第四章 颗粒—流体两相流动 流体与颗粒的相对运动 曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient) 流体与固体颗粒之间有相对运动时,将发生动量传递。 颗粒表面对流体有阻力,流体则对颗粒表面有曳力。 阻力与曳力是一对作用力与反作用力。 由于颗粒表面几何形状和流体绕颗粒流动的流场这两个方面 的复杂性,流体与颗粒表面之间的动量传递规律远比在固体 壁面上要复杂得多。 爬流(Creeping flow): 来流速度很小,流动很 缓慢,颗粒迎流面与背 流面的流线对称。 曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient) 在球坐标系中用连续性方程和 N-S方程可得到颗粒周围流体中 剪应力 r 和静压强 p 的分布为  r  3 u  R  

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Transcript 第四章 颗粒—流体两相流动 流体与颗粒的相对运动 曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient) 流体与固体颗粒之间有相对运动时,将发生动量传递。 颗粒表面对流体有阻力,流体则对颗粒表面有曳力。 阻力与曳力是一对作用力与反作用力。 由于颗粒表面几何形状和流体绕颗粒流动的流场这两个方面 的复杂性,流体与颗粒表面之间的动量传递规律远比在固体 壁面上要复杂得多。 爬流(Creeping flow): 来流速度很小,流动很 缓慢,颗粒迎流面与背 流面的流线对称。 曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient) 在球坐标系中用连续性方程和 N-S方程可得到颗粒周围流体中 剪应力 r 和静压强 p 的分布为  r  3 u  R  

第四章
颗粒—流体两相流动
流体与颗粒的相对运动
曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient)
流体与固体颗粒之间有相对运动时,将发生动量传递。
颗粒表面对流体有阻力,流体则对颗粒表面有曳力。
阻力与曳力是一对作用力与反作用力。
由于颗粒表面几何形状和流体绕颗粒流动的流场这两个方面
的复杂性,流体与颗粒表面之间的动量传递规律远比在固体
壁面上要复杂得多。
爬流(Creeping flow):
来流速度很小,流动很
缓慢,颗粒迎流面与背
流面的流线对称。
曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient)
在球坐标系中用连续性方程和
N-S方程可得到颗粒周围流体中
剪应力 r 和静压强 p 的分布为
 r 
3 u  R 
2
4
  sin 
R  r 
3 u  R 
p  p 0   gz 
  cos 
2 R  r 
2
式中p0为来流压力。
流体对单位面积球体表面的曳力(表面摩擦应力)为
 s    r
rR

3 u
2 R
sin 
曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient)
r 在 z 轴的分量为
z

 r  cos    / 2    r sin 
 d
所以整个球体表面摩擦曳力
在流动方向上的分量 F 为
F


2
0

d      sin  r
0
2
rR
R

d
2
sin  d 


3 u
 
 2
  d    sin  
sin   R sin  d   4 R u
2 R
0 

0
—— 表面曳力 (Wall drag)
曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient)
流体静压强对整个球体表面的作用力在流动方向上的分量为
Fn


2
0
d 
2

0
  cos   p
rR
R
2
sin  d 


3 u


 2
  d     p 0  gR cos  
cos   R sin  cos  d 
2 R
0 

0

4
 R  g  2 R u
3
3
浮力 Fb
与流体运动无关
流体对颗粒的形体曳力 Fp
正比于流速 u
——形体曳力(Form drag)
曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient)
流体流动对颗粒表面的总曳力为摩擦曳力与形体曳力之和
F
d
 F  F
p
 4  R u  2  R u  6  R u
——斯托克斯(Stockes)定律
颗粒雷诺数
Re
p

d pu 

严格说只有在 Rep < 0.1 的爬流条件下才符合上式的求解条件
曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient)
颗粒表面的总曳力 Fd
Fd  C D A p
u
2
2
24
(1) Rep<2,层流区 (斯托克斯定律区)
CD 
(2) 2<Rep<500,过渡区 (阿仑定律区)
CD 
(3) 500<Rep<2×105,湍流区 (牛顿定律区)
C D  0.44
Re p
18 . 5
Re
0 .6
p
(4) Rep>2×105,湍流边界层区
边界层内的流动也转变为湍流,流体动能增大使边界层分
离点向后移动,尾流收缩、形体曳力骤然下降,实验结果
显示此时曳力系数下降且呈现不规则的现象,CD  0.1。
曳力与曳力系数(Drag and drag coefficient)
曳力系数 CD 与颗粒雷诺数 Rep 的关系
流体绕球形颗粒流动时的边界层分离
0
0
u0
A
B
85
C
A
u0
B
140
C
自由沉降与沉降速度(Free settling and settling velocity)
单颗粒(或充分分散、互不干扰的颗粒群)在流体中自由沉
降时在所受合力方向上产生加速度
m
du
dt

F
合力为零时,颗粒与流体之间将保持
一个稳定的相对速度。
Fb
Fd
Fd  Fg-Fb
CD
ut 
Fg
2
 u t2  d p

2
4 d
3

4
p
1
6

p
 d 3p   p    g

 g
C D
——重力场中的沉降速度
ut 由颗粒与流体综合特性决定,包括待定的曳力系数CD
自由沉降与沉降速度(Free settling and settling velocity)
颗粒-流体体系一定,ut一定,与之对应的Rep 也一定。
根据对应的 Rep,可得到不同Rep范围内 ut 的计算式:
ut 
(1) Rep<2,层流区(斯托克斯公式)
(2) 2<Rep<500,过渡区(阿仑公式)
(3) 500<Rep
d
u t  0.27 
<2×105,湍流区(牛顿公式)
2
p

p

 g
18 
d
p
u t  1.74 

p

  g R e 0.6
p

d
p

p

 g

因Rep中包含 ut,故需通过试差确定计算公式。
灵活运用上述原理还可以根据颗粒在流体中沉降速度的实验
数据关联出颗粒的粒度 dp 或密度 p。
自由沉降与沉降速度(Free settling and settling velocity)
ut 是颗粒在流体中受到的曳力、浮力与重力平衡时颗粒与流
体间的相对速度,取决于流固二相的性质,与流体的流动与
否无关。
颗粒在流体中的绝对速度 up 则与流体流动状态直接相关。
当流体以流速 u 向上流动时,三个速度的关系为:
u p  u  ut
u = 0,up = ut 流体静止,颗粒向下运动;
up = 0,u = ut ,颗粒静止地悬浮在流体中;
u > ut , up > 0, 颗粒向上运动;
u < ut , up < 0,颗粒向下运动。
非球形颗粒的几何特征与曳力系数
一般采用与球形颗粒相对比的当量直径来表征非球形颗粒的
主要几何特征。
等体积当量直径 deV
等表面积当量直径 deA
等比表面积当量直径 dea
颗粒形状系数
d eV 
d eA
6V
3

A

ap 

Ap
V
A 
p

6
d
d ea 
p
6

a
6
A V
ap
非球形颗粒4个几何参数之间的关系
a
A
 d eV
 
 d eA
2

d
  ea

d eV

工程上多采用可以测量的等体积当量直径 deV 和具有直观意
义的形状系数A。
流体通过固定床的流动
固定床(Fixed bed):固定不动的固体颗粒层
例:固定床催化反应器、吸附分离器、离子交换器等。流体
在固定床中的流动状态直接影响到传热、传质与化学反应。
颗粒床层的几何特性
粒度分布
测量颗粒粒度有筛分法、光学法、电学法、流
体力学法等。工业上常见固定床中的混合颗粒,粒度一般大
于70mm,通常采用筛分的方法来分析颗粒群的粒度分布。
标准筛:国际标准组织 ISO 规定制式是由一系列筛孔孔径递
增(0.045 mm ~ 4.0mm)的,筛孔为正方形的金属丝网筛组
成,相邻两筛号筛孔尺寸之比约为2。
由于历史的原因,各国还保留一些不同的筛孔制,例如常见
的泰勒制,即是以筛网上每英寸长度的筛孔数为筛号,国内
将其称之为目数。
若筛孔直径为 di-1 和 di 相邻两筛的筛
留质量为mi,质量分率为xi,则有
d
pi

