Eksperimentinė pneumatinio perdavimo efektyvumo analizė esant skirtingoms slėgio gradientams

Įpneumatinės pervežimo sistemos, slėgio gradientas yra kritinis parametras, apibūdinantis dujų ir kietųjų dalelių srauto būseną vamzdynuose. Tai tiesiogiai atspindi energijos suvartojimą, reikalingą pasipriešinimui įveikti perteikimo metu ir daro didelę įtaką efektyvumui, stabilumui ir ekonominiam efektyvumui. Todėl norint optimizuoti projektavimą, gerinant operacinį efektyvumą, sumažinant energijos suvartojimą ir sumažinant medžiagų nuostolius, būtina atlikti išsamius sistemos veikimo tyrimus, esant įvairiems slėgio gradientams. Šiame straipsnyje pateikiama eksperimentinė analizė, kaip slėgio gradiento variacijos daro įtaką pneumatiniam perdavimo našumui.

Pneumatinio perdavimo ir slėgio gradiento pagrindai

Kaip veikia pneumatinis perteikimas

Pneumatinės pervežimo sistemosPirmiausia naudokite oro šaltinio įrangą (pvz., Pūstuosius, kompresorius), kad sukurtumėte greitą oro srautą, varomą granuliuotų medžiagų varomąją medžiagą per uždaras vamzdynus. Remiantis kietųjų dujų santykiu ir srauto greičiu, pneumatinis perdavimas suskirstytas į du pagrindinius tipus:

• Praskiesto fazės pervežimas: mažas kietųjų dujų santykis, didelis dujų greitis, dalelės, suspenduotos oro sraute. Idealiai tinka mažo tankio medžiagų perdavimui.
• Tanki fazės perdavimas: didelis kietųjų dujų santykis, mažesnis dujų greitis, dalelės juda kamščiuose ar sluoksniuose. Tinka tolimoms, didelės talpos ar trapioms/abrazyvinėms medžiagoms.

Slėgio gradientas ir jo svarba

Slėgio gradientas (matuojamas PA/M arba KPA/M) reiškia slėgio pokytį vamzdyno ilgio vienetui. Pneumatiniame perdavime tai rodo energijos nuostolius dėl trinties, gravitacijos ir pagreičio atsparumo.

Pagrindinis slėgio gradiento poveikis:

• Energijos suvartojimas: didesniems nuolydžiams reikia daugiau energijos iš pūstuvų/kompresorių.
• Srauto stabilumas: optimalūs gradientai užtikrina stabilų srautą (pvz., Tanki fazės kištuko srautas). Per žemas → užsikimšimas; Per didelis → per didelis nusidėvėjimas ir energijos atliekos.
• Konstravimo pajėgumas: Tam tikrame diapazone padidėjęs gradientas padidina medžiagos pralaidumą.
• Medžiagos ir vamzdyno pažeidimas: per dideli nuolydžiai padidina dalelių lūžimą ir vamzdynų susidėvėjimą.

Eksperimento metodai ir našumo metrika

Eksperimentinė sąranka

Įprastą pneumatinį pervežimo bandymo įrenginį sudaro:

1. Oro tiekimas (pūstuvai, kompresoriai)
2. Šėrimo sistema (varžtų tiektuvai, sukamieji vožtuvai)
3. Vamzdyno perdavimas (skaidrus srauto stebėjimui)
4. Dujų kietas separatorius (ciklonai, krepšio filtrai)
5. Svėrimas ir surinkimas (matavimo medžiagos pralaidumas)
6. Jutikliai ir DAQ sistema:

• Slėgio keitikliai (vietiniai/globalūs gradientai)
• Srauto matuokliai (dujų tūris)
• Greičio matavimas (LDV, PIV)
• Temperatūros jutikliai

