气力输灰系统简介课件

气力输灰系统简介1气力气力输输灰系灰系统简统简介介1标题添加点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容总体概述点击此处输入相关文本内容标题添加点击此处输入相关文本内容2标题标题添加点添加点击击此此处输处输入相点入相点击击此此处输处输入入总总体概述点体概述点击击此此处输处输入入标题标题添添第一章概论第一节气力除灰概况第二节气力除灰系统的类型和特点第三节气力除灰系统的经济分析第二章气力除灰基础理论第一节灰粒的性质第二节空气在管道中流动的基本规律第三节气力输送的基础理论第三章气力除灰系统的类型第一节气力除灰系统的基本类型及其优缺点第二节气力输灰设备的发展现状第三节国内外主要气力除灰技术介绍3第一章第一章概概论论3第四章双套管气力除灰系统第一节双套管的结构、原理和特点第二节双套管系统在工程中的应用第三节双套管除灰系统的主要设备规范第四节双套管除灰系统的设计第五节双套管除灰系统的安装及调试第六节双套管除灰系统的运行第七节双套管除灰系统常见故障分析及处理第八节日常维护说明4第四章第四章双套管气力除灰系双套管气力除灰系统统4第五章克莱德气力除灰系统和设备第一节气力输送系统基本介绍第二节MD泵工作介绍第三节AV泵工作介绍第四节D泵介绍第五节PD泵介绍第六节TD泵运行介绍第七节路径选择（切换灰库）及“输送管路确认”第八节目标灰库可用第九节CBH系统运行的主要条件第十节圆顶阀第十节逆止阀5第五章第五章克莱德气力除灰系克莱德气力除灰系统统和和设备设备第一第一节节气力气力输输送送第六章气力输送阀门设备第一节圆顶阀第二节圆顶阀的零部件第三节曲轴气动执行器第四节出料阀第五节进气阀组第六节手动插板门6第六章第六章气力气力输输送送阀门设备阀门设备第一第一节节圆顶阀圆顶阀第一章 概论随着我国水资源、土地资源的日益紧缺，以及国家环保法律、法规的相继出台，对水、土地、环保等方面的要求都提出了较高的要求。为此，气力除灰与传统的水力除灰方式相比，在这方面就有其独特的优点：首先，它与水力除灰方式相比，气力除灰能节省大量的冲灰水；在输送过程中，灰不与水接触，故灰的固有活性及其它物化特性不受影响，有利于粉煤灰的综合利用；减少灰场占地；避免灰场对地下水及周围大气环境的污染；不存在灰管结垢及腐蚀问题；系统自动化程度较高，所需的运行人员较少；设备简单，占地面积小，便于布置；输送路线选取方便，布置上比较灵活；便于长距离集中、定点输送等。这些优点能很好地适应现代环保及法规要求.7第一章第一章概概论论随着我国水随着我国水资资源、土地源、土地资资源的日益源的日益紧紧缺，以及国家缺，以及国家。同时电除尘器在国内燃煤电厂大面积使用，这又给粉煤灰的综合利用带来了极大的便利，因为它干式收尘，粉煤灰原有的良好活性得以很好的保持；收尘效率高，可以最大限度地将利用价值最高的细微灰粒收集下来；电除尘器自身的多电场收尘结构又具有对干灰进行粒径分级的特点，可以实现粗、中、细灰分除、分贮和分用。等等这些，又为气力除灰提供了很好的用武之地。可以说，随着我国可持续发展战略的实施和环境保护，粉煤灰的综合利用的发展，燃煤电厂气力除灰技术的应用前景将会越来越好8。同同时电时电除除尘尘器在国内燃煤器在国内燃煤电电厂大面厂大面积积使用，使用，这这又又给给粉煤灰的粉煤灰的综综合合。第一节 气力除灰概况1-1 1-1 气力除灰的发展过程从1919世纪初气力输送装置即被用于工业，当时主要用于港口码头和工厂内的谷物输送。在使用的初期，由于没有合适的压力机械，同时系统所需的控制设备和部件也尚未发展，因此限制了装置的发展和应用范围的扩大。随着压气机械和自动控制设备的发展，气力输送装置得以不断发展和完善，目前几乎所有的粉粒状物料都可以采用气力输送方式9。第一第一节节气力除灰概况气力除灰概况1-1气力除灰的气力除灰的发发展展过过气力除灰于本世纪2020年代初开始用于电厂，起初是使用蒸汽抽气器的气力除灰系统，由于这种输送系统出力低、输送距离短、蒸汽消耗量大、系统运行的安全性和经济性均较差。