螺旋氣力吸取料分離過程物料流動特性的試驗研究與數(shù)值仿真
發(fā)布時間:2020-06-02 22:24
【摘要】:取料過程是影響散貨連續(xù)裝卸過程的重要因素,取料裝置性能的優(yōu)劣將直接影響散貨連續(xù)裝卸能力與效率的高低。論文研究一種新型的螺旋氣力吸取料機,該裝置結合了垂直螺旋輸送與負壓氣力輸送技術,能夠快捷、高效地完成從料堆取料及實現(xiàn)氣固分離的動作,兼具負壓氣力輸送自動取料、清償量低和垂直螺旋生產(chǎn)率高的優(yōu)點。 螺旋氣力吸取料機結構由三個區(qū)段構成:倒錐體離心分離段、垂直螺旋提升段、稀相氣密輸送段。在負壓作用下,物料從進料口被具有一定速度的空氣流攜帶入倒錐體;由于空氣流隨著氣流速度的減小而喪失攜帶物料的能力,物料顆粒與氣流發(fā)生分離,同時,在螺旋葉片的作用下,貼緊管壁做螺旋上升;經(jīng)過垂直螺旋提升的物料流從卸料口流出;含有極少量殘余物料的稀相空氣流沿螺旋中心孔向上方經(jīng)風管排出,經(jīng)除塵器進入風機。 通過本文的研究,取得了如下成果: 1.為論證螺旋氣力吸取料機方案的可行性,建立了螺旋氣力吸取料機的試驗臺,并進行了大量的實驗研究;試驗表明螺旋氣力吸取料機是一種快捷高效的取料裝置,能夠實現(xiàn)散貨物料的自行取料,以及氣固二相流的高效分離。 2.建立了臨界分離粒徑的數(shù)學模型,分析了臨界分離粒徑與螺旋的結構尺寸、螺旋轉速、氣流速度和物料密度,顆粒粒徑之間的關系,為螺旋氣力取料裝置的設計提供了理論依據(jù); 3.建立了分離界面的數(shù)學模型,對氣固二相流在螺旋槽中的運動規(guī)律進行分析,推算出物料的運動方程和氣體速度方程; 4.確定了空氣流臨界速度的求值區(qū)域,使之既滿足負壓自行取料,又能保證物料從氣固二相流的有效分離; 5.確定了物料從氣固二相流中分離出來的終端速度,這個終端速度決定了它是被葉片捕集還是被氣體帶走。顆粒在離心力作用下克服阻力,被向外甩并以相對于氣體的終端速度運動; 6.分析了螺旋氣力吸取料機分離過程的各個變量,采用量綱分析法導出了試驗模型的相似準則,為精確預測螺旋氣力吸取料機的分離性能提供了依據(jù)。 螺旋氣力吸取料機具有自行取料,高效率,低清倉量等多種取料優(yōu)良特性。采用此種取料方式提取物料,可使氣力輸送分離問題、散貨物料裝卸設備自行取料問題以及清倉問題等一并得到解決,為散貨物料裝卸工藝的新方案設計提供了條件,這也將是散貨連續(xù)卸船技術的一個發(fā)展方向。
【圖文】:
鼓風機、消聲器等排入大氣中。物料+空氣圖1一1l一吸嘴4一除塵器吸送式氣力輸送機2一輸料管3一分離器5一鼓風機6一消聲器這種氣力輸送機的最大優(yōu)點是供料簡單方便,吸料點不會粉塵飛揚,能夠從幾堆或一堆物料中的數(shù)處同時吸取物料。但是其輸送物料的距離和生產(chǎn)率是受到限制的。因為隨著輸送距離的增加,阻力也會加大,這就要求提高空氣的真空度,而吸送系統(tǒng)的真空度不能超過0.5一0.6個大氣壓,否則,空氣變得稀薄,攜帶物料的能力急劇下降,以至引起管道睹塞,影響輸送機正常工作。此外,吸送式氣力輸送機要求管路系統(tǒng)嚴格密封,,避免漏氣。為了保證鼓風機可靠工作及減少零部件磨損,進入鼓風機的空氣必須嚴格除塵[2]?紤]到吸送式氣力輸送機的上述特點
螺旋氣力取料裝置試驗初期模型
【學位授予單位】:武漢理工大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:TH232
本文編號:2693851
【圖文】:
鼓風機、消聲器等排入大氣中。物料+空氣圖1一1l一吸嘴4一除塵器吸送式氣力輸送機2一輸料管3一分離器5一鼓風機6一消聲器這種氣力輸送機的最大優(yōu)點是供料簡單方便,吸料點不會粉塵飛揚,能夠從幾堆或一堆物料中的數(shù)處同時吸取物料。但是其輸送物料的距離和生產(chǎn)率是受到限制的。因為隨著輸送距離的增加,阻力也會加大,這就要求提高空氣的真空度,而吸送系統(tǒng)的真空度不能超過0.5一0.6個大氣壓,否則,空氣變得稀薄,攜帶物料的能力急劇下降,以至引起管道睹塞,影響輸送機正常工作。此外,吸送式氣力輸送機要求管路系統(tǒng)嚴格密封,,避免漏氣。為了保證鼓風機可靠工作及減少零部件磨損,進入鼓風機的空氣必須嚴格除塵[2]?紤]到吸送式氣力輸送機的上述特點
螺旋氣力取料裝置試驗初期模型
【學位授予單位】:武漢理工大學
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【學位授予年份】:2011
【分類號】:TH232
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本文編號:2693851
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