负压差下立管-翼阀系统的应力分析 翼阀

负压差下立管-翼阀系统的应力分析
立管内的气固流动状态一般可分为流化流动和非流化流动两种。对于立管-翼阀系统,不同的流动状态在系统中流动的稳定性不同。

1. 1　非流化流动状态应力分析
负压差条件下,当颗粒物料在圆柱形立管中呈逆压差作移动床流动时(非流化流动), 假定:( 1) 立管中流动径向对称;( 2) 气体与管壁的摩擦力及气体的重力忽略不计。用轴向一维流动模型,取立管任一高度的水平微元薄层,受力分析如图1所示,图中 h向下为正。根据力平衡原理,可得如下方程:

非流化流动时,翼阀阀板处压力的变化不仅与颗粒密度和负压差梯度有关,而且还与料封高度、物料的性质有关。随着料封高度的增加,翼阀阀板处的压力初始呈增加趋势,并随着高度进一步增加而趋于一定值。料封高度的变化所引起压力的变化不再引起阀板处压力的变化,说明阀板的开度将不能根据料封高度的变化而自行调节,这就是非流化流动在立管-翼阀系统内很难稳定操作,并易于堵塞的原因。而对于流化流动,当颗粒流率变化,或其它原因引起了料封高度增加时,立管中的压力也随之增高,这种压力的改变将传递到翼阀的阀板处,阀板的受力平衡遭到破坏,阀板内侧的推动力大于外侧的压力,阀板开度增加,于
是颗粒流率增加,使得料封高度降低。反之则相反,周而复始,所以立管中压力的变化可以顺利地传递到翼阀阀板处,使得翼阀具有自动平衡和维持料封的能力,因此,立管中的流化流动操作比较稳定。