長距離氣力輸送系統(tǒng)表觀氣速沿管道不斷增加,氣固兩相流流型也隨之變化。當(dāng)輸送氣速下降到超出密相穩(wěn)態(tài)的輸送的邊界時,就會形成不穩(wěn)定的沙丘流,其特點是壓力波動增強,繼續(xù)降低輸送氣速,物料將沿管線堆積直至管道堵塞。因此,研究粉體氣力輸送的穩(wěn)定性,使輸送系統(tǒng)能夠保持穩(wěn)定的狀態(tài),對于實現(xiàn)長距離氣力輸送具有重要意義。
雙套管氣力輸送系統(tǒng)最初是為了解決電力行業(yè)粉煤灰長距離輸送的堵塞問題而設(shè)計的,其輸送管道具有獨特的結(jié)構(gòu),能保證在輸送過程中管道不易堵塞,提高了粉體輸送系統(tǒng)的安全性和可靠性。在輸送管道內(nèi)設(shè)置一有開孔的小管,開孔間距與輸送物料有關(guān)。當(dāng)輸料管內(nèi)的粉體堆積過高時,氣流就會優(yōu)先從小管內(nèi)流動,并以較高氣速從下一孔處噴出,沖刷堆積粉體的背風(fēng)面,減少粉體堆積的高度和長度,從而保證粉體的正常輸送。
粉體能夠輸送是因為在一定程度上它具有流動的特性,而之所以會堵塞管道是因為流動性較差而引起沉積造成的,因此粉體具有良好的流動性對輸送穩(wěn)定很重要。流態(tài)化是使固體顆粒層與通過其間的氣體或液體相接觸,從而轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃朴诹黧w的狀態(tài),達(dá)到有利于顆粒物料流動的工藝要求。
流態(tài)化倉泵就是利用流態(tài)化原理設(shè)計的一種有利于粉體長距離輸送的供料裝置。出料口位于流化板上部中央,倉泵本體充當(dāng)混合室。倉泵工作時,下部室出來的壓縮氣體經(jīng)流化板使輸送粉體處于流化狀態(tài),輸送粉體與空氣在進(jìn)入輸送管道之前得到了充分混合,這樣就消除了氣固兩相流進(jìn)入管道的加速壓損;另外,充分混合的流化狀態(tài),使粉體在輸送氣體中分布得比較均勻,減小了發(fā)生沉積堵塞的可能性,有利于粉體長距離輸送。
對長距離輸送的需求越來越大,因此需要對長距離粉體氣力輸送進(jìn)行專門研究。解決粉體長距離氣力輸送需要從輸送過程能耗和穩(wěn)定性兩方面綜合考慮,既要達(dá)到輸送的壓力需求,又要保障輸送不堵塞。無論是降低輸送過程的能耗,還是保證輸送過程平穩(wěn)不堵塞,都應(yīng)對管道內(nèi)的氣固兩相流動機理和管道內(nèi)的摩擦特性進(jìn)行深入研究。