到2020年代后期至3030年代，随着机组容量的不断增大，系统和设备相应地得到发展，系统运行的安全性和经济性也不断提高。我国电厂在5050年代中期才开始使用气力除灰系统，由于系统设备运行的可靠性和经济性较差，目前仅限用于中小容量电厂或有干灰综合利用要求的工程。10气力除灰于本世气力除灰于本世纪纪20年代初开始用于年代初开始用于电电厂，起初是使用蒸汽抽厂，起初是使用蒸汽抽1-21-2气力除灰装置的共同特点气力除灰装置与机械除灰方式比较，一般具有以下特点：1 1、设备简单，占地面积小，便于布置；2 2、输送路线可以任意地选取，输送通道可以水平、倾斜或垂直布置，布置上比较灵活；3 3、容易实行全盘自动化，所需的运行人员较少；4 4、便于长距离定点输送以及将分散的各除灰点的灰渣进行集中；5 5、为保证物料在气流中悬浮运动，气灰混合物的速度较高，一般所需的动力较大，管道的磨损也较严重；6 6、输送距离以及被输送物料的尺寸均受到一定的限制。111-2气力除灰装置的共同特点气力除灰装置的共同特点气力除灰装置与机械除灰气力除灰装置与机械除灰同时，它与水力除灰系统相比。也具有以下特点：1 1、气力除灰系统基本上不需要用水。因此，不会造成象水力除灰系统那样对水质的污染，也不会产生灰管结垢等问题；2 2、在输送过程中灰渣不受输送介质的影响，一般不会发生化学变化，也可避免灰渣受潮，保持灰渣的活性，便于灰渣的综合利用；3 3、如运行不当或维修不及时容易造成对周围环境的污染。12同同时时，它与水力除灰系，它与水力除灰系统统相比。也具有以下特点：相比。也具有以下特点：1、气力、气力1-3 1-3 气力除灰发展的趋势随着电厂机组容量的不断增大，对除灰技术提出了更高的要求。为了节约除灰用水，减少灰水排放处理的困难，以及满足灰渣综合利用的要求，在今后电厂设计中气力除灰系统必将逐步得到推广使用。因此，要求气力除灰系统和设备应在现有的基础上不断提高运行可靠性和降低功率的消耗，以降低系统的运行费用。其发展趋势是：1 1、提高系统设备出力和输送浓度；2 2、采用流态化装置及流态化输送方式；3 3、长距离输送；4 4、采用耐磨材料制造除灰设备和管道附件；5 5、提高自动化水平。131-3气力除灰气力除灰发发展的展的趋势趋势随着随着电电厂机厂机组组容量的不断增容量的不断增 第二节 气力除灰系统的类型和特点气力除灰系统是以空气为输送介质和动力，将锅炉各集灰斗的干灰输送到指定地点的一种输送装置。根据输送系统的压力不同，气力除灰系统分为负压式和压力式两大类。负压式系统是靠系统内的负压将空气和灰一起吸入管道内，物料的整个输送过程是在低于大气压下进行的。压力式系统则是用高于大气压的压缩空气来推动物料进行输送的。根据空气压力和输送设备的不同，又可分成许多不同的型式。系统的分类见表1-11-1。14第第气力除灰装置分类表 表1-11-1给 料一般最大性能类 别输送量距 离气 源主 要 用 途装 置(吨/时)()(米)压 力负压式受灰器50200-500050200-5000公斤力/米2 2将分散在各集灰斗的干灰向一处集中压低喷射器3030230302公斤力/厘米2 2短距离输送力压空气斜槽40604060500500公斤力/米2 2将几个集灰斗的干灰进行水平输送集中式高仓式输送泵303010050010050010004100047 7公斤力/厘米2 2远距离输送压螺旋泵10015021001502公斤力/厘米2 2近距离连续输送负压压力式联合装置100100大容量远距离输送注：有者系引用国外的资料，国内电厂尚有一定差距。15气力除灰装置分气力除灰装置分类类表表2-1 2-1 负压式气力除灰系统负压气力除灰系统系利用抽气设备的抽吸作用，使系统内形成真空，集灰斗内的干灰通过锁气器，受灰器，随吸入的空气一起带入输送管道，经系统末端的收尘装置，使气灰分离，灰分出后送入灰库内。经净化后的空气通过抽气设备排入大气。负压气力除灰系统如图1-11-1所示。