Osiadanie pyłu węglowego w rurociągach poziomych instalacji paleniskowej

(1)

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: ENERGETYKA z. 120

1994 Nr kol. 1260

David HOADLEY

K onsultant, były pracow nik PowerGen pic, W ielka B ry tan ia Jerzy GOŁĄBEK

W elding Alloys Poland Sp. z o. o., Mikołów

OSIADANIE PYŁU WĘGLOWEGO W RUROCIĄGACH POZIOMYCH INSTALACJI PALENISKOW EJ

S tr e sz c z e n ie . W ystępujące w poziomych rurociągach instalacji pyło

wych osady są w ynikiem opadania n a dno skoncentrow anych stru g pyłu powstałych w kolanach. Zachowanie się tych stru g je s t opisane teorią w ykorzystującą siły ta rc ia i ciężkości. W yniki b a d a ń ekspery m ental

nych przedstaw iono jako zależność bezwymiarowej odległości osadu od ko lan a i liczby Froude’a. Przedstaw iono dw a rozw iązania urządzeń rozpraszających stru g i pyłu.

PULVERISED COAL DEPOSITION IN HORIZONTAL P IP E S OF FURNACE INSTALLATIONS

Sum m ary. Deposits w hich occur in h orizontal pipes of furnace in stallatio n s are caused by settlin g of highly concentrated stream s of coal particles arising in bends. The behaviour of such stream s is described by a theory based on friction and gravity forces. R esults of experim ental te sts are shown as relatio n sh ip betw een th e nondim ensionalized distance from th e deposit to th e u p stream bend and Froude N um ber. Two types of p article stre a m dispersing devices are given.

BODENSATZ VOM KOHLENSTAUB IN WAAGERECHTEN ROHRLEITUNGEN IN DER BRENNANLAGE

Z u sa m m en fa ssu n g. Die in den w aagerechten R ohrleitungen der K ohlenstaubanlage herv o rtreten d en Bodensätze ergeben sich aus dem N iederfall der k o n zentrierten S tau b ström e welche in den Rohrbogen entstehen. Das V erhalten dieser Ström e w ird m it Theorie, welche die Reibkräfte und Schw erkräfte au sn u tz t, beschrieben. Die Ergebnisse des V erfahrens w erden als A bhängigkeit der unabm ässigen W eite des Bodensatzes vom Rohrbogen u n d der F ro u d e-Z ah l vorgestellt.

(2)

212 David Hoadley, Jerzy Gołąbek

Es w urden zwei K onstruktionslosungen ein er Anlage fu r Zerstreung der K ohlenstaubstróm e gezeigt.

1. WPROWADZENIE

W instalacjach paleniskowych kotłów opalanych pyłem węglowym może występować zjawisko osiadania zmielonego pyłu w rurociągach powodując blokowanie przepływu, pożary, nierów ny rozdział do palników z dalszymi, w ynikającym i stąd konsekwencjami.

Przepływ m ieszanin pyłowo-gazowych charakteryzują dwa zakresy - rys. 1.

Gdy prędkość (oznaczona jako w) w rurociągu spada, g rad ien t ciśnienia Ap spada do pewnego m inim um , a n astęp n ie ostro w zrasta.

Prędkość przy m inim alnym gradiencie ciśnienia je s t prędkością wypadania cząstek z m ieszaniny. Przy niższej prędkości przepływ staje się przepływem fazy gęstej, a cząstki pyłu znajdują się bardzo blisko siebie, oddalone o mniej niż jed n ą średnicę. Przepływ rozrzedzony m a miejsce przy prędkości większej

Rys. 1. C harakterystyczne zakresy przepływ u m ieszanin pyłowo-gazowych Fig. 1. C haracteristic ranges of solid p a rticle s-g a s m ixture flow

(3)

Osiadanie pyłu węglowego w rurociągach poziomych. 213

od prędkości w ypadania, a cząstki oddalone są od siebie o wiele średnic.

K oncentracja, czyli stężenie cząstek pyłu w gazie, może być zdefiniow ana w rozm aity sposób. Jak o np. stosunek objętości cząstek do objętości obydwu faz (p lub też stosunek stru m ien ia pyłu do stru m ie n ia gazu Y [kg/s/kg/s]. Zależ

ność m iędzy tym i wielkościam i je s t następująca:

_ y Pś W s

m g “ " 1 - q> pg wg

(

1

)

gdzie:

Ps> w s _ gęstość i prędkość cząstek fazy stałej, pg, Wg - gęstość i prędkość fazy gazowej.

