气力输送机的压降影响分(fēn)析

　　气力系统的管道压力损失的计算方法有(yǒu)很(hěn)多(duō)，有(yǒu)的模型将其作為(wèi)变温变速流动的气體(tǐ)，计算需要大量的参数，十分(fēn)繁琐，计算难度很(hěn)大；有(yǒu)的模型将其过于简化，虽然计算十分(fēn)简单，但计算结果与实际偏差*大,没有(yǒu)任何使用(yòng)价值。本文(wén)的计算模型為(wèi)：被输送气體(tǐ)在管道中流动，其压力和速度都在不断变化，被输送气體(tǐ)温度变化范围较小(xiǎo)，忽略不计，作為(wèi)恒温处理(lǐ)。由于在较低压力下的压送式输送或真空下的吸引式输送情况下的气體(tǐ)状态接近理(lǐ)想状态，所以本文(wén)将其作為(wèi)理(lǐ)想状态研究，其气态方程為(wèi)：

　　ρ=PM/RT（1）

　　其中，ρ為(wèi)混合气體(tǐ)的密度，P為(wèi)系统的静压力，M為(wèi)气體(tǐ)的分(fēn)子量，R為(wèi)气體(tǐ)常数，T為(wèi)*对温度。為(wèi)了便于研究，本文(wén)假定管道内的气力输送是在恒温下进行的，那么管道不同位置的气體(tǐ)密度仅仅与静压力有(yǒu)关，即可(kě)得到公式：

　　ρ1/ρ2=P1/P2（2）

　　又(yòu)因為(wèi)流體(tǐ)时刻在流动，所以可(kě)得连续性方程：

　　υ1A1ρ1=υ2A2ρ2（3）

　　其中，A1、A2是管道的横截面积，υ1、υ2是流體(tǐ)的流速。一般在气力输送过程中，管径是不变的，所以流體(tǐ)的连续性方程可(kě)以简化為(wèi)：

　　υ1ρ1=υ2ρ2（4）

　　经过事实验证，气力输送设备在管道运输时，气流的始端速度和终端速度相差很(hěn)大，压力损失较多(duō)，但对于同一段管道内的性质相同的流體(tǐ)，其气流的速度变化很(hěn)小(xiǎo)，本文(wén)默认其基本是恒定的，下面对具體(tǐ)的压力损失计算公式进行推导。（一）气力输送系统中水平管道的压力损失计算及分(fēn)析在水平管道中，被输送气體(tǐ)引起的压力损失主要由被输送气體(tǐ)在运输过程中沿管壁的摩擦、气體(tǐ)分(fēn)子间的相互摩擦、碰撞以及被输送气體(tǐ)处于悬浮状态时所消耗的压力损失，其压力损失的类型分(fēn)三种。**种是未加入被运输气體(tǐ)前，其气體(tǐ)為(wèi)稀薄空气或以前残余的被运输气體(tǐ)，接近于真空状态，其压力损失的计算公式是：

　　△P1=λaL1/Dρυ12/2（5）

　　其中，υ1是进入该段的气體(tǐ)速度，L1是该段長(cháng)度，ρ是空气的密度，λa是摩擦因数，可(kě)根据具體(tǐ)生产实践查表获得。第二种是通入被运输气體(tǐ)时的压力损失，即為(wèi)：

　　△P2=Cmρυ22/2（6）

　　其中，C是通入被运输气體(tǐ)加速的生产经验参数（其取值参数由实际生产经验可(kě)知范围在1~10之间，匀速通入被运输气體(tǐ)取*小(xiǎo)值，不连续通入被运输气體(tǐ)一般取*大值），m是混合比（吸引式：低真空状态取1~8，高真空状态取8~20；压送式：低压状态取1~10，高压状态取值10~20），υ2是进入本段的速度。

　　第三种是通入被运输气體(tǐ)后进入稳定状态下的压力损失，其计算公式為(wèi)：

　　△P3=α1△Pα（7）

　　△Pα=λaL3/Dρυ32/2（8）

　　式中，α1是压力损失比（α=姨30/υ3+0.2m）。

　　（二）气力输送系统中垂直管道的压力损失计算及分(fēn)析垂直管道中的压力损失，包括被输送气體(tǐ)的沿程阻力损失和被运输气體(tǐ)的提升损失，其中包括重力损失，其按照下列公式计算：

　　△P4=α2△Pα（9）

　　△Pα2=λa2L3/Dρυ32/2（10）

　其中，α2是垂直状态下压力损失因数（α2=（250/υ3）1.5+0.15m），△P4是垂直状态下的压力损失，△Pα2是气體(tǐ)在垂直状态下的摩擦压力损失。