图的下方示出系统内压力变化的曲线，在系统内各点的压力均低于大气压，越靠近抽气设备负压越大。同时它具有以下特点：162-1负压负压式气力除灰系式气力除灰系统统负压负压气力除灰系气力除灰系统统系利用抽系利用抽图1-1 1-1 负压式空气输送设备布置1 1、因管道和设备内的压力均低于大气压力，所以管道沿线和设备都没有物料和空气向外泄漏，工作环境较好；2 2、供料用的受灰器布置在系统的始端，真空度较低，不需要气封装置，受灰器的结构比较简单，所需的空间也较小；3 3、因为收尘装置处于系统末端高真空度区，即需要考虑密封，防止由外向内漏气。又要保证分离出来的灰顺利排出，设备结构比较复杂；4 4、由于受负压的限制，系统出力和输送距离均受到一定的限制，一般适用于中等出力，短距离输送。5 5、适用于将分散在各集灰斗的干灰向一处输送集中。17图图1-1负压负压式空气式空气输输送送设备设备布置布置1、因管道和、因管道和设备设备内内2-2 2-2 压力式气力除灰系统压力式气力除灰系统是靠从压力设备排出的压力空气与物料混合，利用系统两端的压力差进行输送的。在系统的末端气灰混合物通过收尘装置使空气与灰分离，空气直接排入大气，灰则送入灰库内。压力式气力除灰系统如图1-21-2所示。图的下方示出系统内压力变化的曲线。从图中可以看出：在给料装置处压力最高，随着管道输送方向压力逐渐降低，在收尘装置处系统压力为最低。图1-2 1-2 正压式空气输送设备布置182-2压压力式气力除灰系力式气力除灰系统统压压力式气力除灰系力式气力除灰系统统是靠是靠压力式气力除灰系统一般具有以下特点：1 1、与负压气力除灰系统相比，因其输送介质压力较高，可用于大容量、长距离的输送，也可用作从一处向多处进行输送的装置；2 2、供料装置布置在系统压力最高处，对装置的密封要求高，以保证装置的高度密封和顺利供料，结构比较复杂；3 3、收尘装置构造简单，经分离的空气系直接排向大气，一般仅需安装一级袋式收尘器即可；4 4、因系统内的压力均大于大气压力，如运行不当、维修不及时，物料和空气有可能通过不密封或磨穿的地方向外泄漏，造成环境的污染。19压压力式气力除灰系力式气力除灰系统统一般具有以下特点：一般具有以下特点：1、与、与负压负压气力除灰气力除灰第三节 气力除灰系统的经济分析在设计气力除灰系统时，必须综合地根据工程具体条件，通过技术经济比较后选择最合适的输送方式和相应的设备。如果系统的输送出力和输送距离已定，则系统的经济性一般将取决于输送的混合比。从设备能量消耗来看，压（抽）气设备所需的功率与系统压力和空气流量的乘积成正比。如提高混合比，输送用的空气量则可减小，在输送速度保持一定的条件下，输送用的空气量与管径的平方成正比，即QD2QD2而系统压力即输送管道的阻力与管径成反比，即PP 而与混合比并不是按正比关系增加。因此，提高输送的混合比对降低压（抽）气设备的能量消耗是十分有利的。20第三第三节节气力除灰系气力除灰系统统的的经济经济分析分析在在设计设计气力除灰系气力除灰系统时统时其次，从系统基建费用来看，由于混合比的提高，设备和输送管道的尺寸都可以相应地减小。降低系统基建费用的效果也是显而易见的。负压、压力式气力除灰系统的主要经济指标的比较见表1-21-2。负压、压力式气力除灰系统比较表 表1-21-2比 较 项 目负 压 系 统正 压 系 统水力抽气器负 压 风 机可 靠 性99%95%90%99%95%90%动力消耗21.1121.11投 资11.31.511.31.5维 修 量11.52.711.52.721其次，从系其次，从系统统基建基建费费用来看，由于混合比的提高，用来看，由于混合比的提高，设备设备和和输输送管道的送管道的第二章 气力除灰基础理论22第二章第二章气力除灰基气力除灰基础础理理论论22第一节 灰粒的性质1-1 粒径及粒径分布23第一第一节节灰粒的性灰粒的性质质23若灰粒是大小均匀的球体，可以取其直径为粒径。若灰粒大小和形状不一，则必须按一定方法确定其平均直径。