CN109855706A - 一种负压气力输送实验装置及实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气动管道输送技术领域，涉及负压气力输送实验装置及实验方法。一种负压气力输送实验装置，包括负压装置、输送管道、喂料机；所述喂料机设置在输送管道的前端，负压装置设置在输送管道的末端；所述喂料机与负压装置之间的输送管道上设置有质量流量计；所述喂料机的下方设有电子秤。本发明的负压气力输送实验装置，解决了实验装置与实际工程装备因为缩尺比的因素引起的实验误差问题，能够真实的模拟出不同风速和不同喂料量的情况下物料在管线中的流动状态，提高物料质量流量计的校核精度。
Description
技术领域
本发明属于气动管道输送技术领域，涉及负压气力输送实验装置及实验方法。
背景技术
气力输送技术是指利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料。根据压力特征的不同，气力输送系统分为正压气力输送系统和负压气力输送系统。负压气力输送是通过系统终点的风机抽吸系统内的空气，形成负压气流，气流携带物料从吸嘴进入系统并到达终点，最后经过滤分离将空气排放到大气中。由于管道沿程所有的空气均是向内泄漏，安全环保，同时系统可以从多处供料点吸送物料，输送灵活方便，因而在物流、能源、化工、冶金、农业、环保、领域得到了广泛应用。但是，由于气力输送是气固两相流，情况十分复杂，气力输送技术的设计计算尚处于经验阶段。
负压气力输送技术中，固态物料的质量流量是重要的工艺操作参数，其能否准确的测量直接影响了生产装置的稳定安全运行。目前物料的的质量流量测量的方法主要有电学法、微波法、射线法等等。由于气力输送技术中，管道内气固两相流动复杂，如不同的输送物料和操作条件下，特别是管道截面固相浓度分布的不均匀，都会影响固体质量流量计的准确测量，因此需要对固体质量流量计进行标定。目前质量流量计进行标定的主要方法是通过进料系统中料仓的物料进料量进行称重，根据称重数据对输料管道上的固体质量流量计进行标定。
现场进行进料量称重的方式存在较大的缺陷，严重影响生产工艺的稳定安全运行。首先物料称重在实际的生产过程中，输送物料的管线始终与料仓相连，为称重的精度引入误差；其次实际生产的物料输送管线按照现场场地限制布置，不一定有位置可以安装固体质量流量计，为标定工作带来困难；最后，料仓中物料的减少量与物料输送管线中物料的质量流量存在时间和空间上的差异，不能准确的实现实时在线标定。华东理工大学大学设计了一种固体质量流量计标定装置和使用方法以及含其的系统（CN200910050837.6），为正压气力输送系统，难以完成负压气力输送系统中质量流量计的标定工作。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的问题，提供一种负压气力输送实验装置及实验方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种负压气力输送实验装置，包括负压装置、输送管道、喂料机；所述喂料机设置在输送管道的前端，负压装置设置在输送管道的末端；所述喂料机与负压装置之间的输送管道上设置有质量流量计；所述喂料机的下方设有电子秤。
进一步的，所述的输送管道分为三段，依次为水平段、垂直段、水平段；在每一管段大约中间位置设置标定点安装质量流量计。
进一步的，所述的质量流量计的前方设有视镜，后方设有温度传感器和压力传感器。
进一步的，所述的喂料机的前方管道上设有风速传感器、温度传感器和压力传感器。
进一步的，所述的输送管道入口设有过滤网。
进一步的，所述输送管道上安装的设备和仪器均与输送管道密封连接。
为了解决本发明的技术问题，本发明还提供了一种负压气力输送实验方法，该方法包括以下步骤：
（1）根据实验需求，将实验物料投入到喂料机中；
（2）打开负压装置，按照实验要求调整风速；
（3）观察压力传感器压力显示值，待物料输送管道内压力稳定时，打开喂料机，使喂料机的喂料量达到实验要求的喂料量；
（4）观察两个水平和一个垂直实验管段视镜中物料流动状态，直到物料流动稳定后，每隔10s记录电子秤的读数以及各管段的质量流量计读数，同时记录各个管段处的温度和压力；
（5）实验进行一段时间得到足够的实现数据后，关闭喂料机；
（6）观察三个实验管段处视镜，直到管道中没有物料残余后关闭负压装置；
（7）设某一时刻质量流量计的读数为ZN,同一时刻喂料机下方电子秤的读数为WN，用ZN与（WN-1-WN+1）/20s的值进行校核，从而完成质量流量计的标定工作。
本发明的负压气力输送实验装置，解决了实验装置与实际工程装备因为缩尺比的因素引起的实验误差问题，能够真实的模拟出不同风速和不同喂料量的情况下物料在管线中的流动状态，提高物料质量流量计的校核精度。
附图说明
