粉体性能对浓相气力输送特性的影响

摘要

随着工业化的发展，粉体物料的输送广泛存在于电力、化工、建材、钢铁、食品等各个行业中，气力输送技术由于其不可替代的优势，被越来越多地应用于粉体输送中。而浓相气力输送能耗明显低于稀相气力输送，因此浓相气力输送技术已经得到越来越广泛的重视。但不是所有的粉体物料都适合于浓相气力输送，如何选择合适的粉体物料来通过浓相气力输送系统进行输送，对于更好地发挥浓相气力输送技术的优越性有重要的意义。 本文从粉体的基本性能出发，首先通过研究不同类型的粉体在气力输送中所表现出的特性，对粉体进行分类；再重点研究适合浓相气力输送的粉体在输送过程中的特性，得出两者之间的关系，从而可以预测何种工业粉体适用于浓相气力输送。 首先将所选的几种工业中常用的粉体物料采用激光粒度分析仪、天平、扫描电镜等测量仪器，对其基本性能特征(如粒径、粒径分布、粒子形状、密度、空隙度、休止角、含水量等)进行了表征。利用流态化分类与浓相输送系统选取原则分类综合分析的方法，将所选粉体物料分类。可以看出，粒径、粒度适中，密度差不大，形状规则，休止角小的粉体物料流动性较好，易于流化，适合于移动床和栓流流型的浓相气力输送，此类物料有石膏粉、水泥、粉煤灰等。 选择适用于浓相气力输送的两种粒径的粉煤灰、石膏、水泥共四种粉体物料，在正压上引式浓相气力输送中试实验台上，借助多台智能差压/压力远传变送器等精密测试仪器对粉料在浓相气力输送过程中的输送特性进行了研究。通过改变相应的操作参数进行了大量的试验。在试验的基础上，讨论了各操作参数以及不同的输送物料性能对流动特性的影响；得到了输送能力、固气比等特性随输送压力的变化趋势以及不同物料的空隙率、气体速度、颗粒速度、压力降的沿程变化曲线。 在上述研究的基础上，结合大量的试验数据，采用量纲分析法和数学分析法，线性回归出了粉体基本性能与几种主要的气力输送特性参数(如输送能力、颗粒速度、压力降)之间的理论关联式；并将理论值与试验值进行了误差分析；结果表明，本文得出的理论关联式具有较高的准确性，可以用来预测不同粉料在本系统的气力输送过程中输送特性参数的变化情况，对浓相气力输送装置的设计与优化具有较好的指导意义。

目录

文摘

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论文说明：符号说明

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第一章绪论

1.1研究背景、目的与意义

1.2文献综述

1.2.1气力输送简介

1.2.2粉体性能的研究

1.2.3粉料气力输送特性的分组方法

1.3本文主要研究内容

第二章粉体性能表征

2.1基本性能表征

2.1.1激光粒度分析

2.1.2密度测试

2.1.3扫描电镜分析

2.1.4流动性测试

2.1.5其他性能测试

2.2粉体的气力输送模式分类

2.3本章小结

第三章浓相气力输送特性参数的试验研究

3.1试验系统

3.1.1试验装置

3.1.2测量设备

3.1.3控制系统

3.2试验流程

3.3试验方案

3.4试验结果分析

3.4.1输送能力的变化

3.4.2固气比的变化

3.4.3颗粒平均速度的变化

3.4.4空隙率的沿程变化

3.4.5气体速度的沿程变化

3.4.6颗粒速度的沿程变化

3.4.7压力降的沿程变化

3.5本章小节

第四章粉体性能与输送特性的关联性研究

4.1输送能力与粉体性能的关系

4.1.1基本思路

4.1.2公式的推导

4.1.3理论关联式误差分析

4.2颗粒速度与粉体性能的关系

4.3阻力特性与粉体性能的关系

4.4本章小节

第五章结论与创新点

5.1结论

5.2本文的主要创新点

参考文献

致谢

附录