在上一篇文章中，筆者我給大家介紹了食品工廠設(shè)計(jì)之物料在直管道中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，讓大家對(duì)物料在直管道的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有了一些初步的了解，在本篇文章中，筆者我將給大家介紹下食品工廠設(shè)計(jì)之氣力輸送的速度。
一、水平輸料管中氣流速度分布
純空氣在管道中流動(dòng)時(shí)，管流呈層流或紊流。速度分布在管道中心出現(xiàn)最大值，沿管中心線速度對(duì)稱(chēng)分布。而兩相流在管道中流動(dòng)時(shí)，氣流速度最大值的位置移至管道中心線以上。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是：顆粒在輸送時(shí)，由于受重力的影響，越接近管底分布越密。輸送時(shí)的氣流速度分布是隨顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而變化的。對(duì)同一種物料而言，則隨平均氣流速度、輸送濃度、輸料管徑及配管情況而變化。越靠近管底，空氣受到的阻力越大，速度越小。管底處由于氣流速度小，導(dǎo)致顆粒的速度也減小，常常會(huì)出現(xiàn)因物料的停滯而將管道堵塞。因此在進(jìn)行氣力輸送設(shè)計(jì)時(shí)所選的氣流速度應(yīng)能保證管底物料不致停滯，否則容易引起掉料、管道堵塞，影響連續(xù)性生產(chǎn)；但若氣流速度過(guò)高，會(huì)造成物料的破碎、管件的磨損及動(dòng)力消耗的浪費(fèi)。因此，恰當(dāng)?shù)剡x擇氣流速度是很重要的。
二、氣力輸送的經(jīng)濟(jì)風(fēng)速
由兩相流的壓損特性可知，當(dāng)氣流速度到達(dá)臨界流速時(shí)，固體顆粒基本上達(dá)到完全懸浮，壓損最小。同樣，壓損疊加線圖也清楚表明存在一個(gè)最小壓損的輸送風(fēng)速，這就是在給定濃度下動(dòng)力消耗最小的最經(jīng)濟(jì)的輸送工況。這一風(fēng)速稱(chēng)為臨界風(fēng)速。
兩相流壓損在輸送物料、輸送距離和輸送物料量一定條件下，其大小決定于氣流速度和管徑，而管徑可通過(guò)濃度與空氣和物料量相關(guān)聯(lián)，故兩相流壓損大小取決于氣流速度和輸送濃度的選擇。選擇的數(shù)值應(yīng)使單位物料所消耗動(dòng)力為最小，或單位動(dòng)力的輸送量為最大，即最經(jīng)濟(jì)值。
三、輸送風(fēng)速的選擇
恰當(dāng)?shù)剡x擇輸送風(fēng)速十分重要，必須保證物料能可靠地輸送，同時(shí)也要考慮工作的經(jīng)濟(jì)性。風(fēng)速過(guò)高，動(dòng)力耗用過(guò)大，動(dòng)力消耗幾乎與風(fēng)速的三次方成正比；風(fēng)速過(guò)低，對(duì)物料輸送量的適應(yīng)性小，工作不穩(wěn)定，容易發(fā)生堵塞或掉料。因此選擇合理的輸送風(fēng)速，必須根據(jù)理論研究、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及氣力輸送裝置運(yùn)行中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合選取。應(yīng)該在保證輸送工作穩(wěn)定可靠的前提下，盡量采用低風(fēng)速。通常對(duì)粒度均勻的物料，其輸送風(fēng)速可取其為懸浮速度的1.5～2倍；對(duì)粒度不均勻的物料取其比按粒度分布比例占最多的顆粒所測(cè)定的懸浮速度大一倍；對(duì)于粉料，為避免殘留附著于管壁和發(fā)生粘結(jié)成團(tuán)的現(xiàn)象，往往需采用比懸浮速度大5～10倍的輸送風(fēng)速。