在水泥廠的氣力輸送管路中,通常要轉(zhuǎn)幾次彎才能將物料送至目的地。以某廠的氣力輸出系統(tǒng)為例:出磨水泥進(jìn)入螺旋泵即被加壓吹入管路系統(tǒng),經(jīng)A、B、C、D、E五個(gè)球形彎頭分別作90°轉(zhuǎn)彎后,沿水平管道及三通閥進(jìn)入水泥庫。若要計(jì)算這一管路系統(tǒng)的壓力損失,五個(gè)球形彎頭的壓損是應(yīng)當(dāng)考慮的。
料氣混合物流過球形彎頭與流過普通彎頭一樣要產(chǎn)生壓力損耗。壓損的大小因球徑大小、轉(zhuǎn)彎角度的不同而不同。
眾所周知:在氣力輸送中,由水平轉(zhuǎn)向垂直向上的90°轉(zhuǎn)彎,普通彎頭轉(zhuǎn)彎部分的壓力損失的計(jì)算式為:
v2
ΔP = ζ—— ρm (2)
2
式中:ΔP——普通彎頭壓力損失,Pa; v——管中氣流平均速度,m/s; ρm——?dú)夤袒旌衔锩芏?kg/m3; ζ——彎頭阻力系數(shù)。
式中阻力系數(shù)與彎管的曲率半徑R和管道內(nèi)直徑D的比值有關(guān),見表。
R/D比值與ζ的關(guān)系
R/D |
2 |
4 |
6 |
≥7 |
ζ |
1.5 |
0.75 |
0.5 |
0.38 |
對(duì)于球形彎頭,其相似曲率半徑R′的大小與球的直徑大小和管路轉(zhuǎn)角大小有關(guān)。當(dāng)作90°轉(zhuǎn)角輸送時(shí),則R′≈r球,證明如下:
這一結(jié)果表明,在相同阻力系數(shù)ζ′的條件下,135°轉(zhuǎn)向的球形彎頭直徑可以比90°轉(zhuǎn)彎的球形彎頭的直徑小2.5倍。
例如:有一氣力輸送管內(nèi)徑D=200mm,用于90°轉(zhuǎn)彎的球形彎頭直徑為800mm,則R′=400mm,R′/D=2,其相似阻力系數(shù)ζ′≈1.5(見表),若該管路作135°轉(zhuǎn)彎,則球形彎頭的直徑為800÷2.5=320mm,其ζ′≈1.5不變。
球形彎頭在應(yīng)用中直徑大小的選取要根據(jù)管路系統(tǒng)的實(shí)際情況來決定,通常在管道內(nèi)徑的3~6倍范圍內(nèi)選取。當(dāng)管路總壓降、轉(zhuǎn)角及安裝條件確定后,球形彎頭的直徑也可確定下來。
在氣力輸送系統(tǒng)中,普通彎頭是磨損最快的部件。當(dāng)料氣混合物流過轉(zhuǎn)彎處,受慣性力的作用,沖刷緊貼彎頭的外側(cè)面,使此處很快被磨穿,降低了使用壽命。
料氣混合物在球形彎頭內(nèi)的流動(dòng)則與普通彎頭不同。當(dāng)A、B兩條管道通過球形彎頭作90°轉(zhuǎn)彎時(shí),A管流入球內(nèi)的流體,首先速度銳減3~5倍(因截面積增大3~5倍),其次,氣流進(jìn)入球形彎頭內(nèi)很難直接沖刷到球的內(nèi)表面,而是與球內(nèi)的渦旋發(fā)生摩擦及物質(zhì)和能量的交換。因此,流體對(duì)球體的直接磨損被緩沖而削弱。對(duì)球壁直接磨損的是球內(nèi)的渦旋。而渦旋的旋速較低又集中在進(jìn)、出口管與球體的交接部位C、D、E、F。這里成為球形彎頭最先被磨穿的地方。即使如此,球形彎頭在不加固的情況下,其使用壽命也比普通彎頭長3~5倍,使用期可達(dá)十年以上(輸送水泥)。若對(duì)進(jìn)出管與球體對(duì)接處的球面作加固焊接,則使用周期更長。
在二維空間內(nèi),以90°球形彎頭為例,當(dāng)流態(tài)化的料氣混合物以速度v1從A管流入球內(nèi)時(shí),因入口截面積突然擴(kuò)大,使流動(dòng)的連續(xù)性被破壞。在原有流場擴(kuò)大的同時(shí),兩側(cè)死角處激起渦旋。其流線分布由對(duì)稱狀態(tài)①最終轉(zhuǎn)為非對(duì)稱狀態(tài)③。
隨流動(dòng)過程的繼續(xù),球內(nèi)流動(dòng)由①過渡為狀態(tài)②。這時(shí),根據(jù)流體力學(xué)連續(xù)性原理,流速與截面積之間有以下關(guān)系式:
v1s1=v2s2 (1)
式中: v1——流體在A管中的流速,m/s; s1——A管的橫截面積,m2; v2——流體流過球心截面處的速度,m/s; s2——球心截面積,m2。