1
2
 d i-1  d i 
fi 
xi
密度函数 f
密度函数(频率函数)和分布函数
f
i
d i-1  d i
0
粒度等于和小于 dpi 的颗粒占全部
颗粒的质量分率
d
i
d pi d i-1
粒径d
p
Fi

d
0
pi
f d
p
d d p
——混合颗粒粒度分布函数
两函数可相互转换
f d
pi

分布函数F
1.0
Fi
dF
d d
p
d
0
p  d pi
d m ax
d pi
粒径d
p
混合颗粒的平均直径
由于颗粒的比表面对流体通过固定床的流动影响最大,通常
以比表面积相等的原则定义混合颗粒的平均直径 dpm。
若密度为p的单位质量混合球形颗粒中,粒径为dpi的颗粒的
质量分率为xi,则混合颗粒的比表面为

a
 xi 

 a i

 p 

1

6
xi
d
比表面相等
pm

6
1

a

d pi
p
对于非球形颗粒,
按同样的原则可得
d
pm
1


 xi 


 d ea i 
 xi 


 d pi 
1


也可用质量平均求混合颗粒的平均直径
 xi 



d
 A i eV i 
d
pm

xd
i
pi
床层的空隙率、自由截面和比表面
床层空隙率
颗粒床层中空隙体积与床层总体积之比
 
床层自由截面
V
0
V
b

V b V
V
p
b
颗粒床层横截面上可供流体流通的空隙面积
床层比表面 单位体积床层具有的颗粒的表面积
a b  1    a
流体通过固定床的压降
流体在颗粒床层纵横交错的空隙通道中流动,流速的方向与
大小时刻变化,一方面使流体在床层截面上的流速分布趋于
均匀,另一方面使流体产生相当大的压降。
困难:通道的细微几何结构十分复杂,即使是爬流时压降的
理论计算也是十分困难的,
解决方法:用简化模型通过实验数据关联。
简化的机理模型
L
Le
± í¹ Û
Ë Ù
¶ È
u
u
流体通过固定床的压降
把颗粒床层的不规则通道虚拟为一组长为 Le 的平行细管,其
总的内表面积等于床层中颗粒的全部表面积、总的流动空间
等于床层的全部空隙体积。
该管组(即床层)的当量直径可表达为
d eb 
4  管组流通截面积
管组湿润周边
d eb 
4  床层空隙体积
床层颗粒的全部表面积
d eb

4
ab

4
a 1   
将流体通过颗粒床层的流动简化为在长为 Le、当量直径 deb
的管内流动,床层的压降 p 表达为
 pb   
Le
d eb

 u 12
2
u1 — 流体在虚拟细管内的流速,等价于流体在床层颗粒空隙
间的实际 (平均) 流速。
u1 与空床流速(又称表观流速) u、空隙率 的关系
u1 
u

流体通过固定床的压降
工程上为了直观对比的方便而将流体通过颗粒床层的阻力损
失表达为单位床层高度上的压降
 pb

L
Le
1

L

 u 12
2
d eb
(1   ) a
 L e  1    a
2
2

 


u



u

3
3


 8L 
’ — 固定床流动摩擦系数
   f  Re b 
Re b 
d eb u 1
4

u
a (1   ) 
床层雷诺数
康采尼(Kozeny)式:Reb < 2
K
 
K —— 康采尼常数,= 5.0
Re b
 pb
L
a (1   )
2
 K

3
2
u
—— 康采尼(Kozeny)方程
流体通过固定床的压降
欧根(Ergun)关联式:Reb=(0.17~420)
 
4.17
 0.29
Re b
100
'
10
1.0
0.1
0.01
0.1
1.0
10
1000
100
10000
Re b
 pb
a (1   )
2
 4 . 17

L
 pb
L
 150
1   
 d
3
2
ea
3
2
 u  0 . 29
2
 u  1.75
a (1   )
1   
 d ea
3

3
u
2
u
2
—— 欧根 (Ergun) 方程
可用 A 与 deV 的乘积 (A deV) 代替 dea。
流体通过固定床的压降
当 Reb < 2.8 (Rep <10) 时,欧根方程右侧第二项可忽略。即流
动为层流时,压降与流速和粘度的一次方均成正比。
 pb
 150
L
(1   )
 d
3
2
2
ea
u
当 Reb > 280 (Rep >1000) 时,欧根方程右侧第一项可忽略。
即流动为湍流时,压降与流速的平方成正比而与粘度无关。
 pb
L
 1.75
(1   )
 d ea
3
u
2
与管内  ~ Re 关系不同的是, ’ ~ Reb 的变化是一条连续
光滑曲线,说明流体在颗粒床层中由滞流到湍流是渐变过程,
这反映了颗粒床层对流体速度分布的均化作用。
固体颗粒流态化 (Fluidization)
流态化(流化床):颗粒在流体中悬浮或随其一起流动。
强化颗粒与流体间的传热、传质与化学反应特性。
流态化过程及流化床操作范围
膨 胀床 (散式 )
E
u
初始流态化:
临界流化速度 umf
临界空隙率mf
床高
D
L
mf
A
C
B
L
0
鼓 泡床 (聚式 )
p

