摘要：在模拟实际生产的情况下，笔者对固粒气力输送运行的特征与参数进行了实验，对输送距离在200m的正压浓相气力输送运行特性作出全面而系统的描述和分析，结果澄清了气力输送的运行效率与输送参数的关系，为今后输送系统的运行性能与新系统的运行参数给予明确的指导。
关键词：气力管道；输送特性；运行参数
一、气流的影响
从开泵压力的变化参数中我们可以看到，低气流量对于系统的固气比会产生严重的影响。当空气流量的基数定位于0.1kg/s时，气流量会逐渐加大，使得固气比的增量呈现直线上升，一直到空气流量达到0.1kg/s以上时，再增加压力时，固气比不会再出现变化。而在更大的范围内，固气比会严格的按照空气的流量发射出一致的趋势。所以，空气流量是影响气体输送的最重要的原因。在实际的研究过程中，确定管道的直径就可以有效的控制气流的速度和质量。这对于我们早先认为的地只要给定了气力输送速度就，就能达到固定的比值的印象是不准确的。
（二）压力的影响
压力是一个重要的指标参数。在实验中需要记录三个重要的数据。一个是系统的泵内压力Pt、另一个是输灰管入口压力Pi、输灰管出口压力P0。在状态稳定的时候，Pt与Pi之间的差别是一个恒定的数值，大概在12-16kPa。开泵压力的定义要明确，出料阀开阀的瞬时压力是一个重要的参数。实验设定了五个组别，第一组的流量是0.15kg/s、第二组的流量是0.13kg/s、第三组的流量是0.09kg/s、第四组的流量是0.07kg/s、第五组的流量是0.04kg/s。五组流量的开泵压力以50递增，分别是0、50、100、150、200。实验结果显示，在低速区，出力为压力的增函数，流量越小，压力变化越大。进入到高速区后，压力仍然在增大，但是出力却表现出下降的趋势，进入到最低谷。在高速期，1和2组的空气流量固气比低，只能达到20，这也使得压力不能对固气比造成影响，只有依靠压力的增大才能实现固气比的提高。低速期时，空气流量进如3、4、5组，使得固气比的压力逐渐增大，显现出压力的明显作用。
（三）固气比与出力
从上面的实验可以看出，固气比、出力在压力的影响下出现了低速和高速两个截然不同的区域与状态。在低速区中，灰库中的物料经过进料管、进料阀进入到流化仓泵后，重量会发生很大的变化，促使进料阀关闭。打开进气阀会联通压缩空气，进入流化阶段，同样是在压力的影响下，进气阀关闭，料阀发生变化。空气力使物料进入到输送管道，在帮助卸料器进行分离，回到灰库，空气经布袋除尘器处理后排放到大气中，经过一段时间的处理，物料的输送基本完成，空气再次进入进行吹扫，最终完成物料的基本输送。表观速度和开泵压力的双重影响，改变着泵内的压力状况，使空气流量发生了变化。
系统高效的输送能力只能发生在指定的距离下，将输送能力定义为出力m，单位时间的输送量是t/h。设计和评估气力输送系统就是在考察与激发单位距离内输送所能达到的最大性能。这个性能的指标包括了两个方面，一个是系统本身在速度和质量上的能力，另一个是系统运行速能之下对于系统和物料的损耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些性能的发挥也和运送的物料有着密切的关系，固有物的直径、密度、流动性、渗透性都会影响物料输送的距离。所以，所有物料对参数发生的影响都要严格的记录下来。
（四）气流的质量与流量
当空气流量一定时，表观速度也是一定的，压力变化对系统的出力影响就会非常明显。尤其是在低速期，空气流量小于0.1kg/s时，随着压力的增大，出力直线也增大。但是这种压力的增大要控制在一定的范围内，实现循环往复，这样一来，即使是很小的压力也可以产生较大的动力。所以，归根结底还是要优化各项技术参数。在掌握了气力输送系统的气固两相流的流动特性后，可以从设计与操作这两个方面去进行性能的提升，在这一点上，国外的研究设计显然要比国内的起步早、成果多。
气力输送系统内部的构造虽然不复杂，但是气体、固体一旦发生流动，其状况就会变得非常复杂，固体在输送管道中的运动有了流速、空气、摩擦等各项因素的影响，而固体物的演变究竟是滚动还是悬浮，也并不确定，这就使得点与点、点与面、面与面之间的摩擦碰撞产生了无数种可能。工业性的实验研究需要一个比较直接有效的办法，可见在技术革新上，国内的正压浓相气力输送系统还有很长一段路要走。
从压力梯度与气流速度的试验曲线中给出的流动从稀相转向浓相的最小压力梯度点的研究中我们可以看到，拟合一个玻璃球形固粒气流的传输转化速度的预测公式，可以把固粒直径从1.00mm增加到3.68mm，密度从935kg/m3增加到2500kg/m3时，浓相输送压力梯度增大，但是稀相输送压力的梯度则没有发生变化。随着粒径和密度的增加，稀相向浓相转变的速度点（Umin）增大。这些研究都是将实验条件进行了严格的限定后展开的，明确的给出了压力、速度、能量的参数值，但在实际的运行过程中，这种近乎于完美的背景是不可能出现的。从理论上假设，低速、高固气比对系统的运行产生积极地影响，最低的时候，固气比甚至可以达到166以上，但是随着固气比的增大，输送的时间变得越来越长，导致效率缓慢，不得不找出一个最佳的点位来进行输送，这时，高出力和高固气就成为最佳选择。本次实验得出的结果可以看出，最佳点为出力13.6t/h、固气比47，空气质量流量0.07kg/s、表观速度8.65 m/s、开泵压力298.4 kPa。
结语：我们得到的一系列的实验研究数据为我们之前的研究进行了纠错纠偏。最终得到了如下结论。空气的质量与流量直接是造成输送结果变化的最主要因素。实验中有清晰的低速区与高速区，两个截然不同的状态，划分出两个明显的区域。第三，高速区、出力和固气比是直接发生联系的，它们的变化趋势一致。增加压力对于提高出力和固气比之间的关系，没有明显的变化。在低速期，出力和固气则变成了双因素关联。压力增大出力增大，但是到了一定的数值后，则是压力增大，出力变小，速度变低，固气比增高。低速高压时存在高出力、高固气比的运行的最佳点。
参考文献：
[1] 杨凯旋.气力输送系统的研究现状及发展趋势[J].城市建设理论研究（电子版）.2017（24）
[2] 楼建勇，林江.气力输送系统的研究现状及发展趋势[J].轻工机械.2016（03）
[3] 马保振，史志，王丽芬.气力输送系统实际应用中的关键问题探讨[J].机械设计与制造.2014（06）
论文作者:张雷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/6
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