化工气力输送系统压降模型的优化设计--毕业论文

辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸I化工气力输送系统压降模型的优化设计摘要气力输送又称气流输送，或者称为气动输送。是在一定条件下，利用空气作为承载介质来输送颗粒或粉状物料的环保高效技术。它具有低成本、污染小、安全可靠等优点。使其在化工、发电、制药、食品、机械制造、饲料、建筑、冶金等领域里得到了广泛的应用，现已成为决定国民经济是否快速稳定发展的关键技术之一。本文的研究目的和方法：本文主要研究在水平T型分支管道中对气固两相流输送系统阻力特性的影响因素。通过对这些影响因素进行分析，对管道输送过程的优化设计，达到减小阻力损失和节能的目的。研究方法是在水平T型分支管道中进行气固两相流的气力输送实验。通过改变管网的扬升高度、发送压力、输送气体流量和两分支管路的阀门开度变化对各分支管路阻力特性的影响进行了实验研究。实验结果表明：阀门开度对各分支管路阻力特性的有影响，但是不明显。管网扬升高度变化后,发送压力对各分支管路的阻力特性影响较大。随着发送压力的增大，分支管路的单位长度压差变大。两分支管路的分配特性随着扬升高度增加及发送压力的增大变化较为复杂。关键词：气力输送，气固两相流，分支管，发送压力，扬升高度辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸IITheoptimaldesignofpressuredropmodelofchemicalpneumaticconveyingsystemABSTRACTPneumaticconveying，alsoknownasairtransport,orasPneumatictransportation.Incertainconditions,apowdermaterialenvironmentalefficienttechnologyusestheairasacarriermediumforthetransmissionofstreamingparticles.Ithasalow-cost,lowpollution,safetyandreliability.andhaswidelyusedinthechemical,powergeneration,pharmaceutical,food,machinerymanufacturing,feed,construction,metallurgyandotherfields,andhasbecomethekeytechnologiestodecideWhethertherapidandstabledevelopmentofthenationaleconomy.Theresearchpurposesandmethodsofthispaper:Themainresearchofthepaperistheinfluencingfactorsofresistancecharacteristicsofgas-solidflowconveyingsysteminthehorizontalT-branchpipe.Throughtheanalysisoftheseinfluencingfactors,wecanreducetheresistancelossandsaveenergyonthepipelineprocessoptimizationdesign.TheresearchmethodsofthispapershowthattheexperimentsofpneumaticconveyingconductedinthehorizontalT-branchpipe.Bychangingtheascensionheightofpipelinenetwork,sendingpressure,conveyinggasflow,twobranchesofthepipelinevalveopening,theinfluencingfactorsofresistancecharacteristicswouldbeanalyzedandstudied.Theexperimentalresultsshowthat:Valveopeninghaveaninfluenceonresistancecharacteristicsofeachbranchpipe,butnotobvious.Changingtheascensionheightofpipelinenetwork,thesendingpressurehaveagreaterimpactonresistancecharacteristicsanddistributioncharacteristics.Asthesendingpressureincreases,thepressureofunitlengthofbranchpipebecomeslarger.Twodistributioncharacteristicsofbranchpipe辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸IIIbecomemorecomplicatedwithascensionheightincreasesandthesendingpressurechanges.Keywords:pneumaticconveying,Gas-solidflow,branchpipe,sendingpressure,ascensionheight辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸IV目录1绪论............................................................11.1课题的研究背景.................................................11.2气力输送的特点及分类...........................................21.2.1气力输送的特点........................................21.2.2气力输送系统的分类....................................31.3气力输送的压降研究方法..........................................41.3.1压降比模型............................................51.3.2经验公式法............................................51.3.3附加压降模型法........................................71.3.4力平衡模型............................................81.4输送物料的性质对气力输送实验的影响.............................81.5管网分支管道输送系统的研究.....................................91.6气力输送系统的节能研究........................................101.7气力输送发展趋势..............................................111.8本章小结......................................................122气固两相流管网输送实验装置简介.................................132.1实验装置简介..................................................132.1.1供气系统.............................................142.1.2发料与收料系统.......................................152.1.3分支管道输送系统.....................................162.1.4数据测量与采集系统...................................172.2本实验所需物料的选择..........................................182.3实验步骤......................................................18辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸V2.4本章小结......................................................193管网分流时分支管路阻力特性的实验及分析..........................203.1研究方法介绍..................................................203.2分支管路控制阀开度相同时两分支管的阻力特性.....................203.3本章小结......................................................284管网的高度变化后，发送压力对分支管路阻力特性的影响.............304.1研究方法介绍..................................................304.2发送压力改变对各分支管路阻力特性的影响........................304.3本章小结......................................................325实验结论.......................................................33致谢...........................................................34参考文献.........................................................35辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸11绪论1.1课题的研究背景气力输送技术的发展已经有一百多年的历史了。1810年气力输送首先被提出用来输送邮件，Vallanse在1824年建立了第一个气力输送实验装置，1853年欧洲的科学家最早把气力输送装置成功的用于实际。但是由于受于当时科技和工业水平的限制，气力输送技术在很长的一段时间内没能得到广泛的应用，只局限于默写码头上货物额装卸。但是经过百余年的发展，目前，气力输送装置形式种类越来越多，输送技术也有了长足的发展。到了1960年之后，出现了以沉积床为标志的水平输送管道密相输送，气力输送技术在颗粒和粉料的输送方面进入了快速发展时期。科研人员对气力输送系统进行了多尺度、多角度的分析，主要包括流态化分析、边界层分析、空化理论分析等，这些理论都是基于对气固两相流观点的统一。由于我国的气力输送研究起步较晚，在气力输送领域的理论分析和实验研究做的还比较少，相关的技术参数不能确定，导致我国在气力输送系统方面的自主设计能力严重不足，建造设计水平低。所以多数的大型气力输送系统是从国外直接进口的。虽然仿照外国产品也进行了一些中小型气力输送系统的设计和实验，但由于没有精确可靠的理论支持，在实际应用方面出现了较多问题，输送设备的使用寿命、稳定性和耗能方面都不能让人满意。从上世纪八十年代开始，国内的科研人员在气固两相流管道输送领域进行了大量的研究，已经取得了一定的试验数据和理论研究成果。但由于气固两相流在管道内部流动现象非常复杂，这与固体物料在输送管内的运动、气流速度的分布和固体物料与管壁摩擦等各种因素有关，并且在实验测试、理论分析和模型建立方面还有很多严重的缺陷和不足，关于气力输送的研究进展相当缓慢。目前对于无分支的管道气力输送方面的研究成果，主要包括水平管道气力输送，