图1是本发明的负压气力输送实验装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的负压气力输送实验装置及实验方法作详细的说明。
本发明的负压气力输送实验装置，结构连接如图1所示，主要包括以下结构：工业吸尘器1、风速传感器4、喂料机5、温度传感器7、压力传感器8、电子秤9、视镜10、质量流量计11、物料输送管道14。
喂料机5通过软连接管15与物料输送管道14的前端连接。喂料机5与软连接管15的连接处安装有止回阀6。喂料机5放置在电子秤9上。作为本发明的一种优选方式，喂料机5的电机为变频电机，可以调节喂料量，满足不同实验需求。
工业吸尘器1通过吸尘器软管13和变径接头12与物料输送管道14的末端连接。工业吸尘器可以通过不同的档位和配合物料输送管道入口处的手动阀门开闭大小产生不同的风量。
物料输送管14的入口3设有过滤网2。整个物料输送管道14依次分为入口段A、第一水平段B、垂直段C、第二水平段D；在入口段A安装有手动阀16和风速传感器4。
物料输送管14为钢质管，管径为102mm，吸尘器软管13为塑料管，管径为50mm。
喂料机5安装在第一水平段B的前端，其前方安装温度传感器7、压力传感器8。喂料机5的后方依次安装视镜10、质量流量计11、温度传感器7、压力传感器8。
在垂直段C依次安装有视镜10、质量流量计11、温度传感器7、压力传感器8。
在第二水平段D上也依次安装有视镜10、质量流量计11、温度传感器7、压力传感器8。
在上述两个水平段和一个垂直段中，管段的大约中间位置处设有标定点，质量流量计11安装在该标定点处。
物料输送管14上安装的设备和仪器均与输送管道密封连接。
本发明的负压气力输送实验方法，步骤如下：
（1）根据实验需求将质量流量计安装在物料输送管上的水平段和垂直段，将实验物料投入到5喂料机中；
（2）开启手动阀16，关闭止回阀6，打开工业吸尘器1，将管道中的杂质和上次实验残留的实验物料吸入到工业吸尘器中，关闭工业吸尘器1，将工业吸尘器1的除尘袋中的杂质和物料清理干净；
（3）再次打开工业吸尘器1，调节手动阀16的开闭程度，使风速传感器4显示的风速达到实验要求的风速；
（4）观察四组压力传感器压力显示值，待物料输送管道内压力稳定时，打开止回阀6，并同时打开喂料机5，调节喂料机5的变频电机，使喂料机5的喂料量达到实验要求的喂料量；
（5）观察两个水平段和一个垂直段的视镜中物料流动状态，直到物料流动稳定后，每隔10s记录喂料机5下边电子秤9的读数以及实验管段质量流量计的读数，同时记录各个管段处的温度和压力；
（6）实验进行一段时间得到足够的实现数据后，关闭喂料机5，关闭止回阀6；
（7）观察三个实验管段处视镜，直到管路中没有物料残余后关闭工业吸尘器1，关闭手动阀16，将工业吸尘器1中的除尘袋中的物料清理出来，放入物料回收站；
（8）设某一时刻质量流量计的读数为ZN,同一时刻喂料机下方电子秤的读数为WN，用ZN与（WN-1-WN+1）/20s的值进行校核，从而完成质量流量计的标定工作。
Claims (7)
1.一种负压气力输送实验装置，其特征在于：包括负压装置、输送管道、喂料机；所述喂料机设置在输送管道的前端，负压装置设置在输送管道的末端；所述喂料机与负压装置之间的输送管道上设置有质量流量计；所述喂料机的下方设有电子秤。
2.根据权利要求1所述的负压气力输送实验装置，其特征在于：所述的输送管道分为三段，依次为水平段、垂直段、水平段；在每一管段中间位置安装质量流量计。
3.根据权利要求2所述的负压气力输送实验装置，其特征在于：所述的质量流量计的前方设有视镜，后方设有温度传感器和压力传感器。
4.据权利要求1所述的负压气力输送实验装置，其特征在于：所述的喂料机的前方管道上设有风速传感器、温度传感器和压力传感器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的负压气力输送实验装置，其特征在于：所述的输送管道入口设有过滤网。
6.根据权利要求1-4任一项所述的负压气力输送实验装置，其特征在于：所述输送管道上安装的设备和仪器均与输送管道密封连接。
7.一种负压气力输送实验方法，该方法包括以下步骤：
（1）根据实验需求，将实验物料投入到喂料机中；
（2）打开负压装置，按照实验要求调整风速；
（3）观察压力传感器压力显示值，待物料输送管道内压力稳定时，打开喂料机，使喂料机的喂料量达到实验要求的喂料量；
（4）观察两个水平和一个垂直实验管段视镜中物料流动状态，直到物料流动稳定后，每隔10s记录电子秤的读数以及各管段的质量流量计读数，同时记录各个管段处的温度和压力；
（5）实验进行一段时间得到足够的实现数据后，关闭喂料机；
（6）观察三个实验管段处视镜，直到管道中没有物料残余后关闭负压装置；
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