气.固.液三相流高浓度管道输送系统技术方案

一种气、固、液三相流高浓度管道输送系统，其特征是输送浆体流动介质以液体为主，以气体为辅，且加气方式是在泵出口不远处进行加气。气体沿程膨胀小，适宜于长距离输送。可广泛适用于冶金、煤炭、石油、化工、水利等生产部门中的管道输送领域。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多相流管道输送
目前对横向管道输送技术研究极少，最有代表性的是匈牙利Banhida发电厂正在运行的气、固、液三相流工业管道系统，输送管长不超过2公里(见《多相流管道输送》译文集和《赴匈牙利发电厂除灰考察报告》)。该系统输送固体物料的流动介质是以气体为主，液体为辅。加气方式是在泵的进口前面进行加气，因而需要购置较大功率的仑式泵系统，基建投资较大。由于该系统加气量大，气体在管道内沿程发生严重膨胀，使管道输送阻力沿程增加，因此，固体物料输送距离较短，最大不超过两公里，不适宜长距离输送，经济效益低。本专利技术就是针对上述情况而研制的一种减阻、节能、且适宜长距离输送的“新型气、固、液三相流横向管道输送系统”。参见本专利技术的附图，其中图1，表示各浓度下流速与最佳加气量比值Ks关系图。图2，表示加气管埋设位置布置平面图。图3，表示加气管埋设位置正面图。(A-A)为加气固定支架。图4，表示三相流的水力坡降iogs最佳加气量比值Ks关系图。此图在重量浓度为Cω＝42.95%情况下。图4(8)VPJ＝4.65m/s图4(9)VPJ＝3.35m/s图4(10)VPJ＝2.01m/s图4(11)VPJ＝1.315m/s新型气、固、液三相流横向管道输送系统由浓缩池、泵、加气管(图2(3))、法兰盘(图3(1))、控制阀(图3(2))及液、固两相流输送管道(图2(4))等部件组成，且输送固体物料的流动介质是以液体为主，气体为辅。加气管长度由进口段长为300毫米(图2(7))、加气量安全控制段长为1000毫米(图2(5))、加气管位置固定段长为300毫米(图2(6))及出口段长为300毫米(图2(3))等部件组成。该系统加气位置距泵出口处约20-40米处，其加气管与液、固两相流管为裤衩形，加气咀为抛物曲线，并且加气管管轴与浆体输送管道轴线顺水流方向的夹角(α)为-0.5--4.5度如图3。在该范围内微小气珠沿管断面分布较均匀，减阻效果较好。加气量是三相流减阻效果的关键。加气量大小，直接影响其减阻效果。由实验可知，三相流的水力坡降iogs与加气量比值Ks(Ks＝加气量/三相流总流量)的关系曲线(如图4)大致为一条向上凹起的曲线，存在极小点，该点iogs值最小，对应该点的Ks即为该浓度流速下的最佳加气量比值K佳，此时其减阻效果最佳。三相流输送流速(Vogs)与最佳加气量比值Ks的关系呈向上凹的曲线(如图1)。随着流速减小，最佳加气量比值Ks增大。气量输入管道，必须施加一定压力，该压力与固、液两相流输送压力有关。因此，三相流输送浆体时施加多大压力将会影响减阻效果。本专利技术所施加的加气压力一般高于加气孔处浆体压力的20%左右。按照上述方式制造的新型气、固、液三相流横向管道输送系统具有节电、节水，减轻管道磨损以及防止管道堵塞等优点，适宜长距离输送。不仅对现有两相流设备改造方便，且见效快，投资少。据室内试验，本专利技术与现有两相流设备相比，可节约电能60%左右。下面以粉煤灰的输送为例，进一步说明新型气、固、液三相流横向管道输送系统的减阻效果，由实测可知，对浆体流速含灰浓度的变化，其减阻效益如下a)高浓度(Cω≥34.45%)，小流速(VP3＝1.1～1.35m/s)最佳加气量比值K佳为5～7%时，三相流比固、液两相流的减阻值为70%左右。b)低浓度(Cω≤13.8%，大流速(VP3≥4.3m/s)，K佳＝1.11.4%时，减阻值为9～13%。c)在其它浓度与流速的组合条件下，减阻效果为15%～60%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由浓缩池、泵、加气系统及管道所组成的新型气、固、液三相流横向管道输送系统，其特征在于所说的装置输送固体物料的流动介质是以液体为主，气体为辅。

【技术特征摘要】
1.一种由浓缩池、泵、加气系统及管道所组成的新型气、固、液三相流横向管道输送系统，其特征在于所说的装置输送固体物料的流动介质是以液体为主，气体为辅。2.按照权项1所述的新型气、固、液三相流横向管道输送系统其特征在于所述的泵出口约20～40米处设有两相流及...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴荣，邹履泰，章少强，
申请(专利权)人：武汉水利电力学院，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]