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球形弯头也称转向球,在水泥及生料的气力输送系统中,作为管道弯头的代用件,以其制作简单,安装方便,耐用性能好等优点,在大中型水泥厂的气力输送中应用日益广泛。
然而,对球形弯头内的流动分布、磨损原理、阻力大小、合理球径、制作安装等一系列问题并无统一规范和理性认识。为此,作以下探讨,希望促进转向球的应用及推广。
球形弯头的磨损原理在气力输送系统中,普通弯头是磨损的部件。当料气混合物流过转弯处,受惯性力的作用,冲刷紧贴弯头的外侧面,使此处很快被磨穿,降低了使用寿命,见图2。
料气混合物在球形弯头内的流动则与普通弯头不同。当A、B两条管道通过球形弯头作90°转弯时,A管流入球内的流体,首先速度锐减3～5倍(因截面积增大3～5倍),其次,气流进入球形弯头内很难直接冲刷到球的内表面,而是与球内的涡旋发生摩擦及物质和能量的交换。因此,流体对球体的直接磨损被缓冲而削弱。对球壁直接磨损的是球内的涡旋。而涡旋的旋速较低又集中在进、出口管与球体的交接部位C、D、E、F。这里成为球形弯头先被磨穿的地方。即使如此,球形弯头在不加固的情况下,其使用寿命也比普通弯头长3～5倍,使用期可达十年以上(输送水泥)。若对进出管与球体对接处的球面作加固焊接,则使用周期更长。
