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氣力輸送系統中彎管耐磨性的研究

日期:2020-09-20 21:41 關注:

摘要:在氣力輸送系統在多個領域得到廣泛應用的同時,系統彎管磨損問題也引起了人們的關注?;谶@種情況,本文對氣力輸送系統中彎管的磨損機理進行了分析,然后對系統彎管耐磨性的影響因素和增強方法展開了研究,以期為關注這一話題的人們提供參考。

不同于其他輸送設備,氣力輸送系統依靠空氣進行能量傳遞,從而實現物料的傳送。而采取該種能量傳遞方式,則使物料擁有了一定的移動速度,所以容易在通過彎管的過程中與內壁發生碰撞和摩擦,進而導致彎管耐磨性受到影響。因此,相關人員還應加強氣力輸送系統的彎管耐磨性研究,以便尋求方法增強彎管耐磨性,繼而使系統的運行更加可靠。

1.氣力輸送系統中彎管的磨損機理

在氣力輸送系統中,被輸送的物料將在氣流推力和自身重力的作用下通過彎管。但在通過時,由于物料運動方向將遭到改變,所以其將與彎管發生數次碰撞,從而導致管壁遭到磨損。從有關試驗結果來看,在大曲率半徑彎管中,物料將與管壁發生猛烈撞擊,并產生較多沖擊點,彎頭處則會出現類似磨出的凹坑。在短曲率半徑彎管中,由于轉彎處將堆積大量物料,所以能夠減少物料對管壁的沖擊,進而使管內壁得到保護。另外,由于貼近管內壁的物料流動速度會有所減緩,因此管壁的磨損也將得到減弱。由此可見,在氣力輸送系統中,彎管磨損主要是由物料的摩擦磨損和沖擊磨損構成。

2.氣力輸送系統中彎管耐磨性研究

2.1影響彎管耐磨性的因素。為研究彎管耐磨性,還要對氣力輸送系統中彎管磨損所受的內外因素展開分析。其中,外部因素主要包含氣流速度、料氣比和物料物性,內部因素則包含彎管結構和內壁粗糙度。文章來自于:www.hyderabadnight.com

2.1.1外部因素。在其他條件相同的情況下,想要減少彎管磨損,還要改變物料撞擊角和碰撞避免的速度。而粒子的速度越大,就會產生更多的摩擦或撞擊能量,從而導致彎管嚴重磨損。如果氣流速度過低,物料就會在彎管中沉積,進而導致管道堵塞。在氣力輸送系統中,可認為磨損量與輸送氣流速度的3次方成正比,所以氣流越大,物料與管道的接觸頻率也就越高,形成的接觸壓力也越大,從而導致彎管磨損越快。而料氣比為物料質量與輸送物料所消耗的空氣質量的比值。在料氣比較大的情況下,物料與管壁的碰撞或摩擦次數就越多,從而導致管壁遭到嚴重磨損。此外,物料的物性也會影響彎管的磨損。比如在物料擁有較大顆粒粒徑或硬度較大,彎管磨損就越嚴重。

2.1.2內部因素。從彎管設計角度來看,彎管結構與內壁粗糙度都會對彎管的磨損產生影響。首先,在彎管曲率半與管道直徑的比值較大的情況下,物料容易在通過彎管時在內壁上彈跳,從而導致其與彎管劇烈碰撞,并使物料運動方向發生改變。發生這種碰撞,將導致物料破碎,并產生能量損失,進而導致彎管形成磨損點。如果彎管曲率半徑較小,則能夠減少能量損失,進而使彎管的磨損得到減輕。其次,在彎管內壁具有較大粗糙度的情況下,彎管內部將產生較大的摩擦阻力。所以在物料通過的過程中,將消耗較大的能量,進而導致彎管磨損嚴重。再者,在彎管具有較小管徑的條件下,氣流將受到較大的阻力,物料通過同樣需要耗費較大能量,進而導致彎管磨損更加嚴重。此外,在彎管彎曲角較大的情況下,物料通過彎管需要更長時間,消耗的能量也更大,因此將導致彎管磨損嚴重。

2.2增強彎管耐磨性的方法。結合影響彎管耐磨性的因素,可以采取相應的措施增強彎管的耐磨性。首先,在彎管選材方面,還應選擇耐磨的材料,如金屬陶瓷復合材料,從而使彎管內壁的粗糙度得到降低,進而使彎管的磨損得到減少。而在磨損顯著的彎頭處,還應進行容易更換的襯板的附加,或是增加該部位的厚度。如果使用圓管,可以使用厚壁鋼管或鋼板進行彎管的焊接。為方便更換,通常會使用長方形斷面管段。其次,在彎管結構設計方面,還應實現合理設計。如果采用長半徑彎頭,就要將彎管設計成由一個彎管疊套另一個彎管的結構,然后利用水泥砂漿進行彎管間的孔隙填充,從而使彎管的使用壽命得到延長。在彎頭形狀設計方面,可以采用橢圓形彎頭、球形彎頭或一端不通的T 型彎頭。采取這些形狀,能夠使彎管部分的流通斷面得到增大,從而使物料在彎管處停滯,繼而使物料間的相互沖撞得到減少。在橢圓形彎頭中,物料進人到放大空間后就會先擴散然后收縮,并形成流動死區,因此不會直接接觸內壁。此外,如果采用短半徑彎頭,同樣也會形成一個物料堆積區,但是卻不會出現“空腔",所以能夠在預防磨損的同時,減少“返料''情況的發生。從有關研究結果來看,相較于長半徑彎頭,短半徑彎頭的耐磨性明顯更好,但稍弱差于T型管彎頭。

彎管的使用,能夠使氣力輸送系統管道更具靈活性,但是也導致了系統容易出現彎管磨損、物料受損和壓力降增加等情況。加強彎管磨損機理和影響因素的分析,并采取措施增強彎管耐磨性,則能使這些情況得到改善。因此,相信本文對氣力輸送系統中彎管耐磨性展開的研究,可以為相關工作的開展帶來啟示。

關鍵詞:氣力輸送系統;彎管;耐磨性

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