負壓差下立管-翼閥系統的應力分析
立管內的氣固流動狀態一般可分為流化流動和非流化流動兩種。對于立管-翼閥系統,不同的流動狀態在系統中流動的穩定性不同。

1. 1　非流化流動狀態應力分析
負壓差條件下,當顆粒物料在圓柱形立管中呈逆壓差作移動床流動時(非流化流動), 假定:( 1) 立管中流動徑向對稱;( 2) 氣體與管壁的摩擦力及氣體的重力忽略不計。用軸向一維流動模型,取立管任一高度的水平微元薄層,受力分析如圖1所示,圖中 h向下為正。根據力平衡原理,可得如下方程:

非流化流動時,翼閥閥板處壓力的變化不僅與顆粒密度和負壓差梯度有關,而且還與料封高度、物料的性質有關。隨著料封高度的增加,翼閥閥板處的壓力初始呈增加趨勢,并隨著高度進一步增加而趨于一定值。料封高度的變化所引起壓力的變化不再引起閥板處壓力的變化,說明閥板的開度將不能根據料封高度的變化而自行調節,這就是非流化流動在立管-翼閥系統內很難穩定操作,并易于堵塞的原因。而對于流化流動,當顆粒流率變化,或其它原因引起了料封高度增加時,立管中的壓力也隨之增高,這種壓力的改變將傳遞到翼閥的閥板處,閥板的受力平衡遭到破壞,閥板內側的推動力大于外側的壓力,閥板開度增加,于
是顆粒流率增加,使得料封高度降低。反之則相反,周而復始,所以立管中壓力的變化可以順利地傳遞到翼閥閥板處,使得翼閥具有自動平衡和維持料封的能力,因此,立管中的流化流動操作比較穩定。