密相输送从中试到工业放大生产概要说明

密相输送从中试到工业放大生产概要说明

图1：典型的密相输送系统示意图

以下是相关计算方法的说明，展示了如何基于中试试验结果进行（在某些情况下也可缩小）放大，以设计工业化的输送管道。其中重点介绍了需保持恒定的参数。

以下是基于中试试验结果进行密相输送设计的计算步骤：

为获得有意义的试验结果，必须确保以下几点：

Ø试验管道的长度应与工业管道相近，但最关键的是，两者的弯头数量要相近。

Ø固气比应与工业管道设计值相近。

Ø确定拾取速度和管道末端速度，并确保试验管道与工业管道中这两个速度相等。

因此，在放大过程中，固气比和气流速度保持不变，而管道直径和空气体积流量需相应调整。

据此，若遵守上述恒定参数，试验中测得的压力在工业规模下应保持一致。因此，工业管道的直径和空气流量可通过以下方式计算：

1.  管道截面积放大公式

保持单位截面积固体质量流量相等：

由此推导出工业管道截面积：

2.  管道直径放大公式

由  可得：

3.  空气流量放大公式

3.1 公式一：质量流量比法

由于保持拾取速度  恒定，且管道起始端的空气密度  假定为恒定，因此体积流量与截面积成正比：

即：

Ø出发角度：从固体质量流量放大比例出发

Ø核心恒定参数：固气比（因为  在放大前后保持不变）

Ø输入数据：中试的空气流量 、固体流量放大倍数

Ø适用阶段：当你已知中试的空气流量，且固气比保持恒定时

3.2 公式二：速度/密度法

Ø出发角度：从空气动力学条件出发

Ø核心恒定参数：（拾取速度）、（起始端空气密度）

Ø输入数据：工业管道截面积 、中试测得的  和 

Ø适用阶段：当你已经通过直径放大公式确定了  之后

m_p,indus工业设计中被输送产品的质量流量（放大后的值），单位：kg/h

m_p,pilot 中试试验中观测到的产品质量流量，单位：kg/h

S_indus 工业管道的横截面积（放大后的值），单位：m²

S_pilot 中试试验中所用管道的横截面积，单位：m²

D 工业管道的直径（放大后的值），单位：m

d 中试试验中所用管道的直径，单位：m

Q_air,pilot,N中试试验中管道的空气流量（标准状态），单位：Nm³/h

Q_air,indus,N 放大后工业管道的空气流量（标准状态），单位：Nm³/h

u_pick−up 管道起始端的空气速度，在中试试验中观测得到，并在放大设计中保持不变，单位：m/s

关于空气密度说明：

ρ：输送管道起始端的空气实际密度，由中试试验中测得的压力确定，在放大设计中假定保持不变。

：标准状态下的空气密度，用于将工况流量折算为标准状态流量 。

4.  举例说明：

4.1 已知条件对比

注意：工业线的垂直高度（15 m）高于中试线（5 m），但弯头数量相同。在密相输送中，弯头数量对压力损失的影响通常比垂直高度更关键，因此仍可按相同压力进行放大。

4.2 中试试验结果计算

4.2.1实际工况空气流量（）

标准状态（0°C, 101.325 kPa abs）到工况（20°C, 1.2 bar g = 2.2 bar abs）的换算：

更常用的方法是按绝对压力比折算（温度相近时可忽略温度影响）：

说明：该处标准压力应该是1.013 bar，但示例中按1.0bar计算，有待商榷。计算出  m³/h，实际按1.013bar计算应该是30.9。这里暂按30.5继续计算。

4.2.2拾取速度（）

4.2.3 空气质量流量（）

标准状态空气密度 ：

4.2.4 固气比（）

4.3 工业放大计算

4.3.1 工业管径（）

保持单位截面积固体质量流量恒定：

4.3.2 工业实际工况空气流量（）

保持拾取速度  不变：

换算为 m³/h：

4.3.3 工业标准状态空气流量（）

按压力比折算（根据理想气体状态方程P×V=n×R×T，温度相同，密度比等于绝对压力比）：

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