柱状型煤管道水力输送技术研究进展.pdfVIP

山西水利旨鲁 技术与应用 ·2010年第 1期 柱状型煤管道水力输送技术研究进展 束德方，孙西欢，李永业，许 飞，张乐元 (太原理工大学水利科学与工程学院，山西 太原 030024) [摘要]柱状型煤管道水力输送作为新型管道输送技术的典型代表，具有输煤量大、用水需求量少、能耗小 等优点。对该输送技术进行了阐述，从技术和理论两方面简要介绍了该技术在国内外的发展历程及应用 现状，并总结了尚需解决的问题。 [关键词]柱状型煤；管道水力输送；研究进展 [中图分类号]TD522 [文献标识码]A [文章编号]1004—7042(2010)01—0047—02 管道水力输送是以压力水流作为载体 ，通过封闭 国密苏里大学哥伦比亚校区密封容器管道研究中心 管道来输送物料的一种输送方式。相对于铁路、水路、 在20世纪90年代提出了柱状型煤管道输送的概念， 航空、公路等运输方式，具有运行成本低 、效率高、占 HenryLiu等人在水力特性及经济可行性等方面对其 地少、管道布置易于适应地形变化、不受气候影响、无 进行了研究圜。 污染和安全可靠等优点，在国民经济各领域得到了广 2 理论研究 泛应用。柱状型煤管道水力输送作为一种新型的管道 国外的HenryLiu于 1982年在量纲分析的基础 水力输送技术，代表了管道水力输送技术的必威体育精装版理论 上 ，分析试验数据得到了平直管段的起浮速度；在 与科研成果。下文简述了该种新型运输方式在技术、 1992年，提出了囊体(可理解为柱状型煤)运动的四个 理论等方面的研究现状。 典型区域习【；l992—1994年，又结合引入的一些特定系 l 概念的提出 数，运用能量、动量连续性方程，在量纲分析的基础上 柱状型煤管道水力输送是实现管道水力输煤的 得到了囊体的起动速度 。 新技术，其基本思想是将散体煤颗粒压制成刚性圆柱 国内的林愉、阎庆绂 、李元宗等人也对其运动特 状密实体——煤柱 ，然后注入有压输送管道，以具有 征、悬浮机理及能耗进行了研究，并取得了一定的进 一 定浓度的煤浆作为动力载流体进行远距离输送。 展。文献[6】介绍了以煤浆为载流体在管道中输送煤柱 管道输送技术大致经历了三个发展阶段：流体管 的实验研究，包括煤柱的起动、悬浮、运动速度及煤浆 道输送、浆体管道输送和水力密封容器管道输送。柱 浓度和煤柱形状比对管道流的影响，揭示出煤柱在煤 状型煤管道水力输送正是在水力密封容器管道输送 浆管道 内的运动特征及进一步研究开发的意义。文献 的基础上发展起来的。在结构上，它类似于密封容器 7【】就这种管道输煤技术的水力学原理，即压制成圆柱 管道，但因无需装载散体的密封容器，也不必另建返 形的煤柱在管道中的流动Jl生状进行了分析讨论。文献 送空密封容器管道，故比通常概念的密封容器管道更 8【1在假设条件下，参照管道水力学理论，分别引入运 经济、更易操作处理。此外，柱状型煤水力输送方式比 动型料表面和静止管道壁面的摩阻系数，建立了水平 煤浆管道具有煤输送量大、水需求量少、能耗小、末端 同心型料管道流的简易数学模型。文献[9】在动量定理 脱水简单等优点，因而更经济、更具市场竞争力l【l。 和能量定理的基础上，建立了静止圆柱状型料在浆体 水力密封容器管道输送首先由加拿大研究人员 管道内起动的动量方程和能量方程，并由此导出