浆体输送管道(Slurry Pipeline) 浆体输送是将颗粒状的固体物质与液体输送介质混合,采用泵送的方法运输,并在目的地将其分离出来。输送介质通常采用清水。 上海到武汉货运浆体管道一般可分为两种类型,即粗颗粒浆体管道和细颗粒浆体管道,前者借助于液体的紊流使得较粗的固体颗粒在浆体中成悬浮状态并通过管道进行输送,而后者输送的较细颗粒一般为粉末状,有时可均匀悬浮于浆体中。和气力输送类似,粗颗粒浆体管道的能耗和对管道的磨损都较大,通常只适用于特殊材料(如卵石或混凝土)的短距离输送;而细颗粒浆体管道则相反,由于能耗低、磨损小,在运输距离超过100km时,其经济性也比较好。如美国的B1ack Mesa煤浆输送管道总长438km,管道直径为456mm,每年从亚利桑那州的一个煤矿运输460万吨的煤到内华达州的一个发电厂,该管道系统从1970年一直成功地运行到现在。 厂或污水处理厂向污泥处理厂或污泥填埋场输送污泥,这方面的应用虽然目前还没有,但将来可能会变得非常普遍。 2.3 囊体运输管道(Capsule Pipeline)
囊体运输管道(Capsule Pipeline)又可分为气力囊体运输管道(Pneumatic Capsule Pipeline-PCP)和水力囊体运输管道(Hydraulic Capsule Pipeline-HCP)两类。 上海至湖北专线 PCP利用空气作为驱动介质,囊状体作为货物的运载工具。由于空气远比水轻,囊体不可能悬浮在管道中,为了在大直径管道中运输较重的货物,必须采用带轮的运输囊体(如图1和2)。PCP系统中的囊体运行速度(10m/s)远高于HCP系统(2m/s),所以,PCP系统更适合于需要快速输送的货物(如邮件或包裹、新鲜的蔬菜、水果等);而HCP系统在运输成本上则比PCP系统更有竞争力,适合于输送如固体废物等不需要即时运输的大批量货物。 大部分气力管道系统是在19世纪的下半叶到20世纪的上半叶兴建并投入运行的,这里值得一提的是20世纪60年代初德国汉堡的大直径管道邮政系统,其管道直径为450mm,由于运输工具的尺寸和重量较大,其下部安装有滚轮,运输速度为36km/h。从技术上来看,该系统运行一直非常良好,但是由于该系统的时代性,终于在1976年经历了16年之后由于经济原因而关闭。英国伦敦在1927年建成了一个被称为“Mail Rail”的地下运输系统,上海到武汉专线用于在伦敦市区的邮局之间进行邮件传送,该系统至今仍在运行之中;另外,在伦敦还有一条新的自动化地下管道运输系统,管道的内径为2.74m,每辆运输车的运输能力为1g屯,行驶速度可达60km/h。二战以后,在其他一些国家也分别建立了各具特色的气力管道输送系统,其直径达到或者超过1000mm,其中两个具有代表性的例子:一是前苏联的“Transprogress”系统,该系统采用直径为1220mm的钢制运输管道,可输送单个的集装箱或者装有集装箱的运输车;二是建于美国Georgia州的“Tubexpress”系统。 1972年,日本的住友株式会社将管道运输的应用领域进一步扩大,建立了一条货物运输管道,用于从一个石灰石矿向水泥厂运送石灰石,从1983年开始,其年输送能力达到200万吨。其采用的管道形式有两种:圆形管道(图1)和方形管道(图2),这两种系统均由日本Somitomo金属工业兴建并成功地运行。其中圆形的管道是用来运输石灰石等,方形管道是用来在TRANBBS施工较长隧道或高速公路时,运输挖掘下来的岩石和建筑材料等。另外,日本的邮政和通讯部还提出要在东京的深部地下空间(50—70m)修建一个“Tokyo L-net”用来连接东京市中心的邮政局并用来运送其它货物。 上海至武汉物流目前美国在囊体管道方面的研究主要集中在利用电磁马达来驱动运输囊体。密苏里哥伦比亚大学囊体管道研究中心(CPRC)和明尼苏达大学的研究者正在研究线感电机(11M)作为囊体驱动装置;佛罗里达正在研究利用线性同步电机来驱动囊体。 |