Związek między objętością obydwu składników m ieszaniny a odległością między cząstkam i je s t dość oczywisty [1]:

^yV/3

= d

\l/ 3

6cp ⁽²⁾

gdzie:

d - rozm iar (średnica) cząstki, liczba cząstek w objętości V.

n

Z zależności tych wyprowadzić m ożna k o nk retne w artości zakresów kon

centracji dla rozważanego w tym przypadku przepływ u pow ietrza z pyłem węglowym (ps = 1500 kg/m 3, pg a 1 kg/m 3) - tablica 1.

T a b lic a 1

Przepływ <P Y

1/3

słabo zapylony < 0,0003 < 0 ,5 > 12d

rozrzedzony < 0,02 h- 0,03 < 3 0 + 50 > 3 d

gęsty > 0 ,5 > 100 < 1 d

W instalacjach paleniskowych kotłów m am y do czynienia z przepływem słabo zapylonym, gdyż Y = 0,5.

W pionowych rurociągach z przepływem do góry prędkość w ypadania czą

stek je s t rów na prędkości gazu, przy której cząstki zaczynają opadać. W celu zapew nienia tra n sp o rtu przyjmować należy więc prędkości w iększe od tej, przy której w ystąpi w ypadanie cząstek. Je śli w dodatku w instalacji znajdują się kolana (czego nie sposób uniknąć), to powodują one tego rodzaju zakłóce

nia, że m inim alna prędkość, przy której cząstki w ypadają, w zrasta, czego skutkiem je s t konieczność podniesienia prędkości tra n sp o rtu .

(4)

Jed n e z pierwszych bad ań osadzania się pyłu w poziomych rurociągach wykonywał w USA P atterso n [2], [3] w rurociągach <j> 203 i § 305 mm.

Stw ierdził on, że pow staw aniu osadów pyłu sprzyjają kolana poziome i kolana pionowe z przepływem w dół. Najlepsze pod tym względem okazały się kolana pionowe z przepływem do góry. Stwierdzono, że w w yniku w ytrącania cząstek ze stru gi m ieszaniny powstaje osad w postaci wydm y w różnej odległości od kolana. Wielkość osadu zależy od koncentracji, ja k również od prędkości przepływu. N atom iast jego odległość od kolana zależy od prędkości przepływu przede w szystkim , tzn. w zrasta w raz z jej wzrostem . O znacza to, że przy pewnej prędkości przepływu celem uniknięcia osadu odcinki poziome za kola

nem nie powinny być dłuższe od odległości jego w ystępow ania. Lub odwrotnie - dla określonej długości poziomych odcinków prędkość przepływ u w inna być n a tyle wysoka, by nie pow staw ały tam osady pyłu. Np. dla odcinków dłuż

szych niż 10 m bezpieczna prędkość wynosi 27 -i- 30 m/s.

Z ekonomicznych względów powinniśm y dążyć do stabilnego przepływu przy ja k najm niejszych prędkościach, chociażby ze względu n a erozję ścianek rurociągów i kolan, k tó ra je s t proporcjonalna do prędkości w potędze 2,5 [4], W arto więc zastanaw iać się n a d sposobami u n ik an ia osadów stosując jedno

cześnie niskie prędkości przepływu.

2. PRZYCZYNY POWSTAWANIA OSADÓW W POZIOMYCH

RUROCIĄGACH

Stwierdzono, że osad pyłu w rurociągu spowodowany je s t grom adzeniem się cząstek w ytrąconych z głównego stru m ien ia n a sk u tek sił tarc ia i sił ciężkości, przew ażającym i n ad siłam i oporu aerodynamicznego i bezwładności (a więc tym i, które pozwoliłyby je dalej unosić). C ząstki w ytrącane są ze skoncentro

wanej stru g i cząstek, tzw. „sznurów”, które tworzone są w kolanie n a skutek działania sił odśrodkowych i krzyw izny ścianek.

W „sznurach” skoncentrowanych je s t około 1/3 + 2/3 całej m asy cząstek (dla większych średnic kolan m niejsze wartości). „Sznury” tw orzą się od połowy kolana n a zewnętrznej ściance i biegną tu ż przy niej, stopniowo opadając na sk u tek energii kinetycznej (co wynika z tarcia) i wpływu siły ciężkości.

