推荐阅读:【摘 要】本文简要介绍了气力输送系统的分类和组成,并对气力输送系统设计中存在的一些重要问题进行归纳总结,为以后的工程设计提供参考。 【关键词】气力输送;分类;组成;设计要点 0.前言 气力输送是借助负压或正压气流通过管道输送粉料的技术。与其他机
【摘 要】本文简要介绍了气力输送系统的分类和组成,并对气力输送系统设计中存在的一些重要问题进行归纳总结,为以后的工程设计提供参考。
【关键词】气力输送;分类;组成;设计要点
0.前言
气力输送是借助负压或正压气流通过管道输送粉料的技术。与其他机械输送方式如斗提、皮带等相比,具有设备简单、布置灵活、占地面积小、操作及维修方便等特点,在钢铁、煤炭、电力、化工、粮食等行业得到广泛应用[1]。气力输送系统设计的合理与否,对输送效率、运行成本和使用寿命都有重要影响,因此本文对气力输送系统设计中着重考虑的问题进行归纳总结,希望引起工程设计同行的重视,为将来的工程设计提供参考。
1.气力输送系统
1.1气力输送的分类
根据输送管中气体的压力大小,气力输送可分为吸送式和压送式。吸送式的输送管内压力低于大气压,能自吸进料,缺点是必须负压卸料,而且物料输送距离较短;压送式的输送管内压力高于大气压,卸料方便,物料输送距离较长,其缺点是须用给料器将物料送入带压的管道中[3]。
气力输送系统主要包括给料系统、输料系统、集料系统、动力系统和控制系统五大部分。
给料系统的作用是保证粉尘能够连续、均匀地进入输送管中,主要包括粉料缓冲斗、插板阀、旋转给料阀、给料器等。由于吸送式气力输送的输送管内存在一定负压,能够自吸进料,故其给料器通常采用L型或V型给料器,压送式的给料器较复杂,一般采用船型给料器或仓泵。
输料系统是粉料输送的关键环节,由输送直管、弯管、吸气口、吹扫口等组成,输送管的布置对气力输送系统的压力损失、连续稳定运行有至关重要的影响。
集料系统的作用是使料气分离,并将粉料收集后集中处理,主要包括集料器、卸料阀、粉料储罐等。集料器即除尘器,烟尘粒径小、混合比大时,应采用二级或以上的除尘设备,一般采用旋风分离器串联布袋除尘器即可满足收尘效率。
动力系统即抽气和供气设备,低压吸送或压送一般采用离心式风机,中压采用罗茨风机,高压采用压缩机或利用配套的压缩空气。
控制系统一般采用PLC,实现自动控制给料、输料、卸料和脉冲式布袋除尘器的自动反吹等。
2.气力输送系统设计要点
2.1混合比的选取
混合比是气力输送的主要参数,为单位时间内通过输送管截面的粉尘质量与空气质量之比。提高混合比,有利于增大输送能力和节省动力消耗,但输送速度相同的情况下,混合比过大,容易造成堵塞,并且输送压力要增高。因此,设计时应综合考虑物料的物理性质、输送方式和输送条件等因素,选取合适的混合比。目前尚无法通过理论推导出最佳混合比,在工程设计中常根据经验和实验确定。
2.2输送速度的选取
2.3压力损失的计算
由于气力输送管道内的流动为气固两相流,压力损失除了要考虑输送管的沿程阻力和给料器、弯管、管件、分离器等处的局部阻力外,还应考虑输送粉料的加速、悬浮和提升造成的压力损失。压力损失的大小直接决定风机全压和功率,在工程设计的初步设计阶段一定要对输送管道进行预配管,尽量保证压力损失计算的准确性。
2.4弯管曲率半径
粉料在弯管中运动时,其压力损失和管壁磨损均较大。具有粘附性的细粉尘容易附着在弯管处,严重时会造成不能正常输送,因此必须对弯管进行特殊考虑。
通常情况下,弯管曲率半径越大,压力损失越小。输送弯管的曲率半径一般取输送管内径的3~20倍[4]。其值主要随物料的浓度而定,输送低浓度时取小值,反之则取大值。根据相关文献的研究结论,从工程实际出发,当R>5D时,已经无太大的实际价值,反而增加了弯头的制造难度和安装空间,对输送系统的布置带来不便[5],因此建议在工程设计中,按照R=5D即可满足要求。
3.结语
本文在前人研究的基础上,结合工程实践项目设计,从混合比、输送速度、弯管曲率半径的选取和压力损失计算等方面,对气力输送系统的设计要点进行了总结归纳,希望为以后的工程设计提供参考。 [科]
【参考文献】
[2]郑祥玉,徐尧.气力输送工艺在煤粉输送中的应用[J].洁净煤技术,2015.
[3]孙一坚.简明通风设计手册[M].中国建筑工业出版社,2011.
[4]傅磊.散料的流动性及其在弯管中气力输送的研究,(博士论文),2000.
[5]侯松涛,陈红雷.对气力输送系统中弯头曲率半径的探讨[J].铸造设备与工艺,2013.