灰的粒径变化主要决定于进入燃烧室的燃料颗粒的大小、燃烧室的型式和结构以及燃烧室和烟道内的烟气速度等。对于炉排式燃烧的锅炉，灰粒的粒径较大，悬浮式燃烧室的灰粒蚪舷浮一：主要性能指标1：粒度:粒度是对粉煤灰颗粒大小的度量，是粉煤灰的基本物理参数之一。粉煤灰许多的物化性能与此参数有密切的联系。测量方法：筛分（范围）和粒度分析仪（范围更小的数值范围）粒度大将引起在浓相输送中不容易形成灰栓、导致输送困难并引起耗气量增加。粒度大将引起在浓相输送中不容易形成灰栓、导致输送困难并引起耗气量增加。24若灰粒是大小均匀的球体，可以取其直径若灰粒是大小均匀的球体，可以取其直径为为粒径。若灰粒大小和形状粒径。若灰粒大小和形状2：密度密度：单位容积内的重量。气化密度：灰层处于气化状态下的密度。在粒度相同时，密度小、孔隙率高，易输送。3：粘附力:粘附力是分子力（分子间的引力，和距离的）、静电力（带相同电荷和相反电荷之间颗粒的引力和排斥力）、毛细粘附力（2个相邻湿润颗粒之间的拉力）总合。分子力：分子间的引力，和距离的成反比，距离超过100A（1A=0.00001M）时，此力忽略不计。当分子力很大时，粉粒从环境中吸收水分,增加粘性力.静电力:带相同电荷和相反电荷之间颗粒的引力和排斥力.在相邻带电的粒子间的空气介质湿度教大,册静电力的作用就会显著减弱或全部消失.粘附力大,会导致灰的流动性差，导致落灰困难并会增加浓相输送的困难。252：密度：密度254：磨蚀性:粉煤灰在流动中对管道壁的磨损。影响磨蚀性的因素：粉煤灰颗粒的硬度、灰的几何形状、大小、密度、强度、流动速度。粉煤灰颗粒的硬度:是物料磨蚀性及抗破碎性程度的表征,又是物料强度、流动性好坏的度量。硬度高：流动性差；导致为输送高硬度的物料需要耗费大的耗气量。一般：多棱体比光滑表面磨蚀性大、粗灰比细灰磨蚀性大。在5-10的颗粒磨蚀性可以忽略；颗粒增大；磨蚀性增加，增大到极限值后，磨蚀性下降。磨蚀性与气流速度的2-3次方成正比。灰的浓度低，磨蚀性大；灰的浓度高、其磨蚀性低。264：磨：磨蚀蚀性性:粉煤灰在流粉煤灰在流动动中中对对管道壁的磨管道壁的磨损损。265：灰斗内的架桥和离析架桥（棚灰）：粉料堵塞在排料口以至于不能进行自由落体的排料。架桥的原因：堆积密度（大）、压缩性（高）、粘附性（粘、软）、可湿性（高）、喷流性（差）、拱顶物料强度（高）、储存时间（长）、出料口（小）。括号内是增加架桥发生的诱因变化趋势。防止架桥的措施：合理设计灰斗的形状和尺寸，安装时要保证灰斗的密封严密。对灰斗进行保温（防潮）。减小粉料对灰斗的流动磨擦阻力，在灰斗拼接时，保证钢板之间无突台。降低灰斗内的压力，提高负压，防止灰粉被压实。275：灰斗内的架：灰斗内的架桥桥和离析和离析27离析：颗粒状态的物料在高度趋势变化时，出现的颗粒运动。在高度堆积过程：细料从堆积的物料中分离出来；在高度下降过程：粗料从堆积的物料中分离出来。溜槽造成的离析：在物料斜面上运动时，颗粒大的物料速度快，落下后远离斜面的末断；颗粒小的物料落下后，靠近斜面的末端。严重的离析直接影响会的流动性、增加落料的困难，导致在进入设备后，流化困难、输送困难、耗气量增加、管道磨损加剧。防止出现明显离析和溜槽的措施，保证颗粒的差值小，使物料的颗粒粒度分布在一定范围，分布范围小，则离析和溜槽的现象弱。28离析：离析：颗颗粒状粒状态态的物料在高度的物料在高度趋势变趋势变化化时时，出出现现的的颗颗粒运粒运动动。在高。在高二：输送1：灰气比：在气、固两相流中，固体物料和气量的比值（质量比、容积比）。灰气比越大，输送能力越高。但悬浮输送，灰气比大压力损失大，易堵管。2：实际浓度：在输送管道中，单位长度内的物料质量和气体质量之比。在气流与物料速度相等的时候，实际浓度等于灰气比。（稀相和栓塞浓相）29二：二：输输送送293：物料在管道中的状态均匀流（悬浮流）：物料均匀分布在管道的气流中；属于稀项输送。其灰气比低（浓度低）、速度快、对管道磨损大。输送动力是：气动力部分流：速度降低后，灰被气流带动。属于中相输送。其速度低于均匀流。栓柱流：物料充满一段管路，形成栓柱状。