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球形彎頭也稱轉向球,在水泥及生料的氣力輸送系統中,作為管道彎頭的代用件,以其制作簡單,安裝方便,耐用性能好等優點,在大中型水泥廠的氣力輸送中應用日益廣泛。
然而,對球形彎頭內的流動分布、磨損原理、阻力大小、合理球徑、制作安裝等一系列問題并無統一規范和理性認識。為此,作以下探討,希望促進轉向球的應用及推廣。
球形彎頭的磨損原理在氣力輸送系統中,普通彎頭是磨損的部件。當料氣混合物流過轉彎處,受慣性力的作用,沖刷緊貼彎頭的外側面,使此處很快被磨穿,降低了使用壽命,見圖2。
料氣混合物在球形彎頭內的流動則與普通彎頭不同。當A、B兩條管道通過球形彎頭作90°轉彎時,A管流入球內的流體,首先速度銳減3～5倍(因截面積增大3～5倍),其次,氣流進入球形彎頭內很難直接沖刷到球的內表面,而是與球內的渦旋發生摩擦及物質和能量的交換。因此,流體對球體的直接磨損被緩沖而削弱。對球壁直接磨損的是球內的渦旋。而渦旋的旋速較低又集中在進、出口管與球體的交接部位C、D、E、F。這里成為球形彎頭先被磨穿的地方。即使如此,球形彎頭在不加固的情況下,其使用壽命也比普通彎頭長3～5倍,使用期可達十年以上(輸送水泥)。若對進出管與球體對接處的球面作加固焊接,則使用周期更長。