b
logp
b
气
泡
相
D
C
B
E
u
A
F
u
mf
u
t
乳
化
相
颗粒被气流带出:
带出速度 u(=ut)
logu
流态化过程床层压降及床高变化曲线
流化床操作范围:临界流化速度 umf 与带出速度之间
临界流化速度
umf是流化床的特性,是固定床变为流化床的一个转折点。可
由实验测定的Δpb~ u 曲线得到较准确的值。
初始流化时,床层内颗粒群(注意不是单颗粒)所受的曳力、
浮力与重力相平衡,即流体通过床层的阻力 Δpb 等于单位床
层面积上颗粒所受的重力与浮力之差
 p b  L m f 1   m f    p    g
因该状态下床层压降也符合欧根方程,将其与上式联立并用
(AdeV)代替 dea,可得
1   m f 
150
2
3



 m f A d ev
2
 u m f  1.75
1   m f 
 m f  A d ev
3
 u m2 f  1   m f    p    g
临界流化速度
当 deV 较小,umf 对应的 Rep<10 时,左侧第二项可忽略。则
u mf 
  A d ev 
150 
2
 mf
3

1   m f 
p  g
当 deV 较大,umf 对应的Rep>1000 时,左侧第一项可忽略,
u mf 
 A d ev  3m f

p  g

1.75
注意:计算 umf 的准确程度及可靠范围取决于关联式本身。
应充分估计 umf 计算值的误差。最好以实验测定为准。
颗粒几何性质及床层
mf 可用经验式估算
A
3
mf

1
 A  3m f
14
1   mf
2

1
11
流化床主要特性及流化类型
充分流态化的床层表现出类似于液体的性质:
L
p
u
(a)
u
(b)
u
(c)
u
(d)
u
u
(e)
 密度比床层平均密度 m 小的物体可以浮在床面上
 床面保持水平
 服从流体静力学,即高差为 L 的两截面的压差ΔP =mgL
 颗粒具有与液体类似的流动性,可以从器壁的小孔喷出
 联通的流化床能自行调整床层上表面使之在同一水平面上
不正常的流化现象
正常值
起伏
log  p b
log  p B
S
大高径比床层
log u
大直径床层
 pb  W A
log u
腾涌(Slugging):颗粒层被气泡分成几段并像活塞一样被推
动上升,在顶部破裂后颗粒回落。腾涌时床层高度起伏很大,
器壁被颗粒磨损加剧,引起设备震动,损伤床内构件。
沟流:大量气体经过局部截面通过床层,其余部分仍为固定
床而未流化(“死床”)。
腾通与沟流都会使气—固两相接触不充分、不均匀、流化质
量不高,使传热、传质和化学反应效率下降。
改善聚式流化质量的措施
气体分布板:高阻分布板 (>10%Δpb,且>0.35mmH2O) 可使
气体初始分布均匀,以抑制气泡的生成和沟流的发生。
气体
气体
多孔板
气体
风帽
管式
内部构件:阻止气泡合并或破碎大气泡。
宽分布粒度:宽分布粒度的细颗粒可提高床层的均化程度。
床层振动:
气流脉动:
聚式与散式流态化的判断
散式流态化(Particulate fluidization):
特征:颗粒分散均匀,随着流速增加床层均匀膨胀,床内空
隙率均匀增加,床层上界面平稳,压降稳定、波动很小。
散式流态化是较理想的流化状态。一般流-固两相密度差较
小的体系呈现散式流态化特征,如液-固流化床。
聚式流态化(Aggregative fluidization):
特征:颗粒分布不均匀,床层呈现两相结构。即颗粒浓度与
空隙率分布较均匀且接近初始流化状态的连续相(乳化相)和
以气泡形式夹带着少量颗粒穿过床层向上运动的不连续相
(气泡相)。又称鼓泡流态化。
一般出现在流-固两相密度差较大的体系,如气-固流化床。
聚式与散式流态化的判断
气-固流态化与液-固流态化并不是区分聚式与散式流态化的
唯一依据,在一定的条件下气-固床可以呈现散式流态化(密
度小的颗粒在高压气体中流化)或者液-固床呈现聚式流态化
(重金属颗粒在水中流化)行为。
根据流-固两相的性质及流化床稳定性理论,B.Bomero 和
I.N.Johanson 提出了如下的准数群判据:
 F r  m f  R e p  m f    p       L m f D   100
散式流态化
 F r  m f  R e p  m f    p       L m f D   100
聚式流态化
 F r  m f  u 2m f g d
p
临界流化条件下的弗鲁德数,D为床径
流化床床层高度及分离高度
流化数
实际操作流速与临界流化速度之比 u/umf
床层的流化状态和流化质量与流化数有很大关系
膨胀比 R 流化床的膨胀高度 L 与临界流化高度之比
R 
L
L mf

