文档介绍：浆液流
简述
浆液流型的分类
浆液由液、固两相组成,属两相流范畴,其流型属非牛顿型流体;按固体颗粒在连续相中的分布情况,又可分为均匀相浆液、混合型浆液和非均匀相浆液三种流型。
浆液输送管道尺寸的确定
确定浆液输送管道的尺寸,必须注意下列几点:
均匀相流动的浆液,要求固体颗粒均匀地分布在液相介质之中,只要计算出浆液中固体颗粒的最大粒径(dmh),将它与已知筛分数据进行比较,若全部固体颗粒小于dmh,则为均匀相浆液,否则为混合型浆液或非均匀相浆液。
为避免固体粒子在管道中沉降,要使浆液浓度、粘度和沉降速度间处于合理的关系中。对于均匀相浆液的输送,必须确定浆液呈均匀相流动时的最低流速,且要获得高浓度、低粘度、低沉降速度。浆液流动要求有一个适宜的流速,它不宜太快,否则管道摩擦压力降大;它亦不宜太慢,否则易堵塞管道。该适宜的最低流速数据由试验确定。为获得高浓度、低粘度、低沉降速度,可采用合适的添加剂。
混合型浆液或非均匀相浆液的输送,应保证浆液流动充分呈湍流工况。
本规定提出了计算浆液流体的管道压力降的数据收集、关联式回归和计算步骤的一般内容和要求,适用于均匀相浆液、混合型浆液或非均匀相浆液三种流型的压力降计算。
计算方法
计算依据
提供下列数据:
实测数据
(1) 最低的浆液流体流速(Umin);
(2) 固体筛分的质量百分数(Xpi);
(3) 固体筛分的密度(ρpi);
(4) 浆液流的表观粘度(μa)与剪切速率(γ)的相关数据或流变常数(η)和流变
指数(n)。
可计算数据
(1) 连续相(水)的物性数据:粘度(μL)、密度(ρL);
(2) 固体的质量流量(WS)或浆液的质量流量(WSL)及浆液的浓度(CSL);
(3) 连续相(水)的质量流量(WL);
(4) 浆液的平均密度(ρSL);
(5) 固体的平均密度(ρS)。
计算方法的应用
计算浆液流体物性数据
(1) 已知ρS、ρL、WS、WL计算ρSL
(—1)
(2) 已知ρSL、ρL、WSL、CSL,计算ρS
(—2)
(—3)
(—4)
(3) 计算均匀相浆液的物性数据
(—5)
(—6)
(4) 计算混合型浆液物性数据
(—7)
(—8)
(—9)
(—10)
(—11)
浆液流体流型的确定和计算均匀相浆液的最大粒径(dmh)
根据流变常数(η)、流变指数(n)[由试验测得浆液流的表观粘度(Ua)与剪切速率(γ)的相关数据求得]计算μa;由浆液流的有关参数(Y)、阻滞系数(Ch)(Y与Ch的关联式由实验数据回归获得)计算dmh。
均匀相浆液的表现粘度(μa)由下式计算:
γ=8Ua/D (—12)
(—13)
(—14)
当Y>
Ch= (—15)
≥Y>
Ch= (—16)
≥Y>
Ch= (—17)
≥Y>
Ch= (—18)
≥Y>
Ch= (—19)
当Y≤
Ch=0 (—20)
dmh= Ch ×ρa/(ρ1S-ρa) (—21)
若固体颗粒粒度全小于dmh,为均匀相浆液,否则为混合型浆液或非均匀相浆液。
管径的确定
(1) 输送均匀相浆液
由试验获得浆液最低流速(Umin),计算管径(D)
(—22)
(—23)
(—24)
浆液流流型应控制在滞流的范围之内,故Re在2300以下。调整D到满足要求为止。
(2) 输送混合型浆液或非均匀相浆液
由试验获得浆液最低流速(Umin),可计算允许流速(Ua);由浆液流的有关参数(x)、非均匀相中固体颗粒的平均粒径(dwa),可计算管径(D)。x与Umin/(gD)。
(—25)
(—26)
(—27)
(—28)
当dwa≥368时
Fd=1 (—29)
当dwa<368时
Fd=dwa÷386