一种降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构技术方案

本实用新型专利技术为一种降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构，该结构铺设在管道底部的下管壁上，包括大圆弧端、小圆弧端，由大圆弧端向小圆弧端拉伸形成具有凹面的导流面，大圆弧端与管道下管壁固定在一起，并且大圆弧端面垂直于来流方向，凹面侧朝向来流方向，导流面大圆弧端所在圆与管道为同心圆，大圆弧端的圆心角为90°‑180°。该结构用以预防减少导流面前物料沉积和吹散导流面后物料沉积，适用于所有类型的气力输送系统中的输送管。

A structure to reduce material deposition in the pipeline of pneumatic conveying system

【技术实现步骤摘要】
一种降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构
本技术涉及气力输送
，具体涉及一种降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构。
技术介绍
气力输送已然在电力、食品、采矿、冶金、化工及制药等工业领域广泛应用，极大简化了工业生产工程，消除了生产过程的限制条件。然而输送压降的存在将导致气体流动速度不断地下降，致使在管内气体无法携带固体流动，进而固体堆积，改变了运行工况，严重时将导致系统完全瘫痪，危害设备安全。在长距离输送的要求下，为了保证能耗基本不变并更好地实现输送过程，可对管内结构进行适当的改进。如中国专利(专利号为99231938.2)提出了一种粉状或颗粒状物料流态化气力输送管道，在输送管道内的上管壁安装有弯曲的导流板，且导流板的长度面与壁面固定，利用气流沿导流板形成的角度向下喷吹，喷吹气流受到输送管道底部管壁的反射后转变成沿输送方向向上的气流，使物料颗粒产生扰动。此项设计物料颗粒随气流运动易造成管道底部管壁产生裂痕，损伤较大。并且其利用物料颗粒与管道底部管壁碰撞产生向上的力，根据动量守恒定理，机械能损失较大，设计并不合理。而且其导流板结构需要焊接到管道内壁，工艺复杂，不易实现。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构。该结构用以预防减少导流面前物料沉积和吹散导流面后物料沉积，适用于所有类型的气力输送系统中的输送管。本技术解决所述技术问题所采用的技术方案是：提供一种降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构，该结构铺设在管道底部的下管壁上，包括大圆弧端、小圆弧端，由大圆弧端向小圆弧端拉伸形成具有凹面的导流面，大圆弧端与管道下管壁固定在一起，并且大圆弧端面垂直于来流方向，凹面侧朝向来流方向，导流面大圆弧端所在圆与管道为同心圆，大圆弧端的圆心角为90°-180°。所述导流面另一特征参数为倾角，其中下倾角指大圆弧端上任一点对导流面内沿流体流动方向的切线与壁面的夹角，其范围为10°-40°，上倾角指在导流面小圆弧端上任意一点对导流面沿流体流动方向的切线与过该切点且平行于壁面的直线的夹角，其范围为30°-80°。所述导流面沿来流方向的横向长度(即大圆弧端面到小圆弧端面之间的距离)为管道直径的0.2-0.4倍；任意两个导流面间存在一定间距，其间距为导流面横向长度的8-15倍。导流面小圆弧端所在圆与管道为同心圆，小圆弧端所对应圆的半径是管道半径的0.4-0.8倍。与现有技术相比，本技术采用在输送管道下管壁添加导流面的方式，顺着流动方向，导流面前的流体流速增强，难以发生沉积；导流面后流体产生沿重力方向的速度，能有效吹散沉积。本技术采用的导流面为曲型凹面或圆台沿圆台轴向截取的侧面的局部形状，导流面的长度方向类似于上扬的跑道，不会对两相流体的流动产生稍大的阻碍作用，物料颗粒先随气流先向上扬起，然后再受重力作用下沉，使颗粒在管道内产生扰动，预防沉积，该结构对物料的摩擦阻力较小，可节省能量损失。此外，本技术还具有外形美观、结构简单、实施方便、成本低廉等特点，更适于工业应用。与普通光管管道相比，可以增强管内x方向与y方向的速度变化，强化物料颗粒在管道内的扰动情况，进而达到预防沉积的效果。