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粉體技術(shù)研究現(xiàn)狀是什么情況？粉體作為散裝的輸送已經(jīng)有 100 多年的歷史，與常規(guī)機(jī)械輸運(yùn)和車(chē)輛輸運(yùn)相比，具有輸送效率高、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及有利于環(huán)境保護(hù)等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

因此，氣力輸送已經(jīng)廣泛應(yīng)用于火電、鋼鐵冶煉和水泥等行業(yè)的裝卸貯運(yùn)及粉體工程的單元操作中。另外，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的越發(fā)嚴(yán)格，改善工業(yè)粉塵污染的現(xiàn)狀將極大地推動(dòng)氣力輸送行業(yè)的不斷發(fā)展。

氣力輸送從出現(xiàn)到廣泛應(yīng)用，經(jīng)歷了從稀相到密相的研究轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了氣力輸送的不斷發(fā)展。就當(dāng)今國(guó)內(nèi)外對(duì)的研究而言，大多仍集中于較短距離的密相氣力輸送，主要是為了解決工廠(chǎng)內(nèi)部或工廠(chǎng)間的近距離氣力輸送問(wèn)題，而對(duì)于長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里的長(zhǎng)距離，如電廠(chǎng)除灰的，由于技術(shù)限制，常采用多級(jí)接力或系統(tǒng)串聯(lián)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。但在現(xiàn)場(chǎng)條件受限或征地困難的情況下，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離氣力輸送仍比較困難，因此迫切需要長(zhǎng)距離氣力輸送新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。

1 長(zhǎng)距離氣力輸送技術(shù)的研究現(xiàn)狀

影響粉體長(zhǎng)距離氣力輸送的兩個(gè)關(guān)鍵因素是能耗和穩(wěn)定性。能耗是粉體隨輸送氣體在管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的能量消耗，即壓降;穩(wěn)定性即輸送過(guò)程的平穩(wěn)性，輸送不平穩(wěn)將可能導(dǎo)致堵塞，使輸送無(wú)法進(jìn)行。因此研究粉體長(zhǎng)距離氣力輸送，就是研究如何降低能耗，并保證輸送的穩(wěn)定性。

1.1能耗

能耗是氣力輸送過(guò)程中的動(dòng)力消耗 (壓降)，降低能耗可使單位輸送長(zhǎng)度壓降減小，延長(zhǎng)輸送距離。氣力輸送壓降與很多因素有關(guān)，其中最復(fù)雜多變的就是輸送物料的性質(zhì)。不同種類(lèi)、粒徑、水分的粉體氣力輸送規(guī)律不同，對(duì)于同一種粉體，粒度及分布、含水率是影響粉體流動(dòng)性的主要因素。粒度越小，分布越寬，水分越高，其流動(dòng)性越差，則氣力輸送越困難。

在長(zhǎng)距離氣力輸送管內(nèi)固粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)既有滾動(dòng)又有懸浮，同時(shí)還發(fā)生固粒與固粒、固粒與壁面的碰撞，固粒旋轉(zhuǎn)還產(chǎn)生舉力，完全考慮這些問(wèn)題是相當(dāng)復(fù)雜的。因此很多研究者在試驗(yàn)的同時(shí)也借助數(shù)值模擬的方法對(duì)氣力輸送機(jī)理進(jìn)行研究。

1.2穩(wěn)定性

長(zhǎng)距離氣力輸送表觀(guān)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(shí)，就會(huì)形成不穩(wěn)定的沙丘流，其特點(diǎn)是壓力波動(dòng)增強(qiáng)，繼續(xù)降低輸送氣速，物料將沿管線(xiàn)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(duì)于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)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(zhǎng)距離輸送的堵塞問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，其輸送管道具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，能保證在輸送過(guò)程中管道不易堵塞，提高了的安全性和可靠性。在輸送管道內(nèi)設(shè)置一有開(kāi)孔的小管，開(kāi)孔間距與輸送物料有關(guān)。當(dāng)輸料管內(nèi)的粉體堆積過(guò)高時(shí)，氣流就會(huì)優(yōu)先從小管內(nèi)流動(dòng)，并以較高氣速?gòu)南乱豢滋巼姵觯瑳_刷堆積粉體的背風(fēng)面，減少粉體堆積的高度和長(zhǎng)度，從而保證粉體的正常輸送。

粉體能夠輸送是因?yàn)樵谝欢ǔ潭壬纤哂辛鲃?dòng)的特性，而之所以會(huì)堵塞管道是因?yàn)榱鲃?dòng)性較差而引起沉積造成的，因此粉體具有良好的流動(dòng)性對(duì)輸送穩(wěn)定很重要。流態(tài)化是使固體顆粒層與通過(guò)其間的氣體或液體相接觸，從而轉(zhuǎn)變?yōu)轭?lèi)似于流體的狀態(tài)，達(dá)到有利于顆粒物料流動(dòng)的工藝要求。

流態(tài)化就是利用流態(tài)化原理設(shè)計(jì)的一種有利于粉體長(zhǎng)距離輸送的供料裝置。出料口位于流化板上部中央，本體充當(dāng)混合室。倉(cāng)泵工作時(shí)，下部室出來(lái)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(zhǎng)距離輸送。

對(duì)長(zhǎng)距離輸送的需求越來(lái)越大，因此需要對(duì)長(zhǎng)距離粉體氣力輸送進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究。解決粉體長(zhǎng)距離氣力輸送需要從輸送過(guò)程能耗和穩(wěn)定性?xún)煞矫婢C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(wú)論是降低輸送過(guò)程的能耗，還是保證輸送過(guò)程平穩(wěn)不堵塞，都應(yīng)對(duì)管道內(nèi)的氣固兩相流動(dòng)機(jī)理和管道內(nèi)的摩擦特性進(jìn)行深入研究。