Experimentální analýza výkonnosti pneumatického přenosu pod různými tlakovými gradienty

VPneumatické přenosové systémy, tlakový gradient je kritický parametr, který popisuje stav průtoku plynu a pevných částic v potrubí. Přímo odráží spotřebu energie potřebnou k překonání odolnosti během přenosu a významně ovlivňuje účinnost, stabilitu a efektivitu nákladu. Proto je pro optimalizaci návrhu, zlepšení provozní účinnosti, snížení spotřeby energie a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu a minimalizaci ztráty materiálu. Tento článek představuje experimentální analýzu toho, jak změny tlakového gradientu ovlivňují pneumatickou přenos.

Základy pneumatického přenosu a tlakového gradientu

Jak funguje pneumatické přenosy

Pneumatické přenosové systémyPrimárně používejte zařízení zdroje vzduchu (např. Blofuky, kompresory) k vytvoření vysokorychlostního proudění vzduchu a pohánění granulárních materiálů pomocí uzavřených potrubí. Na základě poměru pevného plynu a rychlosti toku je pneumatické přenosy rozděleno do dvou hlavních typů:

• Zřetená fáze přenosu: nízký poměr pevného plynu, vysoká rychlost plynu, částice suspendované při proudu vzduchu. Ideální pro krátkou vzdálenost, přenos materiálu s nízkou hustotou.
• Přenos husté fáze: vysoký poměr pevného plynu, nižší rychlost plynu, částice se pohybují v zátkách nebo vrstvách. Vhodné pro dlouhou vzdálenost, vysokou kapacitu nebo křehké/abrazivní materiály.

Tlakový gradient a jeho důležitost

Tlakový gradient (měřený v PA/M nebo KPA/M) se týká změny tlaku na jednotku délky potrubí. V pneumatickém přenosu ukazuje na ztrátu energie v důsledku tření, gravitace a odolnosti zrychlení.

Klíčové dopady tlakového gradientu:

• Spotřeba energie: Vyšší gradienty vyžadují více energie z dmychadel/kompresorů.
• Stabilita toku: Optimální gradienty zajišťují stabilní tok (např. Tok zástrčky v husté fázi). Příliš nízké → ucpání; Příliš vysoký → nadměrný opotřebení a energetický odpad.
• Kapacita přenosu: V určitém rozsahu zvyšuje zvýšení gradientu propustnost materiálu.
• Poškození materiálu a potrubí: Nadměrné gradienty zvyšují zlomení částic a opotřebení potrubí.

Experimentální metody a metriky výkonu

Experimentální nastavení

Typický testovací souprava pro pneumatické přenosy zahrnuje:

1. Přívod vzduchu (dmychadla, kompresory)
2. Systém krmení (podavače šroubů, rotační ventily)
3. Předávání potrubí (transparentní pro pozorování toku)
4. Separátor plynu (Cyclones, Filtry v sáčcích)
5. Vážení a sběr (měření propustnosti materiálu)
6. Systém senzorů a DAQ:

• Tlakové převodníky (místní/globální gradienty)
• Měřiče průtoku (objem plynu)
• Měření rychlosti (LDV, PIV)
• Teplotní senzory

Klíčové ukazatele výkonu

• Celkový pokles tlaku (Δp _celkový ) = plynná fáze (Ap _g ) + pevná fáze (Ap _s )
• Tlakový gradient (ΔP/L) - Core Parameter (PA/M)
• Průtok pevné hmotnosti (m _s ) - kg/s nebo t/h
• Poměr pevných plynů (μ) = m _s /m _g
• Spotřeba energie (e) = vstup napájení / m _s
• Míra opotřebení částic a množství potrubí

Klíčové experimentální zjištění

1. Tlakový gradient vs. zprostředkující kapacita

• Zvyšování gradientu (prostřednictvím vyšší rychlosti plynu/zatížení pevné látky) zvyšuje propustnost materiálu, ale nelineárně.
• Příklad: Pro 2 mm plastové pelety v trubce 100 mm, zvýšení Δp/l ze 100 na 300 pa/m zvýšilo propustnost z 0,5 na 2 T/h. Další zvýšení přineslo snížení výnosů.

       2. přechody režimu toku

• Zřetená fáze: usazování částic s nízkými gradienty; Optimální gradienty zajišťují stabilní zavěšení.
• Hustá fáze: gradienty pod 150 pa/m způsobily ucpání; 250–350 PA/M udržovaný stabilní tok zástrčky; > 450 PA/M narušené zástrčky do zředěného toku.

       3. kompromisy energetické účinnosti

• Křivka ve tvaru U spojuje gradient (Ap/l) a spotřebu energie (E).
• Příklad: Systém na dlouhé vzdálenosti dosáhl minimálního využití energie (5 kWh/t) při Ap/l = 50 kPa.
  
  

       4. Opotřebení materiálu a potrubí

• Vysoké gradienty (např. 400 vs. 200 pA/m) Zlomení skleněných kuliček (0,5% → 2,5%) a opotřebení potrubí.

       5. Sledování stability

• Nestabilita signálu (např. Riziko ucpávání).

Inženýrská optimalizační poznatky

1. Návrh a výběr: Porovnávací gradientní rozsahy až po vlastnosti materiálu (hustota, abrazivita) a požadavky na vzdálenost/výšku.
2. Operační ladění: Upravte sazby vzduchu/krmiva tak, aby udržovaly Ap/l v „sladkém místě“ pro účinnost.
3. Smart Control: Senzory IoT + AI řízené PID smyčky pro optimalizaci gradientu v reálném čase.
4. Noste zmírnění: Použijte pro abrazivní materiály potrubí nebo vyztužené ohyby.
5. Úpravy specifické pro materiál: Přidejte pomůcky pro tok nebo upravte drsnost potrubí tak, aby změnily potřeby gradientu.

Závěr a budoucí výhled

Tato experimentální analýza ukazuje, jak tlakové gradienty kriticky ovlivňují pneumatickou účinnost, stabilitu a náklady. Budoucí pokroky v prediktivní kontrole a adaptivních systémech v reálném čase slibují další optimalizaci, řídí zelenější, chytřejší průmyslové řešení pro předávání.

O Yinchi

Shandong Yinchi Environmental Protection Equipment Co., Ltd.(Yinchi) se specializuje na pokročiléPneumatické přenosové systémya řešení pro manipulaci s hromadným materiálem. Naše návrhy zaměřené na výzkum a vývoj zajišťují energeticky účinný výkon s nízkým obsahem nošení napříč průmyslovými odvětvími.

Kontaktujte nás:

📞 +86-18853147775 | ✉ sdycmachine@gmail.com

🌐www.sdycmachine.com