气力输灰系统简介

1、气力输灰系统简介气力输灰系统简介第一章第一章 概论概论 第一节第一节 气力除灰概况气力除灰概况 第二节第二节 气力除灰系统的类型和特点气力除灰系统的类型和特点 第三节第三节 气力除灰系统的经济分析气力除灰系统的经济分析第二章第二章 气力除灰基础理论气力除灰基础理论 第一节第一节 灰粒的性质灰粒的性质 第二节第二节 空气在管道中流动的基本规律空气在管道中流动的基本规律 第三节第三节 气力输送的基础理论气力输送的基础理论第三章第三章 气力除灰系统的类型气力除灰系统的类型 第一节第一节 气力除灰系统的基本类型及其优缺点气力除灰系统的基本类型及其优缺点 第二节第二节 气力输灰设备的发展现状气力输灰设备

2、的发展现状 第三节第三节 国内外主要气力除灰技术介绍国内外主要气力除灰技术介绍第四章第四章 双套管气力除灰系统双套管气力除灰系统 第一节第一节 双套管的结构、原理和特点双套管的结构、原理和特点 第二节第二节 双套管系统在工程中的应用双套管系统在工程中的应用 第三节第三节 双套管除灰系统的主要设备规范双套管除灰系统的主要设备规范 第四节第四节 双套管除灰系统的设计双套管除灰系统的设计 第五节第五节 双套管除灰系统的安装及调试双套管除灰系统的安装及调试 第六节第六节 双套管除灰系统的运行双套管除灰系统的运行 第七节第七节 双套管除灰系统常见故障分析及处理双套管除灰系统常见故障分析及处理 第八节第八

3、节 日常维护说明日常维护说明第五章第五章 克莱德气力除灰系统和设备克莱德气力除灰系统和设备 第一节第一节 气力输送系统基本介绍气力输送系统基本介绍 第二节第二节 MD泵工作介绍泵工作介绍 第三节第三节 AV泵工作介绍泵工作介绍 第四节第四节 D泵介绍泵介绍 第五节第五节 PD泵介绍泵介绍 第六节第六节 TD泵运行介绍泵运行介绍 第七节第七节 路径选择（切换灰库）及路径选择（切换灰库）及“输送管路确认输送管路确认” 第八节第八节 目标灰库可用目标灰库可用 第九节第九节 CBH系统运行的主要条件系统运行的主要条件 第十节第十节 圆顶阀圆顶阀 第十节第十节 逆止阀逆止阀第六章第六章 气力输送阀门设备

4、气力输送阀门设备 第一节第一节 圆顶阀圆顶阀 第二节第二节 圆顶阀的零部件圆顶阀的零部件 第三节第三节 曲轴气动执行器曲轴气动执行器 第四节第四节 出料阀出料阀 第五节第五节 进气阀组进气阀组 第六节第六节 手动插板门手动插板门第一章第一章 概论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此，气力除灰与传统的水力除灰方式相比，在这方面就有

5、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；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；度较高，所需的运行人员较少；设备简单，占地面积小，

6、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。这些优点能很好地适应现代环保及法规要求. .。 同时电除尘器在国内燃煤电厂大面积使用，这又给粉煤灰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；电除尘器自限度地将利用价值最高的细微灰粒

7、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，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展，燃煤电厂气力除灰技术的应用前景将会越来越好。 第一节第一节 气力除灰概况气力除灰概况1-1 1-1 气力除灰的发展过程气力除灰的发

8、展过程从从1919世纪初气力输送装置即被用于工业，当时主要用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发展和完善，目前几乎所有的粉粒状物料都可以采用气

9、力输送方式输送方式 气力除灰于本世纪气力除灰于本世纪2020年代初开始用于电厂，起初是使用蒸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。到较差。到2020年代后期至年代后期至3030年代，随着机组容量的不断增大年代，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，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。我国电厂在性也不断提高。我国电厂在5050年代中期才开

10、始使用气力除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。仅限用于中小容量电厂或有干灰综合利用要求的工程。 1-21-2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方式比较，一般具有以下特点：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；、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、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；垂直

11、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；、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、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；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、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；，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。、输送距离以及被输送物料的尺寸均受到一定的限制。 同时，它与水力除灰系统相比。也具有以下特点：同时，它与水力除灰系统相比。也具

12、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、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；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、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，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；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、如运行不当或维修不及时容易造成对周围环境的污染。污染。 1-3 1-3 气力除灰发展的趋

13、势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，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：率的消耗，以降低系统的运行费用。其发展趋势

14、是：1 1、提高系统设备出力和输送浓度；、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；、采用流态化装置及流态化输送方式；3 3、长距离输送；、长距离输送；4 4、采用耐磨材料制造除灰设备和管道附件；、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。、提高自动化水平。 第二节第二节 气力除灰系统的类型和特点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

15、力式两大系统的压力不同，气力除灰系统分为负压式和压力式两大类。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。，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。不同的型式。系统的分类见表系统的分类见表1-11-1。 气力除灰装置分类表气力除灰装置分类表 表表1-11-1给给 料一般最大性能类料

