水泥廠用球形彎頭、水泥廠煤粉輸送用球形彎頭

水泥廠用球形彎頭、水泥廠煤粉輸送用球形彎頭球形彎頭原理及在氣力輸送中的應用 球形彎頭也稱轉向球,在水泥及生料的氣力輸送系統中,作為管道彎頭的代用件,以其制作簡單,安裝方便,耐用性能好等優點,在大中型水泥廠的氣力輸送中應用日益廣泛。 然而,對球形彎頭內的流動分布、磨損原理、阻力大小、合理球徑、制作安裝等一系列問題并無統一規范和理性認識。為此,作以下探討,希望促進轉向球的應用及推廣。 1 球形彎頭內的流動分析 在二維空間內,以90°球形彎頭為例,當流態化的料氣混合物以速度v1從A管流入球內時,如圖1所示,因入口截面積突然擴大,使流動的連續性被破壞。在原有流場擴大的同時,兩側死角處激起渦旋。其流線分布由對稱狀態①*終轉為非對稱狀態③。

圖1 球形彎頭的流動分布 隨流動過程的繼續,球內流動由①過渡為狀態②。這時,根據流體力學連續性原理,流速與截面積之間有以下關系式: v1s1=v2s2 (1) 式中: v1——流體在A管中的流速,m/s; s1——A管的橫截面積,m2; v2——流體流過球心截面處的速度,m/s; s2——球心截面積,m2 。 上式表明,在同一管路系統中,流速與流過的截面積大小成反比。由于球的截

面積一般比管道截面積大幾倍,即有s2>s1,故有v1>v2。 氣流在球內速度迅速降低的同時,壓力升高,即流體的動能轉變為壓力能。球內不斷升高的壓力迫使流體從B管流出,流動達到相對穩定狀態,如圖1③所示。從①到③的這一轉變及流動的重新分布是在一個極短暫的時間內完成的速度、壓力和能量轉換過程。 由于球內氣流渦旋及摩擦的存在,使球形彎頭內的這一轉變過程產生了能耗。因而出現了物料傳輸中的彎頭壓力損失。 2 球形彎頭