.1 方案的提出
• 5.2.2 输送系统分析
• 5.2.3 参数的确定
• 5.2.4 设计与计算
• 5.3 主要部件的设计
• 5.3.1 空气干燥处理装置
• 5.3.2 解包除尘装置
• 5.3.3 炭黑发送装置
• 5.3.4 输送管道
• 5.3.5 料气分离装置
• 5.3.6 炭黑秤
• 5.3.7 控制装置
• 5.4 本章小结
• 6 双辅管炭黑密相气力输送实验研究
• 6.1 实验说明
• 6.2 实验过程
• 6.3 实验结果及分析
• 6.3.1 气体流量
• 6.3.2 发送罐憋压压力
• 6.3.3 料气比
• 6.3.4 炭黑破碎率
• 6.3.5 输送压力损失
• 6.4 设计参数的验证
• 6.4.1 输送能力的验证
• 6.4.2 输送气量的验证
• 6.5 双辅管密相气力输送系统耗气量与单辅管输送系统耗气量比较
• 6.6 本章小结
• 结论与期望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录