16、一般最大性能类 别输送量距别输送量距 离气离气 源主源主 要要 用用 途装途装 置置( (吨吨/ /时时)()(米米) )压压 力负压式受灰器力负压式受灰器50200-500050200-5000公斤力公斤力/ /米米2 2将分散在各集灰斗的干灰向一处集中压低喷射将分散在各集灰斗的干灰向一处集中压低喷射器器3030230302公斤力公斤力/ /厘米厘米2 2短距离输送力压空气斜槽短距离输送力压空气斜槽40604060500500公斤力公斤力/ /米米2 2将几个集灰斗的干灰进行水平输送集中式高仓将几个集灰斗的干灰进行水平输送集中式高仓式输送泵式输送泵3030100500100500100041

17、00047 7公斤力公斤力/ /厘米厘米2 2远距离输远距离输送压螺旋泵送压螺旋泵10015021001502公斤力公斤力/ /厘米厘米2 2近距离连续输送负压近距离连续输送负压压力式联合装置压力式联合装置100100大容量远距离输送大容量远距离输送注：有注：有者者系引用国外的资料，国内电厂尚有一定差距。系引用国外的资料，国内电厂尚有一定差距。 2-1 2-1 负压式气力除灰系统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

18、气一起带入输送管道，经系统末端的收尘装置，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抽气设备排入大气。负压气力除灰系统如图1-11-1所示。图所示。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：下特点： 图图1-1 1-1 负压式空气输送设备布置负压式空气输送设备布置1 1、因管道和设备内

19、的压力均低于大气压力，所以管道沿、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；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、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、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

20、比较复杂；，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、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。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。、适用于将分散在各集灰斗的干灰向一处输送集中。 2-2 2-2 压力式气力除灰系统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，

21、空气直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。力逐渐降低，在收尘装置处系统压力为最低。图图1-2 1-2 正压式空气输送设备布置正压式空气输送设备布置 压力式气力除灰系统一般具有以下特点：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

22、系统相比，因其输送介质压力较、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；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、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，结构比较复要求高，以保证装置的高度密封和顺利供料，结构比较复杂；杂；3 3、收尘装置构造简单，经分离的空气系直接排向大、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；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

23、大于大气压力，如运行不当、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。向外泄漏，造成环境的污染。 第三节第三节 气力除灰系统的经济分析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，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。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

24、混合比。从设备能量消耗来看，压（抽）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

25、低压（抽）气设备的能量消耗是十分有利的。混合比对降低压（抽）气设备的能量消耗是十分有利的。 其次，从系统基建费用来看，由于混合比的提高，设备和其次，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。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负压、压力式气力除灰系统的主要经济指标的比较见表表1-21-2。 负压、压力式气力除灰系统比较负压、压力式气力除灰系统比较表表 表表1-21-2比比 较较 项项 目负目负 压压 系系 统正统正 压压 系系 统水力抽气器负统

26、水力抽气器负 压压 风风 机可机可 靠靠 性性99%95%90%99%95%90%动力消耗动力消耗21.1121.11投投 资资11.31.511.31.5维维 修修 量量11.52.711.52.7 第二章 气力除灰基础理论 第一节 灰粒的性质 1-1 粒径及粒径分布 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

27、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。 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=0.0

28、0001M）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。 4：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

29、。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。 5：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

30、的压力，提高负压，防止灰粉被压实。 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。 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

31、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） 3：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。 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

32、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） 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

33、重力加速度（米/秒2）。 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 1、流入口 喇 叭 口0.350.90 0.010.0660170 2、流出口突然流出喇 叭 口1.0 1.0 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。 （二）

34、 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）； 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。 （三） 三通管道 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： （2-22） 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； 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； V主管内的平均流速； 1、2局部阻力系数。 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。 （四） 阀门 蝶阀的

35、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。 蝶阀的局部阻力系数 表2-7 05101520253035 0.05 0.24 0.52 0.9 1.54 2.51 3.916.22 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。 闸 阀 的 阻 力 系 数 表2-8 开度01.0 97.8 17.0 5.52 2.05 0.31 0.260.07 0.05 （五） 弯管的压力损失 设Pb为气流在弯管中的压力损失，则公斤力/米2（2-23） 式中： 弯管总阻力系数 仅由于转弯所引起的阻力系数 摩擦阻力系数 L 弯管中心线长度（米） 各种弯管的阻力

36、系数值列于表2-9。 弯 管 的 阻 力 系 数 表2-9 形 状 条 件 阻力系数当量长度系数 0.5 0.75 1.0 1.5 2.00.73 0.38 0.26 0.17 0.1543 23 15 10 9 第三节 气力输送的基础理论 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。 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

37、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。 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。 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V

38、t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： Ws-Wa=fs（2-24） （2-25） （2-26） 式中： 、 粒子、气体的重度； g 重力加速度； cs 粒子以速度Vt在气流中运动时的阻力系数； as 粒子在气流方向的投影面积。 双式（2-25）、（2-26）代入式（2-24）中得：米/秒（2-27） 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

39、力。 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： （2-28） 式中： V气体的运动粘性系数； 气体的粘性系数； 柯鲁特斯坦用外近似法求得cs与Ret的关系为： （2-29） 式中系数k和指数是按相对应的Ret的大小来选定。 当Ret1时；k=24，=1（2-30）（2-31） 当Ret=1500时；k=10，= 当Ret=500z105时；k=0.44，=1（2-32） 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； 当Ret1时，粘性阻力起作用，适用于斯托克

40、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）： （2-33） 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）： （2-34） 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）： （2-35） 粒子在空气中沉降时，因，所以式（2-33）（2-35）可分别近似为： 对微细粒子： （2-36） 对中等粒子： （2-37） 对粗粒子： （2-38） 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： Vs=Vs-Vt（2-39） 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： 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