1   mf
1 
散式流化具有空隙率随流化数均匀变化的规律
聚式流化乳化相的空隙率几乎不变,床层膨胀主要由气泡相
的膨胀所引起。聚式流化床膨胀比是一个较难确定的参数。
流化床床层高度及分离高度
分离高度 H 或 TDH(Transport Disengaging Height):
流化床膨胀高度以上颗粒可以依靠重力沉降回落的高度。超
过这一高度后颗粒将被带出。TDH 的确定对流化床气体出
口位置的设计具有重要意义。
床高
TD H
L
气体中颗粒的浓度
广义流态化体系
对高流化数(数百)下的操作,可在床顶设置旋风分离器将随
气流带出的颗粒(ut < u)回收并返回床内。
广义流态化体系:包括密相层、稀相段和颗粒输送段。
例:流态化催化裂化装置:
原料油高温气化后与催化剂颗粒
在提升管内形成高速并流向上的
稀相输送,5~7秒即可完成原料
油的催化裂解反应。催化剂经旋
风离器分离后由下行管进入再生
器,被从底部送入的空气流化再
生,停留时间约为7~12分钟。
裂解产物
反应器内的
旋风分离器
烟道器
吹出用
水蒸气
再生器
提升管
反应器
预热器
主风机
进料油
气力输送 (Pneumatic transport)
气力输送:在密闭的管道中借用气体(最常用的是空气)动力
使固体颗粒悬浮并进行输送。
输送对象:从微米量级的粉体到数毫米大小的颗粒。
优点:效率高;全密闭式的输送既可保证产品质量、又可
避免粉体对环境的污染;容易实现管网化和自动化;
可在输送过程中同步进行气固两相的物理和化学加
工(颗粒干燥、表面包裹、气固反应等)。
缺点:能耗高,设计和操作不当易使颗粒过度碰撞而磨蚀、
破碎,同时造成管道和设备的磨损。
气力输送 (Pneumatic transport)
气源
颗粒进料与加速段
料仓
风机
弯管加速区
进料段
颗粒加速段
气-固分离
膨胀段
密相
稀相
高磨损区
稳定输送段
气固分离装置
气力输送颗粒-流体两相流流动特性与流型图
颗粒-流体两相的流体动力学特征常表现为流型转变
影响参数:气体流速
敏感参数:输送管内的压降
垂直气力输送
密相区
压 降 梯 度  p/ L
G1
G3
G2
稀相输送与密相输送
G4 G5
压降最低曲线
e
e
e
e
c
c
d
d
d
c
a
b
d
d
e
b
b
b
a
a
稀相区
c
c
B
a
b
G0
系统动力消耗评价指标
用来表征流型
G5  G 4  G3  G 2  G1
A
“哽噎”速度气 体 表 观 流 速
均相
u
垂直气力输送流型图
轻微
团聚
聚团
节涌
垂直气力输送管内流型
气力输送颗粒-流体两相流流动特性与流型图
水平气力输送
输送中重力的作用方向与流动方向垂直,使
颗粒保持悬浮的不再是曳力、而是水平流动的气流对颗粒产
生的升力,因此管内流型(主要是密相)也有所不同。
压 降 梯 度  p/ L
最低压降曲线
均匀稀相
颗粒堆积
“沉寂”速度
5
4
2
1
“沙丘”流
3
“沉寂”速度
气体表观流速 u
水平气力输送流型图
水平“拴塞”
垂直气力输送管内流型
气力输送颗粒-流体两相流流动特性与流型图
气力输送装置的压降包括输送段压降、除尘装置压降和系统
内各管件、阀件压降。
直管输送段压降 p
p  p f  p a  p r  p i
pf —— 气体与管壁的摩擦损失
pa—— 颗粒加速所需的惯性压降
pr—— 使颗粒悬浮并上升的重力压降
pi—— 颗粒自身及与管壁的碰撞与摩擦压降
两相模型
把流体和颗粒看作具有相互作用的两相,在微元长度 L 内,
分别以流体相和颗粒相为控制体进行动量衡算,得到
颗粒相
mp
du
dt
dc
dt
  Fd  Fw , g  F f , g  F p , g
D
 Fd  Fw , p  F f , p  F p , p

