2018年7月6日 作者：三河機械
近年來(lái)，
氣力輸送系統在電力、化工、建材、鋼鐵、食品等行業(yè)的應用日趨廣泛，正在逐漸成為一種較為通用的輸運手段，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)引起了研究人員的大大興趣。
隨著(zhù)濃相氣力輸送技術(shù)的廣泛應用，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雜，主要有輸送物料料性、輸送管道特征（長(cháng)度、傾斜角度、彎頭等）、輸送壓力等。通過(guò)研究發(fā)現，物料料性對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其氣力輸送的成功和能夠達到的效果有很大的影響。不同種類(lèi)物料的特性不同，而同一種類(lèi)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)量流量對空氣質(zhì)量流量的坐標圖上，由等輸送管壓降線(xiàn)和等固氣比線(xiàn)在物料的輸送能力范圍內建立起來(lái)的。其中，等輸送管壓降線(xiàn)很重要，對給定的管道，壓降線(xiàn)和形狀、斜率和量值，可以隨物料種類(lèi)不同而有很大的變化。
1 粒子特性
1. 1 粒子尺寸
粒子尺寸以“粒徑”表示是一項基本性能,它既同單個(gè)粒子有關(guān)也與散料特性有關(guān)。粒徑可分為代表單個(gè)粒子的單一粒徑和代表許多不同尺寸粒子組合成粒子群的平均粒徑。對球形粒子可直接按其直徑清楚定義,但對不規則粒子的粒徑則要按以下當量來(lái)定義,故又稱(chēng)為當量直徑。
按二維當量來(lái)定義,分為內接圓直徑、外接圓直徑、具有相同圓周長(cháng)度的圓的直徑。
2、按三維當量來(lái)定義,分為具有相同表面積的球的直徑、具有相同體積或質(zhì)量的球的直徑、粒子剛好通過(guò)的孔(圓形或方形) 的尺寸。
3、按統計直徑定義，分為：①Feret 直徑(又稱(chēng)Green 徑)，即在一固定方向測出的粒子兩端點(diǎn)間的距離； ②Martin 直徑,即將三維粒子在固定方向分割成兩個(gè)相等面積的直線(xiàn)長(cháng)度，或者沿固定方向將粒子投影面積二等分線(xiàn)的長(cháng)度。當采用光學(xué)或電子顯微鏡時(shí)，都是從正上方觀(guān)察并投影在平面上的粒子，因此是依據粒子的投影圖形來(lái)確定粒徑。除了Feret 直徑、Martin 直徑外，還有所謂定向直徑、投影圓當量直徑、等周長(cháng)圓當量直徑，等等。
在氣力輸送工程中多采用質(zhì)量平均直徑。粒子的尺寸影響散料的流動(dòng)性能，通常粒子越小處理就越麻煩。散料粒子大小還影響到稀相氣力輸送的輸送速度，迄今將輸送速度作為粒子粒徑函數的關(guān)聯(lián)式至少已有12 種。
粒子密度
單個(gè)粒子的質(zhì)量除以該粒子體積的值即為粒子密度。由于測得的粒子體積可以包含或排除已存在粒子內部的開(kāi) 放形或封閉形孔洞的體積，后者定義為同粒子表面不連通的空穴,因此粒子密度就有三種不同表示方法。
真實(shí)密度，即粒子質(zhì)量除以排除開(kāi) 放和封閉孔洞后的粒子體積。
表觀(guān)密度，即粒子質(zhì)量除以排除開(kāi) 放孔洞但包含封閉孔洞的粒子體積。
有 效密度，即粒子質(zhì)量除以包含開(kāi) 放和封閉孔洞的粒子體積。
顯然,真實(shí)密度實(shí)際上很難測出,因為存在于粒子內部的孔洞無(wú)法去掉。同時(shí)也可看出, “真實(shí)密度> 表觀(guān)密度> 有 效密度”。工程應用中主要采用表觀(guān)密度。
粒子密度的測量常以相對密度表述,即將要測量的粒子密度與用作比較液體的已知密度之比值。對細粉料和可溶性或脆性粒子則采用與空氣比較的比重計。粒子密度用于計算輸送的氣流速度,它影響氣力輸送的輸送速度和輸送要求的壓降。
粒子形狀
粒子形狀是一項難以定義的性能參數,因為形狀有多種多樣，為了將粒子形狀引入分析模型中，就應在定量基礎上定義形狀。對單個(gè)粒子已提出多種“形狀系數”,如球形度、圓形度、面積形狀系數、體系形狀系數和比表面積形狀系數, 等等 。
如前所述,對粒徑不均勻的物料，通常將粒子視作球形而確定其當量直徑。氣力輸送的基本理論也是將粒子假定為球形來(lái)分析,這是因為球形的表面積與體積之比小,理論分析容易,且球形粒子無(wú)方向性,實(shí)驗結果也容易再現。
散料粒子的總體形狀和結構對氣力輸送裝置的設計很重要。若粒子是多角形,即指出輸送時(shí)易于破碎；纖維狀意味著(zhù)粒子可能糾結在一起，以致使進(jìn)、排料麻煩, 管道易于堵塞；有銳角的硬質(zhì)晶體狀粒子會(huì )造成部件被擦傷和磨蝕的可能性。因此在粉體工程的裝置設計和設備、管道與管件選型時(shí)，對此須仔細考慮。
粒子脆性
粒子脆性還不能容易地用一項指標或從試驗得出數值來(lái)定義。為了探討特定的粉碎機理,曾提出了如煤的可磨性指標,但并未成功引用到氣力輸送中有關(guān)粒子磨碎的問(wèn)題上來(lái)。稀相氣力輸送的高速氣流和粒子對管壁的碰撞,會(huì )造成粒子破碎,低速密相氣力輸送雖然情況大為改 善,但如處理不當,對脆性粒子仍然或多或少會(huì )引起粒子被磨碎,從而改變物料性能和降低產(chǎn)品質(zhì)量。
