烟丝气力输送过程料速度的控制研究

谢钟翔

（湖南核三力技术工程有限公司，湖南 衡阳421001）

通过采取软启动方式来启动烟丝气力输送系统，能够避免启动偶成中，烟丝出现较多破碎，启动之后，科学控制烟丝的输送速度，确保水平管道当中所输送的烟丝能够连续、稳定流动，显著降低烟丝气力输送环节的造碎率，减少系统能耗。

1 烟丝气力输送过程运动状态

烟丝气力输送过程中，体现为悬浮、管底、疏密、集团、栓赛流态，各个流态的混合比与速度见表1。

2 料速度控制要点

2.1 颗粒运动原理

烟丝气力输送属低浓度低压吸送方式，其理想输送过程是悬浮状态，可以在管道内部均匀分布，通过将其简化成系统模型，针对单个颗粒进行分析，烟丝速度与气流速度的速度差产生的加速度等于各项力之和[1]。

在一定角度θ0的倾斜管道中，颗粒M 被气流加速，经过时间t，移动距离l，颗粒的初速度vs0，这时气流以相对速度(va-vs)对颗粒产生推力R，使得颗粒做加速运动：

上述为单颗粒物料在倾斜管中的运动方程。在水平管段，sin θ=0，垂直管段sinθ=1。由此可建立颗粒群速度Vs与时间的微分方程。

2.2 两相流的压力损失

两相流压力损失主要由四部分组成，分别是加速压损、摩擦压损、悬浮提升压损和局部压损。其中，加速压损，消耗与起动加速过程，即气流所作的功等于气体与物料增加的动能，引入混合比m 后并化简得到

表1 流态示意图

2.3 注意事项

根据气力输送的理论知识和计算，针对烟丝的气力输送过程，需要对烟丝的特性和对应的参数进行实验，转而应用到控制模型与方案的设计，系统的设计等方面，体现在以下几个方面：

即为风速控制烟丝速度的控制方案。

送料管(直管段)的压力损失△Pm由两相流的加速压损，摩擦压损以及颗粒群的悬浮压损与提升压损组成：

从加速压损△Pma(空气加速压损和颗粒加速压损)，空气摩擦压损△Pof，颗粒群摩擦压损与空气速度Va的关系得知，均与Va2成比例关系；，颗粒群悬浮压损与风速成反比的双曲线关系，提升压损与风速无关，会形成定值。将多个压损叠加之后，相关人员可以绘制送料管压损与风速关系曲线[3]。

另外，为了节省输送动力，有效减少物料损耗，在管道底部无沉积物料的情况下，尽量减小风速。国外在通过对一些其他物料的实验中得出，在m＜15，ds＞0.5mm 情况下，最小风速：Vmin=1.3Vnm0.25。

结束语

综上，通过对烟丝气力输送过程料速度的控制要点进行全面分析，明确颗粒运动原理、两相流的压力损失等，并提出注意事项，可以保证烟丝气力输送过程料速度得到更好控制，减少能源损耗。