L
流体相
mg
u, c — 气相与颗粒相在管内的平均流速
mg , mp— 气相和颗粒相在控制体内的质量
z
若微元管段内的空隙率为,则
流体相
颗粒相
m g    V  
m p  1    
p
d2
L
4
 1    
d2
p
4
L
两相模型
气相对颗粒相的曳力 Fd :对粒径为 dp 的颗粒 两相滑移速度
2
2
u
3
 v
3
 u   c 
Fd 
4
C Dm p


p

d
4
p
C Dm p

v

d
p
p

 c  u1  c
流体相摩擦阻力Ff,g:假定管内自由截面分率与  相等,则
F f ,g  p f
 d
4
2
 L  u 1  d



d
2
4
2
2
2
u1

2d
 mg
而将颗粒相的摩擦阻力 Ff,p 表达为
F f , p   pi
1    d 2
4
2
2
 L  p c 1    d
c
 i 


 p 
mp
d
2
4
2d
2
压降梯度对两相的作用力 Fp,g 和 Fp,p 分别表达为
 p  d  L
2
F p , g  
z
4

p m g
L 
 p 1    d  L
2
F p , p  
z
4

p m p
L  p
两相模型
以上各式中所有动力学参数及颗粒相摩擦系数 p 直接与管
内空隙率有关。气力输送中固体加料速率和两相的流速都直
接影响空隙率的大小。
颗粒质量流率为G,流体质量流率为w,则
气力输送加料比
 
G
w
或以体积流率之比  来表达则为
 
V
p
V
g

G


w 
 
p


p
粗略估算时常以加料比判断流型,例如有人将  = 15 作为
密相输送与稀相输送的分界线。实际上,即使加料比相同,
两相的物性或流速不同,气力输送管道中固体颗粒的真实体
积密度并不一样。
两相模型
在均匀分布条件下,空隙率与颗粒流速 c、气体实际流速 u1
的关系为
 
 
c
 1
p
c  p  u 1
G
w

c
u1



p

1 

u


c 

p
c p
 
 1   
u 
气固两相间的相互作用力 Fd 是两相模型的核心,目前要预
测其大小尚有许多困难,因此限制了两相模型的实际应用。
拟均相法
将两相视为一体来考察则不用考虑两相间的相互作用 Fd ,
使问题得到简化 (在稀相输送条件下与实际情况相符)。
稳定输送段,颗粒、流体两相的加速度都为零时:

p
L
  g  1     p g  
 u 12
2d
  p 1   
 pc 2
水平输送前两
项可略去
2d
式中:  —— 流体相的摩擦系数
p —— 颗粒相的摩擦系数

4
p
 0.0285  g  d  c  1
Konno & Saito 计算公式
1 2
颗粒流速 c 可用 IGT (Institute of Gas Technology) 修正式计算:

c  u 1  0.68 d
0.96
p

0.5
p

 0.2
d
 0.54

气力输送的类型及装置
稀相输送( < 15) 和密相输送( > 15)
负压体系:一般为稀相输送
引风机
气力输送的类型及装置
正压体系:
低压:<100 kPa;中压:<300 kPa;高压:<1000 kPa
送风机
气力输送的类型及装置
组合体系:
分流阀
引 (或 送 )风 机
气力输送的类型及装置
气力输送系统风机的选用
风机特性曲线与流型图上的压降
特性曲线适配。
如图,加料量为 G1 时,风机 II
和风机 I 均能满足稀相输送的操
作条件。
加料量增加到 G2 时,风机 I 已不
能满足稀相输送的条件。
加料量增加到 G3 时,两台风机
都不能满足稀相输送的条件。风
机特性曲线越陡峭(如正位移式
风机),在稀相输送区操作范围
内颗粒加料量的调节余地越大。
气力输送的类型及装置
固体颗粒加料器的选用
需考虑颗粒特性(流动性、粘附
性、易碎性、大小、形状、温度等),操作压力,是否连
续加料以及加料量的控制精度等。
平衡气流
文丘里管
旋转阀
输送气流
输送气流
固体颗粒加料器的选用
密相脉冲
加料
螺旋加
料器
切换阀
压缩空气
输送气流
平衡气流
输送气流
板阀