上式表明,在同一管路系統(tǒng)中,流速與流過的截面積大小成反比。由于球的截面積一般比管道截面積大幾倍,即有s2>s1,故有v1>v2。
氣流在球內(nèi)速度迅速降低的同時(shí),壓力升高,即流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。球?nèi)不斷升高的壓力迫使流體從B管流出,流動(dòng)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。從①到③的這一轉(zhuǎn)變及流動(dòng)的重新分布是在一個(gè)極短暫的時(shí)間內(nèi)完成的速度、壓力和能量轉(zhuǎn)換過程。
由于球內(nèi)氣流渦旋及摩擦的存在,使球形彎頭內(nèi)的這一轉(zhuǎn)變過程產(chǎn)生了能耗。因而出現(xiàn)了物料傳輸中的彎頭壓力損失。
球形彎頭也稱轉(zhuǎn)向球,在水泥及生料的氣力輸送系統(tǒng)中,作為管道彎頭的代用件,以其制作簡單,安裝方便,耐用性能好等優(yōu)點(diǎn),在大中型水泥廠的氣力輸送中應(yīng)用日益廣泛。
然而,對(duì)球形彎頭內(nèi)的流動(dòng)分布、磨損原理、阻力大小、合理球徑、制作安裝等一系列問題并無統(tǒng)一規(guī)范和理性認(rèn)識(shí)。為此,作以下探討,希望促進(jìn)轉(zhuǎn)向球的應(yīng)用及推廣。
1、耐磨球的壓制,按照設(shè)計(jì)要求選擇壓制耐磨求的模具,加熱鋼板幾次成型。
2、球形三通、彎頭的鑄造,根據(jù)耐磨層的厚度及材質(zhì),進(jìn)行精鑄。
3、球形三通、彎頭的裝配,按加工圖紙進(jìn)行裝配,保證結(jié)構(gòu)尺寸、和同心度。
4、球形三通、彎頭的焊接,專業(yè)電焊工焊接,耐磨層不開裂,焊接成型好。
5、球形三通、彎頭的驗(yàn)收,質(zhì)檢員逐一檢驗(yàn),合格入庫。
球形彎頭的制作主要是焊接中空球體。有了空心鋼殼球體,焊上進(jìn)出管道就構(gòu)成球形彎頭。因此,制作空心球體是制作球形彎頭的關(guān)鍵。
一個(gè)空心鋼球是由N端與S端兩個(gè)球冠及1、2、3……n若干球瓣組合而成。因此,只要制作出球冠及球瓣,再將其焊接起來,就成為球形彎頭的球體。
球冠大小取球的直徑(1/6~1/4)D′,直接在厚度4~8mm A3或優(yōu)質(zhì)低合金鋼板上下料。按球體弧形樣板用錘敲出球冠弧度。
球瓣應(yīng)先放樣后下料。取油氈一塊劃一直線長度為 ,就是NS。兩端寬度取(1/6~1/16)πd1。再將去掉N、S球冠的球臺(tái)高H作1、2、3……n等分。測量出每一等分切面處直徑d2、d3、d4……dn。并計(jì)算出各切面周長及等分弧長:(1/6~1/16)πd2標(biāo)于1-1,(1/6~1/16)πd3標(biāo)于2-2,依次放線至n-n。取等分點(diǎn)越多球瓣越接近球面形狀。將畫好樣板剪下在鋼板上放實(shí)樣并切割出6~16塊(塊數(shù)根據(jù)等分決定)。若鋼板較厚應(yīng)加熱煨出球面狀,供組裝使用。
將制成的兩球冠及6~16塊(根據(jù)球大小取等分?jǐn)?shù))球瓣拼焊裝配即成為一個(gè)空心鋼球。
球形彎頭的安裝較靈活方便。根據(jù)管路走向及轉(zhuǎn)角和管道外徑尺寸,在球面上定位劃線開兩個(gè)孔。為提高耐用性,在開孔周圍寬50~80mm內(nèi)加焊4~6mm鋼板。將球吊入安裝位置,插入進(jìn)出管焊接固定即成。
流態(tài)化物料在球形彎頭內(nèi)的流動(dòng),從微觀上講是十分復(fù)雜的。本文僅從工程實(shí)用的角度對(duì)其流動(dòng)分布、阻力系數(shù)、合理球徑等問題作了探討。希望這一研究有助于球形彎頭設(shè)計(jì)水平及使用壽命的提高,使之在氣力輸送管路系統(tǒng)中的應(yīng)用更加廣泛。