附图说明图1本技术降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构的整体结构示意图；图2本技术导流面2降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构三视图，其中，图2a是主视图，图2b是左视图，图2c是俯视图；图3本技术导流面2降低气力输送系统中管道内物料沉积的原理示意图；图4光管管道和装有本技术导流面2的管道内气固两相流体在x方向速度对比图图5光管管道和装有本技术导流面2的管道内气固两相流体在y方向速度对比图图6光管管道和装有本技术导流面2的管道的速度变化图，其中，图6a是沿轴线x方向速度变化图，图6b是沿轴线y方向速度变化图图7本技术导流面2降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构实施例2的结构三视图，其中，图7a是主视图，图7b是左视图，图7c是俯视图；图8本技术导流面2降低气力输送系统中管道内物料沉积的实施例2的原理示意图；图中，1-进口、2-导流面、3-管壁、4-出口、21-圆心角、22-小圆弧端半径、23-下倾角、24-上倾角、25-导流面横向长度，26-大圆弧端，27-小圆弧端。具体实施方式：下面结合实施例及附图对本技术做进一步说明，但并不以此限制对本技术权利要求的保护范围。本技术降低气力输送系统中管道内沉积的结构(简称结构，参见图1-3)铺设在管道底部的下管壁上，包括大圆弧端、小圆弧端，由大圆弧端向小圆弧端拉伸形成具有凹面的导流面2，大圆弧端与管道下管壁固定在一起，并且大圆弧端面垂直于来流方向，凹面侧朝向来流方向(即进口1)，且小圆弧端朝向下管壁弯曲；导流面2以一定间距布置在管壁3底部的下管壁内侧上。导流面2沿管道方向的横向长度25为管道直径的0.2-0.4倍；任意两个导流面间存在一定间距，其间距为导流面2横向长度25的8-15倍；导流面2大圆弧端所在圆与管道为同心圆，且大圆弧端所在圆的直径与管道直径相同，文中所述管道直径均为管道的内直径，小圆弧端所对应圆的半径22是管道半径的0.4-0.8倍；大圆弧端对应圆心角21范围为90°-180°。所述导流面另一特征参数为倾角，其中下倾角指大圆弧端上任一点对导流面内沿流体流动方向的切线与壁面的夹角，其范围为10°-40°，在此范围内下倾角越小，输送效果也会稍好。上倾角指在导流面小圆弧端上任意一点对导流面沿流体流动方向的切线与过该切点且平行于壁面的直线的夹角，其范围为30°-80°。本技术的进一步特征在于所述导流面2大圆弧端和小圆弧端所在圆与管道均为同心圆。本技术的进一步特征在于所述导流面2大圆弧端和小圆弧端对应圆心角21范围均为90°-180°。本技术结构能降低气力输送系统中管道沉积的基本原理(参见图3)是：采用在管道底部设置导流面2，该导流面2为曲型凹面，其大圆弧端和小圆弧端所在圆与管道均为同心圆。在气固两相流体即将流至导流面2时，由于导流面2的作用，使两相流体产生向上的速度，这样导流面2前不易发生沉积；而对于导流面2后方位置，由于存在两侧绕流流体(导流面的尺寸远小于管道内部空间，流体能绕过导流面从两侧流过)和沿重力方向的速度，这样后方沉积便能被吹散，预防堵塞的发生。这样，合理的布局导流面，便能优化整个输送过程。本技术中导流面2为曲型凹面，贴近导流面2处流体流速由两侧向中心有所增加，导流面2对流体存在一种类似于“聚敛”的作用，可提高流体流速。本技术中导流面为单排横向布置，任意两个导流面间存在一定间距，其间距可以根据具体的气固两相流体的流速及固相颗粒大小及含量进行相应调整，固相含量高、颗粒大、流速小，导流面就布置的密一些，反之则疏松一下，根据本领域一般气力输送系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构，其特征在于，该结构铺设在管道底部的下管壁上，包括大圆弧端、小圆弧端，由大圆弧端向小圆弧端拉伸形成具有凹面的导流面，大圆弧端与管道下管壁固定在一起，并且大圆弧端面垂直于来流方向，凹面侧朝向来流方向，导流面大圆弧端所在圆与管道为同心圆，大圆弧端的圆心角为90°-180°。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低气力输送系统中管道内物料沉积的结构，其特征在于，该结构铺设在管道底部的下管壁上，包括大圆弧端、小圆弧端，由大圆弧端向小圆弧端拉伸形成具有凹面的导流面，大圆弧端与管道下管壁固定在一起，并且大圆弧端面垂直于来流方向，凹面侧朝向来流方向，导流面大圆弧端所在圆与管道为同心圆，大圆弧端的圆心角为90°-180°。


2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，大圆弧端面到小圆弧端面之间的距离为管道直径的0.2-0.4倍。


3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，相邻两个导流面间的间距为导流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，李彦鑫，赵占明，王亚雄，朱恒宣，李子甲，李新生，
申请(专利权)人：河北工业大学，天津隆德科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12