Pagrindiniai veiklos rodikliai

• Bendras slėgio kritimas (ΔP bendras ) = dujų fazė (ΔP G s )
• Slėgio gradientas (ΔP/L) - šerdies parametras (PA/M)
• Kietojo masės srauto greitis (M S
• Kietųjų dujų santykis (μ) = m s /m G
• Energijos sąnaudos (E) = galios įvestis / m s
• Dalelių lūžio ir dujotiekio susidėvėjimo normos

Pagrindinės eksperimentinės išvados

1. Slėgio gradientas ir perdavimo pajėgumas

• Didėjantis gradientas (didesniu dujų greičiu/kieta apkrova) padidina medžiagų pralaidumą, tačiau netiesiškai.
• Pavyzdys: 2 mm plastikinėms granulėms 100 mm vamzdyje, padidinus ΔP/L nuo 100 iki 300 PA/M, padidėjo pralaidumas nuo 0,5 iki 2 t/h. Tolesnis padidėjimas davė mažėjančią grąžą.

       2. Srauto režimo perėjimai

• Praskiesta fazė: žemo gradiento rizikos dalelių nustatymas; Optimalūs nuolydžiai užtikrina stabilią suspensiją.
• Tanki fazė: Gradientai, mažesni nei 150 PA/M, sukėlė užsikimšimą; 250–350 PA/M palaiko stabilų kištuko srautą; > 450 PA/M sutrikdyti kištukai į praskiestą srautą.

       3. Energijos efektyvumo kompromisai

• U formos kreivė jungia gradientą (ΔP/L) ir energijos suvartojimą (E).
• Pavyzdys: tolimojo nuotolio sistema pasiekė minimalų energijos sunaudojimą (5 kWh/t) esant ΔP/L = 50 kPa.
  
  

       4. Medžiagos ir vamzdynų susidėvėjimas

• Aukšti gradientai (pvz., 400, palyginti su 200 PA/m) dvigubai padidėjo stiklo karoliuko lūžis (0,5% → 2,5%) ir vamzdžių susidėvėjimas.

       5. Stabilumo stebėjimas

• Slėgio svyravimai (FFT analizė) Signalo nestabilumas (pvz., Užsikimšimo rizika).

Inžinerijos optimizavimo įžvalgos

1. Dizainas ir pasirinkimas: suderinkite gradiento diapazonus iki medžiagų savybių (tankio, abrazyvumo) ir atstumo/aukščio reikalavimų.
2. Operacinis derinimas: sureguliuokite oro/tiekimo greitį, kad būtų išlaikytas ΔP/L „Sweet Spot“, kad būtų efektyvumas.
3. „Smart Control“: IoT jutikliai + AI varomos PID kilpos realiojo laiko gradiento optimizavimui.
4. Dėvėkite švelninimą: naudokite keramikinius vamzdžius arba sustiprintus abrazyvinių medžiagų posūkius.
5. Konkrečios medžiagos pritaikymai: pridėkite srauto priemones arba modifikuokite vamzdžių šiurkštumą, kad pakeistumėte gradiento poreikius.

Išvada ir ateities perspektyva

Ši eksperimentinė analizė parodo, kaip slėgio gradientai kritiškai daro įtaką pneumatiniam perdavimo efektyvumui, stabilumui ir kainai. Būsimi AI varomos prognozuojamos kontrolės ir realiojo laiko adaptyviųjų sistemų pažanga žada tolesnį optimizavimą, skatinant ekologiškesnius, protingesnius pramoninius perteikimo sprendimus.

About YINCHI

„Shandong Yinchi“ aplinkos apsaugos įranga Co., Ltd.(Yinchi) specializuojasi pažengusiųjųpneumatinės pervežimo sistemosir birių medžiagų tvarkymo sprendimai. Mūsų mokslinių tyrimų ir plėtros projektai užtikrina efektyvų energijos vartojimo ir mažai drabužių našumą įvairiose pramonės šakose.

Susisiekite su mumis:

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

🌐www.sdycmachine.com