Tworzenie się „sznura” w poziomym kolanie obrazuje rys. 2. „Sznur” może zostać rozproszony przez główny strum ień (turbulencja) albo będzie trwały, jeśli pozostanie w pobbżu ścianki lub z dala od turbulencji głównego strum ienia.

T raktując „sznur” jako ciało stałe, n a które oddziaływ ają siły ciężkości i ta rc ia o ściankę, określić m ożna stosunek prędkości cząstek n a wylocie do prędkości n a wlocie do kolana (z powodu małej prędkości przy ściance opór aerodynam iczny m ożna pominąć).

(5)

Osiadanie pyłu węglowego w rurociągach poziomych.. 215

Z równowagi sił (rys. 3):

dw w2

m ■ — = -li • m • — (3)

d t r

gdzie:

(X - współczynnik tarcia,

— = e^ 0 (4)

w0

Rys. 2. Tworzenie się „sznura” w poziomym kolanie Fig. 2. A „rope” form ation in a h o rizontal bend

(6)

2 1 6 David Hoadley, Jerzy Gołąbek

Rys. 3. Rozklad sil w kolanie Fig. 3. Forces acting in bend

Dla kolan poziomych o kącie zakrzyw ienia rów

nym kątow i prostemu ( 0 = 7t /2) przy założeniu ru ch u jednostajnie opóźnionego, otrzymuje się rów nanie podstawowe [5], opisujące zależność od

ległości pow staw ania osa

dów od liczby Froude’a (a więc od prędkości), od w spółczynnika tarc ia oraz od średnicy rurociągu:

^ = F r . 2 n e * * . £ (5)

(por. oznaczenia n a rys. 2

i 3).

E ksperym entalnie określony współczynnik ta rc ia wynosi [5], [7]:

pył węglowy n a szkle p = 0,51 + 0,57, pył węglowy n a stali p = 0,73.

Równanie (5) wskazuje n a dominującą rolę liczby Fr, bezwymiarowej odległo

ści ^ powstawania osadów od kolana oraz współczynnika tarcia. J a k pokażą badania eksperymentalne, wpływ tego współczynnika nie je s t jasny; natom iast istotny będzie param etr zakrzywienia kolana R/D (R - promień gięcia kolana).

Ponadto w momencie u d erzan ia o osad prędkość „sznura” nie wynosi zero.

W artość tę reprezentuje dodatkowy człon F r0.

F r = (2p — + F r0) • e1“ (6₎

E ksperym entalnie określona wartość dla kolan poziomych wynosi F r0 = 10.

3. BADANIA EKSPERYMENTALNE

W celu spraw dzenia wzajemnej zależności F r = f(L /D ) oraz wpływu rodzaju pyłu, wielkości cząstek i koncentracji, przeprowadzono b ad an ia modelowe na

(7)

stanow isku doświadczalnym . Liczba F r je s t tu ta j wygodnym p aram etrem , gdyż przyjm uje te sam e w artości w modelu, ja k i w obiekcie rzeczywistym.

Stanow isko do bad ań zjaw iska osiadania pyłu w ru ra c h szklanych o śred ni

cy 27, 52 i 79 mm wybudowano w Marchwood E ngineering Laboratories będących częścią nie istniejącego ju ż Krajowego Z arządu E nergetyki (C entral Electricity G enerating Board) w Wielkiej B rytanii. Realizowano tam badan ia opisane w [5], [6] i [7],

Stanow isko przedstaw iono n a rys. 4.

Rys. 4. Schem at stanow iska badawczego Fig. 4. Schem atic of rig in p la n

S kłada się ono z dwóch w entylatorów , zam kniętego system u rurociągów i w yposażenia pomocniczego. W entylatory w ym uszają obieg pow ietrza, a pył dostarczany je s t z zasobnika przez podajnik ślim akow y (wywzorcowany). Po przepływie przez badany odcinek ru r, zaw ierający kolano, pył oddzielany jest od pow ietrza w filtrze tkaninow ym , a pow ietrze poprzez kryzę pom iarową w raca do w entylatora. Do p rzetran sp o rtow an ia pyłu z zasobnika filtra do zasobnika n a d podajnikiem służy pompa. Za w entylatoram i znajdow ała się wodna chłodnica pow ietrza służąca do utrzym yw ania stałej tem p e ra tu ry po

w ietrza 20°C. T ran sp o rt pyłu z zasobnika pod filtrem i z zasobnika nad podajnikiem u łatw iały w ibratory u ru ch am ian e sprężonym powietrzem . K rą

(8)

żące powietrze w obiegu zam kniętym było wzbogacane azotem do zawartości

> 90% celem przeciw działania potencjalnym wybuchom. Przed wyładowania

mi elektrostatycznym i zabezpieczało uziem ienie filtra tkaninow ego i szklane

go rurociągu.

