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廢塑料氣力輸送管道壓力損失的研究

文檔作者：龐建明汪志全龍世剛孫劉恒文檔來(lái)源：安徽工業(yè)大學(xué)冶金與資源學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年02月16日
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V01．23
April
No．2
2OO6
安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)
J．of Anhui University of Technology
第23卷第2期
2006年4月
文章編號(hào)：1671—7872(2006)02—0132—04
廢塑料氣力輸送管道壓力損失的研究
龐建明，汪志全，龍世剛，孫劉恒
(安徽工業(yè)大學(xué)冶金與資源學(xué)院，安徽馬鞍山243002)
摘要：在廢塑料氣力輸送過(guò)程中，管道壓力損失是重要參數(shù)之一。由實(shí)驗(yàn)得出廢塑料輸送管內(nèi)氣力輸送附加壓力損失系數(shù)與弗
勞德準(zhǔn)數(shù)的定量關(guān)系式，廢塑料顆粒平均速度與單位管長(zhǎng)壓力損失的關(guān)系。
關(guān)鍵詞：廢塑料；氣力輸送；壓力損失
中圖分類號(hào)：137538．6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Study on Pressure Loss in the Pipe of Pneumatic Conveying of W aste Plastics
PANG Jian-ming，WANG Zhi-quan，LONG Shi-gang，SUN Liu-heng
(School of Metallurgy＆Resource，Anhui University of Technology，Ma anshan 243002，China)
Abstract：The pressure loss in the pipe of pneumatic conveying of waste plastics is one of the important
parameters．The quantitative relational expression is obtained about the coeficient of additional pressure loss and
the Froude number by experiment，and the relation is made clear between the average speed of waste plastics
particles and the pressure loss of per unit length．
Key words：waste plastic島；pneumatic conveying；pressure loss
引 言
從國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用和發(fā)展來(lái)看，高爐噴吹廢塑料不僅可行，而且是比較理想的廢塑料處理方式，能夠取得
較好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和社會(huì)效益。廢塑料顆粒的輸送又是高爐噴吹廢塑料的基本和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在輸送
過(guò)程中，管道壓力損失是重要參數(shù)之一，此參數(shù)在噴吹系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、管道排布及經(jīng)濟(jì)分析等方面有重要影響。
因而全面了解廢塑料輸送過(guò)程中壓降特性是非常有意義的。
1實(shí) 驗(yàn)
1．1 實(shí)驗(yàn)原料
本實(shí)驗(yàn)使用的廢塑料顆粒都是由本課題組自行研制的冷態(tài)破碎機(jī)和微熱塑化造粒機(jī)制得的I1l。聚乙烯簡(jiǎn)
稱PE，聚丙烯簡(jiǎn)稱PP，對(duì)本二甲酸Ls．醇簡(jiǎn)稱PET。PE3 5表示粒度為3 一．窒 竺
5 mm的PE塑料，PE5～10表示粒度為5～10 mm的PE塑料，PP0～3表示粒
度為O一3 mm的PP塑料，其它的依此類推，測(cè)得的廢塑料顆粒的物理性能
如表1所示。
1．2實(shí)驗(yàn)裝置及方法
為了比較全面地研究廢塑料顆粒輸送過(guò)程中的壓力損失情況，本實(shí)
驗(yàn)的管道排布包括水平段、垂直段、水平彎管、垂直彎管4部分，其布置情
況如圖1?？諝鈮嚎s機(jī)和儲(chǔ)氣罐作為輸送氣源，最大壓力為O．8 MPa；噴吹罐容積為0．22 m3，給料速度由螺旋
收稿日期：2005-07—18
基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金和上海寶鋼聯(lián)合基金項(xiàng)目(50274001)
作者簡(jiǎn)介：龐建明(1980一)，男，山東壽光人，安徽工業(yè)大學(xué)碩士研究生。
維普資訊 http://www.cqvip.com
第2期 龐建明等：廢塑料氣力輸送管道壓力損失的研究 133
給料器的調(diào)速電機(jī)控制，調(diào)速范圍O～60 dmin；管
道的總長(zhǎng)度為64 m，輸送管道內(nèi)徑為45 mill，上
升段和下降段管長(zhǎng)均為2 m，管路中設(shè)計(jì)了6個(gè)
曲率半徑均為0．360 m的90。彎管。
除了收集器是敞開在大氣之中外，其它的輸
送裝置都是密閉的，即廢塑料顆粒從噴吹罐，由螺
旋給料器推出，經(jīng)管道各個(gè)部分最終到達(dá)收集器
中。當(dāng)輸送穩(wěn)定后，換用另一個(gè)收集器收集30 s，
這樣可以測(cè)得噴吹量。氣流量由流量計(jì)讀出。在實(shí)
驗(yàn)的過(guò)程中，同時(shí)可以}J幾0得各管道的靜壓(管道內(nèi)
的壓力與大氣壓之差)，根據(jù)管道前后的壓差，即
1空氣壓縮機(jī)；2儲(chǔ)氣罐；3流量計(jì)；4噴吹罐；
5螺旋給料器；6壓力計(jì)；7玻璃管：8收集器
圖1廢塑料顆粒輸送裝置示意圖
可求得各段管道的壓降。由于壓降較小，為了保證壓力測(cè)量的準(zhǔn)確，測(cè)量時(shí)使用水柱壓力計(jì)。
2計(jì)算方法
2．1附加壓力損失系數(shù)的計(jì)算方法
在氣力輸送的壓力損失中(即總壓力損失ap)，包括純氣體流動(dòng)壓力損失(ap )和物料運(yùn)動(dòng)附加壓力損
失(ap )兩部分，即 =卸 +ap (1)
其中，氣體的壓力損失為： =A L~a'Ua (2)
物料的附加壓力損失為： ap,-A, (3)
式(2)，(3)相加得： =(A 九 (4)
式中：A _空氣摩擦阻力系數(shù)；A 物料的摩擦阻力系數(shù)；三一管道長(zhǎng)度，m； 一管道內(nèi)徑，m； 固氣比，
kg·kg ；t，|一氣體速度，m·s一 ；p 一氣體密度，kg·1TI 。
試驗(yàn)過(guò)程中最大的氣體流量 ≤60 m3·h-l,D為45 mm，管內(nèi)的最大表觀速度為
旦
t，m=a
q
-
'= =10．479 (5)
最大表觀雷諾數(shù)為
尺e = =3-l02×1 o4<10 (6)
顯然，式(6)表明輸送過(guò)程處于Blasius范1~(2320

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