气力输送的基本理论 垂直管道中气流输送原理

设管道中纯空气时的气流流速为v,管道中输送纤维时,纤维介质的空隙率为ε,则从纤维介质的空隙中透过的流速为v/ε,当流速v较小时,纤维不动,当v逐渐增加时,整个纤维介质膨胀并使ε增大,纤维开始上升,但由于上部的ε增大,从而使v/ε值降低,故纤维又下降,这种上升又下降的现象称为流化,但纤维仍留在管道中,不能达到输送的目的。当v继续增加并超过纤维介质的终末速度v_T 时,上升后即不再降落而继续休闲,形成输送过程。
设气力输送时,管道中纤维的休闲速度为v_f ,它一般低于空气流速v,两者的相对速度为v-v_f ,在垂直管道正常的稳定输送过程中,v-v_f =v_T ,即v=v_T +v_f 。因为v_f =v-v_T ,当纤维介质在垂直管道中产生悬浮时,v_f =0,此时使纤维介质在垂直管道中产生悬浮的气流速度称为悬浮速度。可以看出,悬浮速度在数值上等于沉降速度(终末速度),即气流速度达到自由沉降终末速度(终末速度)时,纤维介质在垂直管道中悬浮,当气流速度大于纤维介质的终末速度v_T 时,才能进行垂直管道的正常输送。气流速度一般操纵在终末速度的1.5～2.0倍。
在垂直管道中输送纤维介质时,如果降低流速到达肯定程度时,就会出现纤维介质在管道中某段多、某段少的情况,在纤维较多的一段中,ε较小,纤维介质空隙中透过的空气流速v/ε较高,出现腾涌现象,导致流动不匀,流速再降低就会出现堵塞。每当直站管道中产生螺旋休闲时,由于管壁摩擦增加及螺旋休闲的能量消耗,简单产生堵塞现象,要求增加输送速度。

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