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摘要：随着气力输送技术的不断发展，这种技术已经广泛应用于各种场合，但是面对不同性质的粉料，其传输特性是有差异的，粉粒体输送主要分为机械、气力输送和容器三大方式，由于粉粒的构造不一样，所以应该根据物料的特性选择正确的输送方式，本文通过对三种特殊的粉料进行输送特性的研究，重点考察了粉料的密度以及粉料的粒径对双套管输送系统输送效果的影响。
关键词：双套管气力输送 输送系统 粉料 输送特性
一、双套管气力输送系统
气力输送装置，这种装置主要是利用气流沿管道输送散颗粒物料，主要分为吸送式、混合式以及压送式，这种输送装置的主要原理是利用气流的动能使散粒物料随气流沿着管道输出。气力输送管道对于一般松散物料都能够输送。气力输送系统是由气源、输送罐以及控制系统这三大部分构成。双套管输送系统是一种内旁通密相气力输送系统，是20世纪80年代在国外发展起来的一种比较先进的气力输送技术，并且被广泛应用于电厂、水泥、铝粉、煤粉以及石膏粉等物料的气力输送行业中，双套管气力输送系统为静压输送，具有出力大、低速流、磨损小等特点，双套管气力输送系统是当今粉料输送技术的先进水平，在正常的运行条件下，系统会自动调节双套管从而实现对灰团的疏松，使飞灰可以稳态的输送，从而防止堵管情况的发生。
双套管气力输送系统的最大结构特点就在其输灰的管道中，在双套管的母管内安装了内助推管，当主输送管内某处出现灰料沉积时，沉积处的压力会使气灰混合流被迫流入内旁的管道，使物料从下一个开口处以较高的速度流出，并重新进入主管道中，可以通过管道的自动调节来实现飞灰的紊流状态输送，双套管气力输送的主要工作原理是：在正常的输送状态下，随着输送管道距离的不断增长，物料的流动状态就会被破坏，并将积聚于管道的底部，双套管的母管因为物料发生的积聚产生堵管，使得局部的压力阻碍增加，产生局部的高气压，这样就会造成从旁路进入的空气流量增加，在飞灰堆的开口处形成更加强大的紊流，使得堆积的飞灰堆得到疏松，从而使堵塞消除。这样物料经过不断的分割、移动，就会不断的向前输送，这个过程利用的是一个比较简单的物理原理就是空气将向阻力最小的方向流动。
双套管气力输送系统可以在较低的飞灰输送速度、较多的灰气量以及较低的输送空气压力下工作的，在大量粉灰以及长距离的运输中，双套管气力运输的优势显得更加突出。
二、对不同物料的特性进行分析研究
由于物料的结构复杂，物料在双套管内的输送状态受本身结构的影响比在普通的管道输送中更为敏感，物料在双套管中的输送要求的技术更高，所以本文针对几种典型的粉料在双套管内的输送情况进行了研究。
（一）研究情况
1.设置一个研究平台
在实验中，先建立一个双套管输送系统的平台，在输送系统中沿程设置几个压力传感器、差压传感器、空气流量计以及称重的传感器等相关的检测设备，并记录实验过程中输送管线的压力、压差等数据。
在实验中，将输送气源空气压力设定不同的值进行研究，并将单元进气气路调节阀调到最小，将气量控制在一定范围，在实验过程，通过调节总输气调节阀调整输气量，通过输送的起始憋压操作来调整罐内的输送压力的情况，使输送气量和压力相匹配。根据得出的结果分析输送的气量和罐内压力对输送效果的影响，以及在双套管内输送不同粉料时的压力情况。
2.分别对电厂的煤粉燃烧后产生的粉煤灰以及钢厂的萤石粉和白粉进行其特性的分析。
粉煤灰、白灰以及萤石粉的特性研究
3.物料输送性质的分析
这三种比较特殊的粉料中，萤石粉的密度最大，其次是白粉，最后是粉煤灰，在物料的输送过程中当流率相同时，密度较大且粒径较大均会造成耗气量的增加，若是密度越大粒径越大的话对应的物料质量流率的最高值反而会越低。所以在三者中，白灰输送质量流率是最小的。在研究范围内，萤石粉的耗能最高，其次是白灰，最后是煤灰粉。萤石粉这类的物料，气力输送属于高耗能输送方式，萤石粉与白灰随着输送耗气量的增加，输送的压力降低，而粉煤灰则是通过耗气量的增加而使输送的压力增高。
