專利名稱:氣、固、液三相流高濃度管道輸送系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明屬于多相流管道輸送技術(shù)領(lǐng)域：
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目前對橫向管道輸送技術(shù)研究極少，最有代表性的是匈牙利Banhida發(fā)電廠正在運行的氣、固、液三相流工業(yè)管道系統(tǒng)，輸送管長不超過2公里(見《多相流管道輸送》譯文集和《赴匈牙利發(fā)電廠除灰考察報告》)。
該系統(tǒng)輸送固體物料的流動介質(zhì)是以氣體為主，液體為輔。加氣方式是在泵的進口前面進行加氣，因而需要購置較大功率的侖式泵系統(tǒng)，基建投資較大。由于該系統(tǒng)加氣量大，氣體在管道內(nèi)沿程發(fā)生嚴重膨脹，使管道輸送阻力沿程增加，因此，固體物料輸送距離較短，最大不超過兩公里，不適宜長距離輸送，經(jīng)濟效益低。
本發(fā)明就是針對上述情況而研制的一種減阻、節(jié)能、且適宜長距離輸送的“新型氣、固、液三相流橫向管道輸送系統(tǒng)”。
參見本發(fā)明的附圖，其中圖1，表示各濃度下流速與最佳加氣量比值Ks關(guān)系圖。
圖2，表示加氣管埋設(shè)位置布置平面圖。
圖3，表示加氣管埋設(shè)位置正面圖。(A-A)為加氣固定支架。
圖4，表示三相流的水力坡降iogs最佳加氣量比值Ks關(guān)系圖。
此圖在重量濃度為Cω＝42.95%情況下。
圖4(8)VPJ＝4.65m/s圖4(9)VPJ＝3.35m/s圖4(10)VPJ＝2.01m/s圖4(11)VPJ＝1.315m/s新型氣、固、液三相流橫向管道輸送系統(tǒng)由濃縮池、泵、加氣管(圖2(3))、法蘭盤(圖3(1))、控制閥(圖3(2))及液、固兩相流輸送管道(圖2(4))等部件組成，且輸送固體物料的流動介質(zhì)是以液體為主，氣體為輔。加氣管長度由進口段長為300毫米(圖2(7))、加氣量安全控制段長為1000毫米(圖2(5))、加氣管位置固定段長為300毫米(圖2(6))及出口段長為300毫米(圖2(3))等部件組成。
該系統(tǒng)加氣位置距泵出口處約20-40米處，其加氣管與液、固兩相流管為褲衩形，加氣咀為拋物曲線，并且加氣管管軸與漿體輸送管道軸線順水流方向的夾角(α)為-0.5--4.5度如圖3。在該范圍內(nèi)微小氣珠沿管斷面分布較均勻，減阻效果較好。
加氣量是三相流減阻效果的關(guān)鍵。加氣量大小，直接影響其減阻效果。由實驗可知，三相流的水力坡降iogs與加氣量比值Ks(Ks＝加氣量/三相流總流量)的關(guān)系曲線(如圖4)大致為一條向上凹起的曲線，存在極小點，該點iogs值最小，對應(yīng)該點的Ks即為該濃度流速下的最佳加氣量比值K佳，此時其減阻效果最佳。
三相流輸送流速(Vogs)與最佳加氣量比值Ks的關(guān)系呈向上凹的曲線(如圖1)。隨著流速減小，最佳加氣量比值Ks增大。
氣量輸入管道，必須施加一定壓力，該壓力與固、液兩相流輸送壓力有關(guān)。因此，三相流輸送漿體時施加多大壓力將會影響減阻效果。本發(fā)明所施加的加氣壓力一般高于加氣孔處漿體壓力的20%左右。
按照上述方式制造的新型氣、固、液三相流橫向管道輸送系統(tǒng)具有節(jié)電、節(jié)水，減輕管道磨損以及防止管道堵塞等優(yōu)點，適宜長距離輸送。不僅對現(xiàn)有兩相流設(shè)備改造方便，且見效快，投資少。據(jù)室內(nèi)試驗，本發(fā)明與現(xiàn)有兩相流設(shè)備相比，可節(jié)約電能60%左右。
下面以粉煤灰的輸送為例，進一步說明新型氣、固、液三相流橫向管道輸送系統(tǒng)的減阻效果，由實測可知，對漿體流速含灰濃度的變化，其減阻效益如下a)高濃度(Cω≥34.45%)，小流速(VP3＝1.1～1.35m/s)最佳加氣量比值K佳為5～7%時，三相流比固、液兩相流的減阻值為70%左右。
b)低濃度(Cω≤13.8%，大流速(VP3≥4.3m/s)，K佳＝1.11.4%時，減阻值為9～13%。
c)在其它濃度與流速的組合條件下，減阻效果為15%～60%。
權(quán)利要求
1.一種由濃縮池、泵、加氣系統(tǒng)及管道所組成的新型氣、固、液三相流橫向管道輸送系統(tǒng)，其特征在于所說的裝置輸送固體物料的流動介質(zhì)是以液體為主，氣體為輔。
2.按照權(quán)項1所述的新型氣、固、液三相流橫向管道輸送系統(tǒng)其特征在于所述的泵出口約20～40米處設(shè)有兩相流及加氣三通管道，其外形象褲衩，褲衩角度(β)為25-30度。加氣固定支架(A-A)。
3.按照權(quán)項1、2所述的新型氣、固、液三相流橫向管道輸送系統(tǒng)，其特征在于加氣管軸線與三相流輸送管軸線沿水流方向的夾角(α)為-0.5--4.5度，且加氣管出口處呈拋物曲線。
專利摘要
一種氣、固、液三相流高濃度管道輸送系統(tǒng)，其特征是輸送漿體流動介質(zhì)以液體為主，以氣體為輔，且加氣方式是在泵出口不遠處進行加氣。氣體沿程膨脹小，適宜于長距離輸送?？蓮V泛適用于冶金、煤炭、石油、化工、水利等生產(chǎn)部門中的管道輸送領(lǐng)域。
文檔編號B65G53/00GK87100296SQ87100296
公開日1988年7月27日 申請日期1987年1月12日
發(fā)明者張興榮, 鄒履泰, 章少強 申請人:武漢水利電力學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan