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氮气闭环式气力输送机理研究与系统设计

刘艳青  
【摘要】: 气力输送系统因其简单便捷而非常适应于工厂、车间等场所的粉粒体物料的输送。该系统主要由压缩气体(通常为空气),喂料装置,输送管道和用以分离输送气体和物料的接受装置组成,系统几乎处于封闭状态,而且如果情况需要,系统可以在无需移动任何部件的前提下就能达到完全控制物料输送的目的。本文从气力输送机理研究出发,针对有潜在爆炸性、有放射性和强氧化性的物料,研究设计了一种新型的氮气闭式式气力输送系统,通过完全封闭输送、氮气循环再利用、自动控制,达到了节能降耗和安全环保的最终目的。 本文首先介绍了气力输送系统的优缺点,总结了国内外气力输送的发展状况和研究成果,阐述了课题的研究背景,详细叙述了课题的研究内容、目的意义、研究的方法与思路。 以气力输送的机理研究为基础,通过对气力输送的类别、粉体粒性、输送气速、输送压力、料气比、输送管路管径及输送管道压力损失等参数的深入探讨,针对输送易爆炸物料,研究分析了氮气闭环式气力输送系统的机理,介绍了氮气闭环式气力输送系统设计所需的基本气体方程、气固两相流运动状态等内容。 在氮气闭环式气力输送机理研究的基础上,根据设计要求和设计目标,对氮气闭环式气力输送进行了系统设计和计算,从工艺流程和控制流程两方面对氮气闭环式气力输送系统进行了系统整体性能的阐述和系统运行流程的详细说明,然后对系统内压缩空气制造系统、压缩氮气制取系统、供料压送系统、气力输送管道、储存分离系统、氮气循环再利用系统和控制系统七个组成部分进行了设计计算和选取配置,并对每个系统的性能与作用进行了深入的探讨,重点研究设计了氮气循环再利用系统中的除尘过滤装置、氮气增压装置、氮气差压平衡装置、氮气调压补气装置,通过双级除尘、超精过滤、变频增压、双路供气等多方面研究使系统获得了优良的节能环保特性,并对氮气闭环式气力输送系统的经济效益进行了计算分析。 以硫磺作为氮气闭环式气力输送系统的输送物料进行实验,根据系统的现场布局和运行状况,得到了理想的实验结果,检验了氮气闭环式气力输送系统的节能环保性和稳定可靠性。 最后,对本文的研究工作进行了总结陈述,对氮气闭环式气力输送系统在今后地推广使用以及在节能环保方面的改进和完善提出了展望。


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