属于浓相输送。输送动力：栓柱两侧的压差。流动速度低，对管道磨损小。303：物料在管道中的状：物料在管道中的状态态30第二节 空气在管道中流动的基本规律2-1 空气的组成及物理性质一、空气的组成干燥空气的组成参见表2-1。在工程上可把空气视为氧氧=41的混合气体。二、空气的重度（）和密度（）干燥空气的重度可按下式计算：公斤力/米3 （2-5）式中：t温度（）；绝对压力（毫米汞柱）。空气的密度用下式表示：公斤力秒2/米2 （2-6）31第二第二节节空气在管道中流空气在管道中流动动的基本的基本规规律律31 空 气 组 成 表2-2成 分莫尔百分率(%)成 分莫尔百分率(%)氮（N2）78.09 氪（Kr）1.010-4氧（O2）20.95 氢（H）5.010-5氩（A）0.93氙（Xe）8.010-6二氧化碳（CO2）0.03臭氧（O3）1.010-6氖（Ne）1.810-3氡（Ra）6.010-18氦（He）5.2410-4式中：g重力加速度（米/秒2）。32三、局部阻力的压力损失气流在管道的进口、出口、变径或弯头等处，由于流动情况发生骤然变化，均会产生局部阻力的压力损失，现将有关常用的局部阻力的压力损失分述如下：（一）管道进出口管道进出口的压力损失P可按下式计算：公斤力/米2 （2-20）式中：局部阻力系数。其值可根据进出口的形状，按表2-6确定。管道进出口的局部阻力系数 表2-6形 状条 件局部阻力系数当量长度系数33三、局部阻力的三、局部阻力的压压力力损损失失331、流入口喇 叭 口0.350.900.010.06601702、流出口突然流出喇 叭 口1.01.0 60具有园角喇叭形流入口的压力损失为最小，气力除灰装置宜采用这种流入口。341、流入口、流入口34（二）变径管件变径管件的压力损失P可按下式计算：公斤力/米2 （2-21）式中：V变径管件末端处的气流速度（米/秒）；35（二）（二）变变径管件径管件353636如管件为渐缩时，值可取为定值，0.06；但当管件为渐扩形时，随管件前后直径比及扩散角不同，有很大差别。37如管件如管件为渐缩时为渐缩时，值值可取可取为为定定值值，0.06；但当管件；但当管件为渐扩为渐扩（三）三通管道38（三）（三）三通管道三通管道38三通管分为合流三通和分流三通两种（图2-7），三通管的局部阻力损失分别按下式计算：39三通管分三通管分为为合流三通和分流三通两种（合流三通和分流三通两种（图图2-7），三通管的局部阻），三通管的局部阻 （2-22）40（2-22）40式中：P1由主管流入支管1或由支管1流入主管时的局部阻力损失；41式中：式中：P1由主管流入支管由主管流入支管1或由支管或由支管1流入主管流入主管时时的局部的局部P2由主管流入支管2或由支管2流入主管时的局部阻力损失；42 P2由主管流入支管由主管流入支管2或由支管或由支管2流入主管流入主管时时的局部阻力的局部阻力损损失失V主管内的平均流速；43V主管内的平均流速；主管内的平均流速；431、2局部阻力系数。441、2局部阻力系数。局部阻力系数。44试验表明：当A1=A2=A时，三通管的阻力系数随流量比的变化而改变。45试验试验表明：当表明：当A1=A2=A时时，三通管的阻力系数随流量比的，三通管的阻力系数随流量比的变变化化（四）阀门46（四）（四）阀门阀门46蝶阀的阻力损失随阀瓣的旋转角度而变化，表2-7为不同转角时的阻力系数。47蝶蝶阀阀的阻力的阻力损损失随失随阀阀瓣的旋瓣的旋转转角度角度而而变变化，表化，表2-7为为不同不同转转角角时时4848 蝶阀的局部阻力系数 表2-749蝶蝶阀阀051015202530355005 10152025303550 0.05 0.24 0.52 0.9 1.54 2.51 3.916.22510.050.240.520.9 1.542.515252闸阀的阻力损失决定于阀板开启的程度。表2-8列出闸门在不同开度下的阻力系数。53闸阀闸阀的阻力的阻力损损失决定于失决定于阀阀板开启的程度。