气力输送具有输送距离长、输送量大、输送过程密封而无污染等优点,被越来越多地应用在粉料输送工艺过程。 炭黑是橡胶行业应用最为普遍的原材料。将气力输送应用在炭黑的输送过程中存在对输送管道,尤其是弯管内壁磨损严重以及能耗高等问题 。利用ANSYS Fluent软件对炭黑在不同弯径 比δ(输送管道弯曲半径R与输送管道内径d之比)气力输送弯管内输送状况进行模拟分析,可以得到炭黑在不同δ输送弯管内运动状态和弯管内壁 磨损情况。
在输送能力和d相同的前提下对炭黑(固相颗粒)在气力输送弯管中的输送特性进行分析。选用不同的δ,通过仿真得到固相颗粒在输送弯管内的压力云图和运动速度云图以及弯管内壁磨损区 域云图。δ较小的输送弯管具有较大的压力损失、较低的固体颗粒运动速度和较大的内壁磨损速率。分析认为,随着δ的增大,输送弯管内压力损失先急剧减小然后减幅放缓,固相颗粒运动速度先迅速增大然后增幅放缓,弯管内壁磨损程度逐渐降低。因此,选用较大δ既可以延缓固体颗粒对输送弯管内壁的磨损,又可以降低输送能耗。考虑到δ增大至5后输送弯管内压力损失和固相颗粒 运动速度的变化不太显著,同时结合气力输送管 道的实际布置要求,选取输送弯管的δ为5~7,这既可满足输送弯管内壁减磨和输送节能要求,又可满足输送工艺需求。