Do b adań użyto pyłu węgla kam iennego M arkham Staveley o składzie ziarnowym Rg0 = 30 - 40%/6%, R^oo = 6,5 - 8,0%/0,2% i gęstości nasypowej 604 kg/m3 oraz pyłu z pestek z oliwek - R90 = 30%/97%, R200 = l%/45% o gęstości nasypowej 570 kg/m 3.

Głównym celem każdego pom iaru było określenie odległości osadu L od kolana przy określonej i zadanej prędkości przepływu. Ponieważ nie stw ier

dzono wpływu miałkości pyłu ani też jego rodzaju n a w yniki [5], zasadniczą część badań przeprowadzono przy użyciu pyłu węglowego grubszego [5],[6], [7], bardziej reprezentatyw nego dla elektrowni.

Nie stwierdzono również wpływu koncentracji pyłu w zakresie Y = 0,25 + 1,0 [5], [7] - również zasadniczą ich część przeprowadzono przy Y = 0,5 [5], [6], [7].

Zakres prędkości przepływu: 5,0 19,0 m/s.

4. WYNIKI BADAŃ DLA KOLAN POZIOMYCH

W yniki bad ań kolan poziomych 90° dla różnych prom ieni gięcia przedsta

w ia rys. 5.

W celu porów nania zamieszczono obszar liczb F r dla rurociągów o tej samej średnicy, lecz bez kolan.

W yniki cechuje duży rozrzut, ale z położenia obszarów rozrzutu widać, że zwiększenie prom ienia zakrzyw ienia kolana powoduje w zrost liczby Fr, przy której pojaw iają się osady w tej samej odległości od kolana (lub dla tej samej prędkości osady pojaw iają się wcześniej). Ale widać, że osady zawsze w ystępu

ją , jeśli F r < 100. Można dopatrywać się również niewielkiej zależności od średnicy rurociągu; jej w zrost powoduje w zrost odległości L/D. Wpływ ten jest przeciwny do wpływu stosunku R/D, stąd często te dwa czynniki kom pensują się wzajem nie, częściowo lub całkowicie [7],

Mniejsze odległości osadów od kolana przy większym stosunku R/D objaś

n ia się tym, że oddziaływanie siły ciężkości w ystępuje n a dłuższym odcinku oraz w ystępuje dłuższa droga tarc ia [4], C iaśniejsze (m ały stosunek R/D) kolana powodują opóźnienie pow staw ania osadu dzięki większej intensyw no

ści turbulencji za kolanem wynikającej z odryw ania się stru g i i zawirowań prowadzących do rozproszenia „sznura”.

N a tym sam ym rys. 5 pokazano również przedział osadów dla kolana 45°.

Widać, że kolano o takim kącie praktycznie nie wpływa n a tworzenie się

„sznurów” i je s t równoważne pod tym względem prostej rurze.

(9)

Rys. 5. Zależność F r-R /D dla kolan poziomych Fig. 5. R elationship F r-R /D for horizontal bends

(10)

5. WYNIKI BADAŃ DLA KOLAN PIONOWYCH

Rys. 6 przedstaw ia obszar wyników dla kolan pionowych o tych samych średnicach i zakrzyw ieniach [5].

Rys. 6. Zależność Fr-R /D dla kolan pionowych (średnica rurociągów i kolan ja k n a rys. 5) Fig. 6. R elationship F r-R /D for vertical bends (pipe diam eters an d bends as on th e Fig. 5)

O sady w ystępują tu ta j przy znacznie niższych liczbach F r (tzn. daleko od kolana przy prędkościach porównywalnych do poprzednich). W ynika to z opadania cząstek „sznura” do głównej stru gi, gdzie s ą rozpraszane jej tu rb u lencją.

Widać, że dla F r > 150 osady nie w ystępują n a odcinku 70 D. Dotyczy to jed n a k tylko kolan pionowych z przepływem do góry (które to były badane).

Kolana z przepływem w dół sprzyjają pow staw aniu „sznurów” i pod tym względem stanow ią najgorszy przypadek.

J a k z tego widać, poziome kolana powinny być u n ik an e n a rzecz pionowych z przepływem do góry. Pożądane byłoby również u n ikanie kolan o stosunku R/D > 3 .

