研究了管道氣固兩相流動過程的微觀機理、瞬變機制及降耗措施,形成了較完善的高濃度氣力輸送的理論體系,開發出上引式正壓流化濃相氣力輸送粉體成套設備,克服了傳統粉體輸送裝備連續性差、動力能耗高、團聚效應大、易磨損等問題,具有氣源設備簡單、輸送濃度高、輸送速度低、輸送距離遠、輸送管徑小、節能效果好、投資費用少、運行費用低、操作與維護簡單、工作運行可靠等特點,可廣泛應用于電力、化工、建材、鋼鐵、食品等行業的粉體輸送中。
本項目成果依托山東省管道氣力輸送工程技術研究中心、山東省顆粒學會等科研平臺,研發過程陸續得到了國家自然科學基金、山東省科技發展計劃、山東省自然科學基金、濟南市科技明星計劃的資助,從而使該成果更加成熟并走向市場,成果在工程推廣應用中創造了良好的經濟和社會效益,為國民經濟的發展作出了貢獻。經山東省科技廳組織專家鑒定,本項目成果達到國際先進水平。該成果曾獲得獲山東省科技進步二等獎2項,其他省部級獎勵3項。
結合該研究成果,與相關企業共同設計開發了適用于不同粉體的濃相氣力輸送設備。生產的系列粉體輸送設備近年來在五十多家電力、冶金行業中的粉煤灰、煤粉輸送,建材行業中的水泥輸送,食品行業中豆粉、面粉和蛋白粉輸送,化工行業聚乙烯醇樹脂(PVA)等行業中得以成功使用。并出口丹麥、西班牙、巴西、越南等國家,實現了出口創匯。據合作單位統計,2013、2014年該企業氣力輸送工程量及銷售額較上年相比增長了30%以上。具有自主知識產權的氣力輸送單機裝置銷售在國內氣力輸送行業名列前茅,占國內單機產品市場總量10%以上,近五年累計新增產值近7億元,得到用戶的好評。該設備于電力、化工、建材、鋼鐵、食品等行業的粉體輸送中有巨大的應用前景。
本項目成果擁有多項專利技術,對氣力發送裝置的結構進行優化,使其在合理的固氣比下取得較佳的流化效果;并通過對管道的局部結構進行改進,解決了拐彎部位的管道的磨損問題;另外本設備獨特的系統排堵技術會隨時解決由于停電等因素引起的管路堵塞問題。成果專利技術有效實現了氣固兩相流在管道沿程的速度及能耗的監控,并對兩相流濃度、速度、破碎率、團聚等實現了實施在線監控;同時,成果開發了自動控制系統能實現在線參數的實時監控,并可有效解決固相流量定量性差等難題。與微正壓稀相氣力輸送粉體設備相比,本成套設備可以降低氣耗與電耗30%以上。本成套設備主要包括:特制的發送倉泵、高壓氣源系統、儲存系統、自動測量控制裝置、管道和閥門等配件組成。
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