表板开启的程度。表2-8列出列出闸门闸门在不同开在不同开5454 闸阀 的 阻 力 系 数 表2-855闸阀闸阀的的开度01.056开度开度01.0 56 97.8 17.0 5.52 2.05 0.31 0.260.07 0.055797.817.05.522.050.3105858（五）弯管的压力损失59（五）（五）弯管的弯管的压压力力损损失失59设Pb为气流在弯管中的压力损失，则60设设 Pb为为气流在弯管中的气流在弯管中的压压力力损损失，失，则则60公斤力/米2（2-23）61公斤力公斤力/米米2（2-23）61式中：弯管总阻力系数62式中：式中：弯管弯管总总阻力系数阻力系数62 仅由于转弯所引起的阻力系数63仅仅由于由于转转弯所引起的阻力系数弯所引起的阻力系数63摩擦阻力系数64摩擦阻力系数摩擦阻力系数64L 弯管中心线长度（米）65L弯管中心弯管中心线长线长度（米）度（米）65各种弯管的阻力系数值列于表2-9。66各种弯管的阻力系数各种弯管的阻力系数值值列于表列于表2-9。666767弯 管 的 阻 力 系 数68弯弯管管的的阻阻力力系系数数68表2-969表表2-969 形 状 条 件 阻力系数当量长度系数70形形状状 条条件件 阻力系数阻力系数 当量当量长长度系数度系数70717172720.5730.5730.75740.75741.0751.0751.5761.5762.00.73772.00.73770.38780.38780.26790.26790.17800.17800.1543810.15 4381238223821583158310841084 9859858686第三节 气力输送的基础理论87第三第三节节气力气力输输送的基送的基础础理理论论87关于气力输送的研究，过去大部分是放在研究：确定输送管道的压力损失，且局限于对理论分析与实验容易作比较的大粒子、混合比低，在水平短直管道内作稳定输送，确定其压力损失；由实测的压力损失与输送条件的关系；用力学分析粒子的运动，推导出理论公式，再通过实验来确定公式中的系数和指数等。88关于气力关于气力输输送的研究，送的研究，过过去大部分是放在研究：确定去大部分是放在研究：确定输输送管道的送管道的压压力力但是，根据这些研究得出的理论公式中所包含的未知系数以及由实验得到的经验公式只是在实验条件下才成立。只要其中某个条件改变时，这些公式即不能应用，因此公式应用范围显得很狭窄。89但是，根据但是，根据这这些研究得出的理些研究得出的理论论公式中所包含的未知系数以及由公式中所包含的未知系数以及由实验实验目前，对气力输送理论的研究有了新的进展，特别是对于高混合比的低速输送，弯管中粒子的运动和压力损失；以及输料管内物料的堵塞与吹通和流动等进行了大量研究，理论和设计技术不断得到完善。90目前，目前，对对气力气力输输送理送理论论的研究有了新的的研究有了新的进进展，特展，特别别是是对对于高混合比的于高混合比的3-1 粒子的沉降速度和悬浮速度研究粒子在气流中运动时，粒子的沉降速度是粒子动力学的最基本的性质。当直径为ds的球形粒子从静止状态在气流中自由下落时，粒子由于受重力的作用，下落的速度逐渐增大，同时粒子所受到的气流阻力也相应增大。直至粒子的重力Ws与粒子在气流中所受到的浮力Wa和气流的阻力fs达到平衡时，粒子的气流中将以等速Vt沉降，这一临界速度称为粒子的沉降速度Vt。其关系式可表示如下：913-1粒子的沉降速度和粒子的沉降速度和悬悬浮速度浮速度91Ws-Wa=fs（2-24）92Ws-Wa=fs（2-24）92（2-25）93（2-25）93（2-26）94（2-26）94式中：、粒子、气体的重度；95式中：式中：、粒子、气体的重度；粒子、气体的重度；95g 重力加速度；96g重力加速度；重力加速度；96cs 粒子以速度Vt在气流中运动时的阻力系数；97cs 粒子以速度粒子以速度Vt在气流中运在气流中运动时动时的阻力系数；的阻力系数；97as 粒子在气流方向的投影面积。