6. URZĄDZENIA ROZPRASZAJĄCE „SZNURY” I OSADY

Z badań wynika, że bardzo łatwo m ożna uniknąć tw orzenia się osadów zwiększając odpowiednio prędkość przepływ u (Fr > 140 + 250). Ale wówczas gwałtownie w zrasta erozja rurociągów i koszty wentylacji. B adano więc różne

go rodzaju elem enty rozpraszające, ja k stożki, uskoki, ru rk i odchylające, płytki i kliny um ieszczane w ew nątrz rurociągu, a także efektywność zastoso

w ania dwóch kolan 45° zam iast jednego 90° [6], Jak o najbardziej skuteczne okazały się płytka i klin. D ziałanie płytki o rozm iarach 16 X 80 mm, zamoco

(11)

wanej pod k ątem 15° n a zew nętrznej ściance u w ylotu z kolan a polega n a odbijaniu cząstek „sznura” do głównej strugi.

J a k widać n a rys. 7, osiadanie pyłu nie w ystępuje aż do (20 + 25)D przy liczbie F r = 70 w porów naniu z 5D dla ru ry bez płytki.

Rys. 7. Skuteczność działania płytki odchylającej w poziomym kolanie R/D = 1,6, rurocią

gu D = 52 mm

Fig. 7. Effectiveness of stra k e in horizontal pipe D = 52 m m , R/D = 1,6

N ato m iast działanie klina, zamocowanego w odległości 7D za kolanem , polega n a indukow aniu trw ałych tu rb u len tn y ch zaw irow ań rozpraszających

„sznur”, który wcześniej został przez te n k lin odrzucony k u górze i opada do głównej strugi. Dla F r = 100 nie m a osadów do odległości > 50D - rys. 8 [6].

Najbardziej skuteczny je s t uk ład płytki w kolanie i dwóch klinów rozm iesz

czonych w odległości co 20 D. Wówczas przy F r = 80 osady nie tw orzą się aż do odległości 65 D [6].

J a k w ykazała analiza, wyników tych nie m ożna ekstrapolow ać n a większe średnice rurociągów w sposób pewny. Ponadto, każdy dodatkow y elem ent w kolanie czy też w rurociągu stw arza dodatkowe opory.

I tak: p ły tka 15° - współczynnik oporu miejscowego 0,045,

klin 0,34

(tj. -50% więcej niż dla kolana przy przepływie czystego powietrza).

(12)

W celu opóźnienia pow staw ania osadów płytki i kliny nie były jeszcze stosow ane w dużych rurociągach pyłowych w elektrow niach. J e d n a k skutecz

ność rozpraszania „sznurów” przez kliny została w ykazana w jednej z dużych elektrow ni w Wielkiej B rytanii. Klin był um ieszczony za kolanem w pozio-

Rys. 8. Skuteczność klinów w poziomym rurociągu D = 52 mm, R/D = 1,6 Fig. 8. Effectiveness of wedges in horizontal pipe D = 52 mm, R/D = 1,6

(13)

Osiadanie pyłu węglowego w rurociągach poziomych.. 223

mym rurociągu o dużej średnicy, a przed poziomym rozdzielaczem trójdrogo- wym. W ten sposób dotychczasowy nierów ny rozdział pyłu do trzech odnóg prowadzących do palników został znacznie poprawiony.

7. WNIOSKI

1. Pom iary osiadania pyłu są najlepiej skorelowane w układzie F r - L/D.

2. Odległość osiadania od kolana poziomego 90° je s t praktycznie niezależna od średnicy rurociągu, koncentracji pyłu, jego m iałkości i m aleje, gdy stosunek R/D rośnie przy tej samej liczbie Fr.

3. Za kolanam i pionowymi 90° z przepływem do góry osiadanie w ystępuje przy znacznie niższych w artościach F r dla tego sam ego p a ra m e tru L/D.

4. Za kolanam i poziomymi 45° osiadanie w ystępuje dalej niż za kolanam i 90° przy tych sam ych liczbach Fr.

5. Zachowanie się „sznura” m ożna objaśnić teo rią o p a rtą n a działaniu sil tarc ia i ciężkości. Dobre w yniki obliczeń otrzym uje się przy właściwym wyborze w spółczynnika ta rc ia pom iędzy ścian k ą a „sznurem ”.