萤石粉、煤灰粉以及白粉在质量流率、能耗和输送压力随耗气量的变化而变化的规律是一样的，虽然这三种材料输送质量流率有着最高，但是萤石粉和白灰均有能耗的最低点，而煤灰粉却没有。在其特性的影响因素中，对能耗和输送压力的影响密度要大于粒径，而物料质量流率则对粒径的大小影响更为明显，粒径越大物料的质量流率则越小。
在管道的水平输送中，管道内物料所受的重力作用方向与流动方向是垂直的，使颗粒在水平流动的气流中使颗粒保持悬浮，随着压缩气流在管道内的不断碰撞，气流速度不断增大，在管道内的物料流型存在一定的差别。随着耗气量的增加，煤灰粉输送系统中的压力梯度逐步升高，而萤石粉、白灰则是先上升后下降的，并且白灰的输送压力梯度变化较为平缓，萤石粉的变化幅度较大。输送的物料不同，系统所要求的压力梯度是不一样的，密度和粒径的增大都会使最低输送压力的梯度升高。
4.研究结果，通过对萤石粉、白粉以及煤灰粉的研究对比，发现在双套管气力输送系统中，物料的密度与粒径对输送系统是有影响的。物料密度对能耗与输送压力的影响比较大，而物料输送质量流率对粒径的变化反应更加敏感。在相同的耗气量下，白灰的输送质量流率最小，煤灰粉的输送质量流率相同的时候，密度以及粒径的加大会增加耗气量，若是粒径越大密度越大都会使物料输送质量流率的最高值反而降低。
总结：
通过对这三种典型粉料在双套管气力输送中的特性以及输送情况的研究，研究其粉料密度和粒径对输送效果的影响，可以对比得出相对于其他的普通物料在双套管气力输送中的使用时更加有效，这样就加大了双套管气力输送的使用，也更加证明了其实用性。双套管在一定程度上解决了传统单管输送无法解决的磨损和堵塞的现象，保障不同粉料的输送，确保系统的安全运行，也为经济的实现提供了保障。
参考文献
[1]丁岩峰，双套管气力输灰系统改造调试问题分析[J]电站辅机，2008
[2]管春生，张春霞，陈灵，双套管密相气力输运过程的数值模拟和能耗分析[J]，过程工程学报，2009
[3]杜滨，衣华，部聪令，刘宗明，粉体性能对浓相气力输送特性的影响[J]，国粉体技术，2008
[4]连学通，气力输送系统及其设备的研究；[D]，合肥工业大学，2009
关键词：双套管气力输送 输送系统 粉料 输送特性
一、双套管气力输送系统
气力输送装置，这种装置主要是利用气流沿管道输送散颗粒物料，主要分为吸送式、混合式以及压送式，这种输送装置的主要原理是利用气流的动能使散粒物料随气流沿着管道输出。气力输送管道对于一般松散物料都能够输送。气力输送系统是由气源、输送罐以及控制系统这三大部分构成。双套管输送系统是一种内旁通密相气力输送系统，是20世纪80年代在国外发展起来的一种比较先进的气力输送技术，并且被广泛应用于电厂、水泥、铝粉、煤粉以及石膏粉等物料的气力输送行业中，双套管气力输送系统为静压输送，具有出力大、低速流、磨损小等特点，双套管气力输送系统是当今粉料输送技术的先进水平，在正常的运行条件下，系统会自动调节双套管从而实现对灰团的疏松，使飞灰可以稳态的输送，从而防止堵管情况的发生。
双套管气力输送系统的最大结构特点就在其输灰的管道中，在双套管的母管内安装了内助推管，当主输送管内某处出现灰料沉积时，沉积处的压力会使气灰混合流被迫流入内旁的管道，使物料从下一个开口处以较高的速度流出，并重新进入主管道中，可以通过管道的自动调节来实现飞灰的紊流状态输送，双套管气力输送的主要工作原理是：在正常的输送状态下，随着输送管道距离的不断增长，物料的流动状态就会被破坏，并将积聚于管道的底部，双套管的母管因为物料发生的积聚产生堵管，使得局部的压力阻碍增加，产生局部的高气压，这样就会造成从旁路进入的空气流量增加，在飞灰堆的开口处形成更加强大的紊流，使得堆积的飞灰堆得到疏松，从而使堵塞消除。这样物料经过不断的分割、移动，就会不断的向前输送，这个过程利用的是一个比较简单的物理原理就是空气将向阻力最小的方向流动。