98as 粒子在气流方向的投影面粒子在气流方向的投影面积积。98双式（2-25）、（2-26）代入式（2-24）中得：99双式（双式（2-25）、（）、（2-26）代入式（）代入式（2-24）中得：）中得：99米/秒（2-27）100米米/秒秒（2-27）100粒子在气流中下沉时受到的阻力有两种：其一是由于气流作用于物体的动压力所引起的；另一种是由于摩擦引起的。这些阻力的大小，决定于气流绕过粒子时在粒子周围气流的流态，即决定于气流是层流还是紊流。当其流态为紊流时，粒子受到的阻力主要是动压力阻力。层流时，粒子受到的阻力主要是摩擦力。101粒子在气流中下沉粒子在气流中下沉时时受到的阻力有两种：其一是由于气流作用于物体受到的阻力有两种：其一是由于气流作用于物体根据分析和实验资料，粒子在气流中运动阻力系数cs系雷诺数Ret的函数。当粒子以沉降速度Vt在气流中运动时，此时的雷诺数为：102根据分析和根据分析和实验资实验资料，粒子在气流中运料，粒子在气流中运动动阻力系数阻力系数cs系雷系雷诺诺数数Re（2-28）103（2-28）103式中：V气体的运动粘性系数；104式中：式中：V气体的运气体的运动动粘性系数；粘性系数；104 气体的粘性系数；105气体的粘性系数；气体的粘性系数；105柯鲁特斯坦用外近似法求得cs与Ret的关系为：106柯柯鲁鲁特斯坦用外近似法求得特斯坦用外近似法求得cs与与Ret的关系的关系为为：106（2-29）107（2-29）107式中系数k和指数是按相对应的Ret的大小来选定。108式中系数式中系数k和指数和指数是按相是按相对应对应的的Ret的大小来的大小来选选定。定。108当Ret1时；k=24，=1（2-30）109当当Ret1时时；k=24，=1（2-31）当Ret=1500时；k=10，=110（2-31）当）当Ret=1500时时；k=1当Ret=500z105时；k=0.44，=1（2-32）111当当Ret=500z105时时；k=0.44，=将式（228）（232）分别代入式（227）中，可得到以下对应于不同Ret范围的沉降速度Vt的公式；112将式（将式（228）（）（232）分）分别别代入式（代入式（227）中，可得）中，可得当Ret1时，粘性阻力起作用，适用于斯托克斯（Stokes）阻力定律范围（相当于微细粒子粒径小于100微米的情况）：113当当Ret1时时，粘性阻力起作用，适用于斯托克斯（，粘性阻力起作用，适用于斯托克斯（Stokes（2-33）114（2-33）114当Ret=1500时，适用于奥仑（Allen）阻力定律范围（相当于中等大小粒子的情况）：115当当Ret=1500时时，适用于奥，适用于奥仑仑（Allen）阻力定律范）阻力定律范围围（2-34）116（2-34）116当Ret=5002105时，适用于牛顿（Newton）阻力定律范围（相当于粗粒子的情况）：117当当Ret=5002105时时，适用于牛，适用于牛顿顿（Newton）阻）阻（2-35）118（2-35）118粒子在空气中沉降时，因，所以式（2-33）（2-35）可分别近似为：119粒子在空气中沉降粒子在空气中沉降时时，因，因，所以式（，所以式（2-33）（）（2-35）可）可对微细粒子：120对对微微细细粒子：粒子：120（2-36）121（2-36）121对中等粒子：122对对中等粒子：中等粒子：122（2-37）123（2-37）123对粗粒子：124对对粗粒子：粗粒子：124（2-38）125（2-38）125沉降速度为Vt的粒子，在垂直向上速度为Va的均匀气流中，粒子运动的绝对速度Vs为：126沉降速度沉降速度为为Vt的粒子，在垂直向上速度的粒子，在垂直向上速度为为Va的均匀气流中，粒子的均匀气流中，粒子Vs=Vs-Vt（2-39）127Vs=Vs-Vt（2-当Vs=0，即Va=Vt时，粒子在气流中处于原地静止状态，我们把此时的气流速度Va称为粒子的悬浮速度。