炭黑密相气力输送CAD系统研究

【摘要】： 气力输送是利用空气(或其它气体)作为输送动力，在管道中搬运粉、粒状固体物料的方法。气力输送系统要求有空气(或其它气体)源、把物料加入管内的设备、输送管道以及从输送空气中分出被输送物料的分离设备和控制系统。尽管气力输送系统已在各工业部门广泛采用，并且它的生产厂和使用者也作了多年的研究和调查，但至今这种输送固体的方法仍没有形成完善的一门科学，理论研究大大滞后实际应用。它的设计大多数仍是以实际经验及设计经验公式或曲线为基础，没有形成一套完整的理论设计系统，所以本文就气力输送的计算机辅助设计(CAD)系统进行了研究。 气力输送系统得计算机辅之设计方法(CAD)是一种新兴的设计方法，也是气力输送系统设计发展的必要。它借助于计算机的运算能力，将设计过程中许多重复、琐碎和计算量较大的部分由计算机来完成，而设计人员只关注于关键性的设计步骤。 本文的CAD系统从功能上大体分为三个模块：设计空间模块、设计记录模块、数据查询模块；按输送系统方式分可以分为四个大的模块：吸送(负压)输送模块、压送(正压)输送模块、栓流气力输送模块、特种气力输送模块；按参数输入／结果输出可以分三个模块：参数输入模块、设计计算模块、结果输出模块。设计空间模块：通过查阅大量国内外相关行业的书籍，积累大量的经验公式，并对其进行对比分析，通过炭黑气力输送实验，获得最适合炭黑密相气力输送系统的公式及最恰当参数值。此模块可以在任何情况下返回上一步进行反复设计，以达到设计参数的最优化，可以直观在同一个界面中观察到不同参数对计算结果如管道压损、输送能力、管道耗气量、输送时间等的影响。设计记录模块：在CAD系统进行设计的同时，也记录下了每步设计的输入或输出。也可以查询输入相应参数和计算结果，设计完毕会提示对记录进行保存，以便以后查阅核对。数据查询模块：此模块录入了大量的不同行业中气力输送的应用，及这些行业的一些宝贵的设计经验、设计数据，这大大方便了初次设计新物料时的物性查询、输送方式确定、原始参数的估计等，避免了大量的实验，缩短了设计周期，提高了设计的合理与可靠性。 本文介绍了气力输送系统的计算机辅助设计(CAD)理论基础、设计流程及实现方法，结合工程设计方法、数值计算、优化设计等对气力输送系统的输送方式选择，管道压降，设备选择、最佳输送参数搭配等方面进行研究，对气力输送整套系统设计提供了完整的设计流程。 本CAD系统采用了Delphi软件对输送系统进行面向对象设计和模块化设计，并提供了开放式的接口以方便系统的扩充和完善。 最后，对本文的研究工作进行了总结陈述，对今后气力输送的研究提出了展望。