6. W norm alnych w arunkach pracy je s t prawdopodobne, że osiadanie wy

stąp i n a odcinku > 5 D za kolanam i poziomymi i 20 D za pionowymi przy liczbach F r = 100 + 120.

7. Odbijanie „sznura” do górnej ścianki ru ry i rozpraszanie go przez induko

w anie turbulencji wydaje się być najbardziej efektywnym działaniem w celu zw iększenia odległości pow staw ania osadów od kolana. Dotyczy to płytki 15° i klina.

8. Za poziomym kolanem R/D = 1,7 z um ieszczoną p ły tk ą n a wylocie i klinam i co 20 D m ożna wyeliminować osady przy liczbie F r = 80. Bez żadnych urząd zeń osad nie będzie pow staw ał w odległości 8 D. Za kola

nem pionowym kliny rozmieszczone co 20 D wyeliminują osady przy F r = 70.

9. Poniżej F r = 60 odpowiadającej prędkości 15,3 m /s w ru ra c h D = 400 mm, wychodzących z m łyna, w y stąp ią osady w całej ru rz e i żadne z badanych urządzeń nie zabezpieczy przed nimi.

10. J e s t bardzo prawdopodobne, że w większych ru ra c h niż D = 52 mm i 79 mm badane urządzenia rozpraszające będą zachowywać się podobnie.

Dla prób skuteczności powinno się wykonać płytki i kliny z m ateriału odpornego n a erozję i zainstalow ać w elektrow ni.

8. PODZIĘKOWANIA

B adania opisane w tym arty k u le były przeprow adzone w Marchwood Engi

neering Laboratories będących częścią C en tral E lectricity G enerating Board i są publikow ane za zgodą PowerGen.

(14)

Polski współautor pracy pragnie podziękować kierow nictw u i pracownikom naukowym M EL-CEG B za włączenie go do tych badań, za pomoc i wszelkie sugestie. Dotyczy to w szczególności Sekcji Spalania.

LITERATURA

[1] Soo S. L.: Fluid dynam ics of m ultiph ase system s, Blaisdell Publ. Comp., W altham , USA, 1967.

[2] P a tte rso n R. C.: Pulverized coal tra n s p o rt th ro u g h pipes, Combustion, 7, 1958.

[3] Hoadley D.: A lite ra tu re survey of deposition in pipes related to pulversied fuel tran sp o rt, CEGB Report, 1982.

[4] Hoadley D., Johnson T. D .: A practical m ethod for assessing th e w ear life of pipe bends. Proceedings of th e 7th In te rn atio n a l Conference on Erosion by Liquid and Solid Im pact, Cam bridge, UK, 1987.

[5] Hoadley D.: The sm all-scale modelling of deposits in pulverised fuel pipes, CEGB Report, 1984.

[6] Hoadley D.: Investigation of devices for dispersing P F deposits in pipes, CEGB Report, 1984.

[7] Gołąbek J.: F u rth e r experim ents on P F deposition and dispersing devices in sm all-scale pipew ork w ith horizontal bends, CEGB Report, 1985.

Recenzent: Dr hab. inż. M arek PRONOBIS

Wpłynęło do Redakcji 9. 09. 1994 r.

A b stract

Deposition of coal particles in th e pipes conveying pulverised fuel in coal—boiler installation s m ay cause blockages, fires, u neq ual fuel distribution to th e b u rn ers and other und esirable consequences. Deposits are prim arily caused by th e concentration of fuel particles into „ropes” by th e centrifugal action of pipe bends which are th en slowed down by friction generated a t the pipe wall. The dynamic behaviour of „ropes” is described by a sim ple theory based on frictional deceleration and grav itatio nal forces. A system atic investigation of pulverised coal flow in various glass pipew ork geom etries of

(15)

27 to 79 mm bore in an experim ental rig is described. The re su lts have shown th a t th e non-dim ensionalised distance from th e deposit to th e u p stre a m bend can be correlated w ith Froude N um ber as predicted by th e theory and is in d epend en t of m ost other p a ra m ete rs except th e bend rad iu s to diam eter ratio. In relatio n to horizontal bends th e deposit form ation is m uch more delayed after vertical bends w ith upw ard flow. The obtained relationships allow to predict a distance of th e deposit form ation a t given flow velocity or to desing a proper velocity for deposit prevention over an existing pipe length.

W ays of dispersing “ropes” are discussed an d two devices for in sretion into pipew ork w ere tested and found to elim inate or significantly delay the form ation of deposits. Some im plications of th e p re se n t investigation for full sized boiler installatio n s are given.