所以，当粒子处在速度大于沉降速度的气流中时，就会被气流带动：128当当Vs=0，即，即Va=Vt时时，粒子在气流中，粒子在气流中处处于原地静止状于原地静止状态态，我，我应该指出：多数粒子并非是球形，而是不规则形状。阻力系数不但受形状的影响，即使是同一种粒子，由于它相对于气流的位置不同，迎风面积和阻力系数都会有变化，因此受力情况甚为复杂。同时粒子在有限空间的管道内沉降，会受到管壁的影响。实验结果表明；当粒子的直径很小时，管壁的影响可忽略不计。当气流中灰粒的浓度很大的，由于粒子相互之间的作用，亦会使沉降速度减小。总之，在杓蒲檬渌推魉俣仁保璐笥诔两邓俣取129应该应该指出：多数粒子并非是球形，而是不指出：多数粒子并非是球形，而是不规则规则形状。阻力系数不但受形状。阻力系数不但受在实际计算确定粒子沉降速度时，由于沉降速度为未知数，则必须选假定一雷诺数，然后根据计算沉降速度的结果再校核与原先假定的雷诺数是否相符，计算需经反复核算。为克服这种计算的不便，可用以下简易计算法。130在在实际计实际计算确定粒子沉降速度算确定粒子沉降速度时时，由于沉降速度，由于沉降速度为为未知数，未知数，则则必必须选须选首先假定粒子适合于斯托克斯阻力定律，由式（2-33）或（2-38）计算沉降速度，由式（2-28）算出雷诺数Ret，然后由图2-10查得修正系数，最后用以下公式计算出实际的沉降速度。131首先假定粒子适合于斯托克斯阻力定律，由式（首先假定粒子适合于斯托克斯阻力定律，由式（2-33）或（）或（2-（2-40）132（2-40）1323-2 气力输送管中粒子的运动1333-2气力气力输输送管中粒子的运送管中粒子的运动动133一、粒子在气力输送管中的运动状态134一、粒子在气力一、粒子在气力输输送管中的运送管中的运动动状状态态134如前所述，粒子只有在速度大于其沉降速度的气流中，才能被气流带走，但在实际装置中，由于粒子相互之间以及与管壁的摩擦和碰撞；在管壁附近存在有边界层；在弯管、挡板等处气流的不均匀；以及重力的影响等原因，所需的气流速度远比粒子的沉降速度为大。135如前所述，粒子只有在速度大于其沉降速度的气流中，才能被气流如前所述，粒子只有在速度大于其沉降速度的气流中，才能被气流带带一般来说，气流的速度越大，粒子在输送管内的分布就越均匀。反之，则越靠近管底处，粒子分布越密。当气流速度小于某一值时，一部分粒子（较粗的）停滞在管底，一边滑动，一边被推着向前运动，如气流再进一步减小时，则停滞的料层反复作不稳定的移动，最后终于停顿而形成堵塞虼耍筛萜魉俣扔肓拥脑硕刺治韵铝啵酝夹伪硎尽136一般来一般来说说，气流的速度越大，粒子在，气流的速度越大，粒子在输输送管内的分布就越均匀。反之送管内的分布就越均匀。反之1.均匀悬浮流 当输送气流速度较高，灰气比很低时，粉粒基本上以接近于均匀分布的状态在输送管气流中悬浮输送。1371.均匀均匀悬悬浮流浮流当当输输送气流速度送气流速度较较高，灰气比很低高，灰气比很低时时，粉粒基，粉粒基2.管底流 当输送气流速度减小时，在水平管中颗粒向管底聚集，越接近管底，分布越密，但尚未出现停滞，颗粒一面作不规则的旋转，碰撞，一面被输送走。1382.管底流管底流当当输输送气流速度减小送气流速度减小时时，在水平管中，在水平管中颗颗粒向管底粒向管底Q&A问答环节敏而好学，不耻下问。学问学问，边学边问。Heisquickandeagertolearn.Learningislearningandasking.139Q&A问问答答环节环节敏而好学，不耻下敏而好学，不耻下问问。学学问问学学问问，边边学学边问边问。添加标题添加标题添加标题添加标题此处结束语点击此处添加段落文本.您的内容打在这里，或通过复制您的文本后在此框中选择粘贴并选择只保留文字140添加添加标题标题添加添加添加添加添加添加标题标题此此处结处结束束语语点点击击此此处处添加段落文本添加段落文本.感谢您的观看与聆听本课件下载后可根据实际情况进行调整141感感谢谢您的您的观观看与聆听本看与聆听本课课件下件下载载后可根据后可根据实际实际情况情况进进行行调调整整141