双套管气力输送系统可以在较低的飞灰输送速度、较多的灰气量以及较低的输送空气压力下工作的，在大量粉灰以及长距离的运输中，双套管气力运输的优势显得更加突出。
二、对不同物料的特性进行分析研究
由于物料的结构复杂，物料在双套管内的输送状态受本身结构的影响比在普通的管道输送中更为敏感，物料在双套管中的输送要求的技术更高，所以本文针对几种典型的粉料在双套管内的输送情况进行了研究。
（一）研究情况
1.设置一个研究平台
在实验中，先建立一个双套管输送系统的平台，在输送系统中沿程设置几个压力传感器、差压传感器、空气流量计以及称重的传感器等相关的检测设备，并记录实验过程中输送管线的压力、压差等数据。
在实验中，将输送气源空气压力设定不同的值进行研究，并将单元进气气路调节阀调到最小，将气量控制在一定范围，在实验过程，通过调节总输气调节阀调整输气量，通过输送的起始憋压操作来调整罐内的输送压力的情况，使输送气量和压力相匹配。根据得出的结果分析输送的气量和罐内压力对输送效果的影响，以及在双套管内输送不同粉料时的压力情况。
2.分别对电厂的煤粉燃烧后产生的粉煤灰以及钢厂的萤石粉和白粉进行其特性的分析。
粉煤灰、白灰以及萤石粉的特性研究
3.物料输送性质的分析
这三种比较特殊的粉料中，萤石粉的密度最大，其次是白粉，最后是粉煤灰，在物料的输送过程中当流率相同时，密度较大且粒径较大均会造成耗气量的增加，若是密度越大粒径越大的话对应的物料质量流率的最高值反而会越低。所以在三者中，白灰输送质量流率是最小的。在研究范围内，萤石粉的耗能最高，其次是白灰，最后是煤灰粉。萤石粉这类的物料，气力输送属于高耗能输送方式，萤石粉与白灰随着输送耗气量的增加，输送的压力降低，而粉煤灰则是通过耗气量的增加而使输送的压力增高。
萤石粉、煤灰粉以及白粉在质量流率、能耗和输送压力随耗气量的变化而变化的规律是一样的，虽然这三种材料输送质量流率有着最高，但是萤石粉和白灰均有能耗的最低点，而煤灰粉却没有。在其特性的影响因素中，对能耗和输送压力的影响密度要大于粒径，而物料质量流率则对粒径的大小影响更为明显，粒径越大物料的质量流率则越小。
在管道的水平输送中，管道内物料所受的重力作用方向与流动方向是垂直的，使颗粒在水平流动的气流中使颗粒保持悬浮，随着压缩气流在管道内的不断碰撞，气流速度不断增大，在管道内的物料流型存在一定的差别。随着耗气量的增加，煤灰粉输送系统中的压力梯度逐步升高，而萤石粉、白灰则是先上升后下降的，并且白灰的输送压力梯度变化较为平缓，萤石粉的变化幅度较大。输送的物料不同，系统所要求的压力梯度是不一样的，密度和粒径的增大都会使最低输送压力的梯度升高。
4.研究结果，通过对萤石粉、白粉以及煤灰粉的研究对比，发现在双套管气力输送系统中，物料的密度与粒径对输送系统是有影响的。物料密度对能耗与输送压力的影响比较大，而物料输送质量流率对粒径的变化反应更加敏感。在相同的耗气量下，白灰的输送质量流率最小，煤灰粉的输送质量流率相同的时候，密度以及粒径的加大会增加耗气量，若是粒径越大密度越大都会使物料输送质量流率的最高值反而降低。
总结：
通过对这三种典型粉料在双套管气力输送中的特性以及输送情况的研究，研究其粉料密度和粒径对输送效果的影响，可以对比得出相对于其他的普通物料在双套管气力输送中的使用时更加有效，这样就加大了双套管气力输送的使用，也更加证明了其实用性。双套管在一定程度上解决了传统单管输送无法解决的磨损和堵塞的现象，保障不同粉料的输送，确保系统的安全运行，也为经济的实现提供了保障。
参考文献
[1]丁岩峰，双套管气力输灰系统改造调试问题分析[J]电站辅机，2008
[2]管春生，张春霞，陈灵，双套管密相气力输运过程的数值模拟和能耗分析[J]，过程工程学报，2009
[3]杜滨，衣华，部聪令，刘宗明，粉体性能对浓相气力输送特性的影响[J]，国粉体技术，2008
[4]连学通，气力输送系统及其设备的研究；[D]，合肥工业大学，2009