[发明专利]一种U型管道弯头的耐磨处理方法

说明书

本发明公开了一种U型管道弯头的耐磨处理方法，具体步骤为：确定U型管道弯头的稳态湍流速度场和速度梯度；求解得到第二相即尘粒的体积浓度；计算得到U型管道弯头的板面的摩擦力范围；获取板面的高、中摩擦力区包络曲线，以及板面的中、低摩擦力区包络曲线；获取中、低摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程及高、中摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程，即得到该板面的高摩擦力区、中摩擦力区和低摩擦力区；在板面的高摩擦力区采用高分子氧化铝陶瓷片，在中摩擦力区采用高铬耐磨合金。本发明有效地抵抗气力输送过程中物料对管道的磨削，使得管道不同部位根据磨削的程度进行耐磨强化，同时节省昂贵材料，降低弯头的造价。

技术领域

本发明属于工业通风领域，具体涉及一种U型管道弯头的耐磨处理方法。

背景技术

在气力、泵送浆体等磨蚀性物料的输送过程中，由于输送介质普遍具有硬度高、流速快、流量大等特点，并且在输送过程中长期持续对管壁产生冲击、磨损、腐蚀等作用，使管道产生疲劳致使渐渐被磨穿。特别是当耐磨管道内输送磨削性较大的物料(如灰渣、煤粉、矿精粉、尾矿、水泥等)时，都存在一个耐磨管道磨损快的问题，特别是管道的弯头这样的局部阻力构件处，物料与周围管壁的碰撞更加剧烈，是输配系统中受磨削最严重的部位。

弯头是工业通风输配系统中不可缺少的组成部分。为了防止管道磨损过快，最常用的方式是浇铸、粘贴、点焊等方式在管道内壁贴附耐磨材料。但并非所有部位都会受到很大的摩擦力，只有管道中速度梯度较大处才会受到严重的摩擦，而传统的贴附管道内壁的方法不仅导致管道内阻力变得很大，耗能增大，且需要较大型号的送风风机设备。同时，现有的具有集中通风空调的建筑内风管面积都很大，如果使用传统的耐磨处理方法则需要使用大量的耐磨损材料，费用不菲。

发明内容

本发明的目的是提供一种U型管道弯头的耐磨处理方法，在不同摩擦剪切力的部位采用不同的耐磨材料，有效地抵抗气力输送过程中物料对管道的磨削，使得管道不同部位根据磨削的程度进行耐磨强化，同时节省昂贵材料，降低弯头的造价。

本发明所采用的技术方案是：一种U型管道弯头的耐磨处理方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1、选定一个U型管道弯头并确定该U型管道弯头的稳态湍流速度场U(x,y,z)和速度梯度Gard[U(x,y,z)]；

步骤2、根据步骤1确定得到的U型管道弯头稳态湍流速度场U(x,y,z)求解得到第二相即尘粒的体积浓度α_p(x,y,z)；

步骤3、根据步骤1确定得到的U型管道弯头速度梯度Gard[U(x,y,z)]和步骤2求解得到的第二相即尘粒的体积浓度α_p(x,y,z)计算得到U型管道弯头的板面的摩擦力范围；

步骤4、根据步骤3计算得到的板面的摩擦力范围，获取板面的高摩擦力区和中摩擦力区分界线，即高、中摩擦力区包络曲线，以及板面的中摩擦力区和低摩擦力区分界线，即中、低摩擦力区包络曲线；

步骤5、根据步骤4得到的板面上的中、低摩擦力区包络曲线及高、中摩擦力区包络曲线，获取中、低摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程及高、中摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程；

步骤6、将步骤5得到的板面上的中、低摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程作为该板面上中、低摩擦力区的分界线，并将高、中摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程作为该板面上高、中摩擦力区的分界线，即得到该板面的高摩擦力区、中摩擦力区和低摩擦力区；

步骤7、在步骤6得到的板面的高摩擦力区采用高分子氧化铝陶瓷片，在中摩擦力区采用高铬耐磨合金，即完成该U型管道弯头的耐磨处理。

本发明的特点还在于：