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球閥 >>三通球閥 >>T 型三通球閥 產(chǎn)品名稱: T型三通球閥 產(chǎn)品型號(hào): Q45F 產(chǎn)品口徑: DN15-125 產(chǎn)品壓力: 0.6~10.0Mpa 產(chǎn)品材質(zhì): 鑄鋼、不銹鋼、合金鋼等 產(chǎn)品概括: 生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn):國家標(biāo)準(zhǔn) GB、機(jī)械標(biāo)準(zhǔn) JB、化工標(biāo)準(zhǔn) HG、美標(biāo) API、ANSI、德標(biāo) DIN、日本 JIS、JPI、 英標(biāo) BS 生產(chǎn)。閥體材質(zhì):銅、鑄鐵、鑄鋼、碳鋼、 WCB、WC6、WC9、20#、25#、鍛鋼、 A105、F11、 F22、不銹鋼、 304、304L、316、316L、鉻鉬鋼、 低溫鋼、鈦合金鋼等。工作壓力 1.0Mpa-50.0Mpa。 工作溫度: -196℃ -650℃。連接方式: 內(nèi)螺紋、 外螺 紋、法蘭、焊接、對(duì)焊、承插焊、卡套、卡箍。驅(qū) 動(dòng)方式:手動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)。 產(chǎn)品詳細(xì)信息 T 型三通球閥產(chǎn)品特點(diǎn) 一、四閥座密封三通球閥造型美觀,結(jié)構(gòu)緊湊合理
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三通球閥 球閥 用途 三通 球閥 有 T 型和 L 型。 T 型能使三條正交的管道相互聯(lián)通和 切斷第三條通道, 起分流、合流作用。 L 型只能 連接相互正交的兩條管道,不能同時(shí)保 持第三條管道的 相互連通,只 起分配作用 三通球閥 特點(diǎn) 1、三通球閥 在結(jié)構(gòu)上采用一體化結(jié)構(gòu), 4 面閥座的密封 型式,法蘭聯(lián)接少,可 靠性高,設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)了輕量化 2、三通球閥 分 T 型和 L 型,使用壽命長,流通能力大,阻力小 3、三通球閥 按作用式分單作用和雙作用兩種型式,單作 用式的特點(diǎn)是一旦動(dòng)力 源發(fā)生故障時(shí) ,球閥將處于控制系統(tǒng)要求的狀 態(tài) 球閥和閘 閥是同屬一個(gè)類型的閥門,區(qū)別在它的關(guān)閉件是個(gè)球體 ,球體繞閥體中 心線作旋轉(zhuǎn)來 達(dá)到開啟、關(guān)閉的一種閥門。 球閥在管路中主要用來做切斷 、分配和 改變介質(zhì)的流 動(dòng)方向。球閥是近年來被廣泛采 用的一種新型閥門,它具有以 下優(yōu)點(diǎn): 1. 流體阻力小,其阻力
1、耐磨球的壓制,按照設(shè)計(jì)要求選擇壓制耐磨求的模具,加熱鋼板幾次成型。
2、球形三通、彎頭的鑄造,根據(jù)耐磨層的厚度及材質(zhì),進(jìn)行精鑄。
3、球形三通、彎頭的裝配,按加工圖紙進(jìn)行裝配,保證結(jié)構(gòu)尺寸、和同心度。
4、球形三通、彎頭的焊接,專業(yè)電焊工焊接,耐磨層不開裂,焊接成型好。
5、球形三通、彎頭的驗(yàn)收,質(zhì)檢員逐一檢驗(yàn),合格入庫。
球形三通概述
球形彎頭也稱轉(zhuǎn)向球,在水泥及生料的氣力輸送系統(tǒng)中,作為管道彎頭的代用件,以其制作簡單,安裝方便,耐用性能好等優(yōu)點(diǎn),在大中型水泥廠的氣力輸送中應(yīng)用日益廣泛。
然而,對(duì)球形彎頭內(nèi)的流動(dòng)分布、磨損原理、阻力大小、合理球徑、制作安裝等一系列問題并無統(tǒng)一規(guī)范和理性認(rèn)識(shí)。為此,作以下探討,希望促進(jìn)轉(zhuǎn)向球的應(yīng)用及推廣。
流態(tài)化物料在球形彎頭內(nèi)的流動(dòng),從微觀上講是十分復(fù)雜的。本文僅從工程實(shí)用的角度對(duì)其流動(dòng)分布、阻力系數(shù)、合理球徑等問題作了探討。希望這一研究有助于球形彎頭設(shè)計(jì)水平及使用壽命的提高,使之在氣力輸送管路系統(tǒng)中的應(yīng)用更加廣泛。