李波,王任,焦永樂,賈曉松
(洛陽佳一機電設備有限公司,河南 洛陽 471131)
空氣斜槽在攪拌站(樓)上的應用
李波,王任,焦永樂,賈曉松
(洛陽佳一機電設備有限公司,河南 洛陽 471131)
本文介紹了空氣斜槽的工作原理,空氣斜槽在混凝土攪拌站應用過程中,對攪拌站會產(chǎn)生一些有利的因素,同時也會帶來部分負面影響,因此在混凝土攪拌站選用風槽時應全面認識并注意使用原則。
空氣斜槽;粉料輸送;風送
粉料輸送在整個混凝土攪拌站(樓)設備中占很重要的地位,粉料輸送關系著攪拌站的效率和混凝土的質(zhì)量,因此合適的輸送設備至關重要?,F(xiàn)在大部分攪拌站(樓)上使用螺旋機輸送粉料,其輸送物料穩(wěn)定、密封性好、對物料適應性好、易于控制等,但是同時存在功耗大、故障率高、成本高等缺點,一些攪拌站(樓)設備中開始使用空氣斜槽作為粉料的輸送工具,取得了很好的效果。
1.1 工作原理
空氣斜槽的原理是壓縮空氣通過斜槽中透氣板進行散開,將粉料顆粒吹起,使粉料顆粒保持懸浮狀態(tài),從而克服粉料顆粒與透氣板之間的摩擦阻力,使粉料的特征接近流態(tài)化,空氣斜槽向下保持一定的角度,粉料在其自重分力作用下在透氣層上沿槽體向下流動,由卸料口卸出。逸出物料層的空氣經(jīng)過上槽頂部的過濾層排入大氣,或由排氣管進入除塵設備。
1.2 主要結構構成
斜槽主要由進料口、上下槽體、截流閥(卸料閥)、截氣閥、窺視窗、鼓風機(或空壓機集中供氣)、防雨罩、透氣層、槽架等組成。
1.3 主要結構參數(shù)
主要尺寸是槽寬(B)、上槽高度(H)、下槽高度(h)、單節(jié)槽體長度(L)??諝廨斔托辈鄣囊?guī)格是以槽寬(B)毫米數(shù)表示,主要規(guī)格有 250、400、500、600 幾種。因上槽是物料和空氣通路,而下槽只通空氣,所以上槽較高,下槽較矮,一般 H 為 (0.5~0.8)B,h 為 50~100mm。每段槽體標準長度為 2000mm,此外,還可按 250ram 倍數(shù)制造非標準長槽體,各段槽體用法蘭連接,攪拌站(樓)上應用時較短槽體做成一整根也很方便。
透氣層是承托物料,使空氣均勻透過、流化物料的裝置。因此,透氣層的孔隙應密布、均勻、連續(xù),使物料流化均勻,避免發(fā)生渦流現(xiàn)象。透氣層表面應平整,具有一定抗?jié)裥?、耐熱性和機械強度。常用的透氣層有陶瓷多孔板、水泥多孔板和纖維織物等,目前多用滌綸短纖維制作透氣層,耐熱性和機械強度都很好。
1.4 主要性能參數(shù)
(1)輸送量:斜槽的輸送量受很多因素的影響,往往變化很大。我們根據(jù)理論計算國內(nèi)外參考資料、現(xiàn)場調(diào)查綜合分析,在斜度 6% 時推薦下列數(shù)值供選用者參考可見表 1。
表 1 斜度 6% 時推薦數(shù)值參考表
(2)斜度:在混凝土攪拌站(樓)運輸水泥、礦粉、粉煤灰等物料時,斜度建議 10%;一般而言傾斜角度和透氣層磨損程度有密切的關系,往往大斜度是有利的。
(3)耗氣量:1.5~3m3/(min·m2透氣層)。各種物料性質(zhì)及其狀態(tài)、透氣層材質(zhì)、斜槽的斜度,對耗氣量都有不同程度的影響。鑒于混凝土攪拌站(樓)一般可按 2m3/(min·m2透氣層) 考慮。
(4)空氣壓力:400~600mm 水柱,大規(guī)格、長斜槽等情況應取偏大值。
1.5 特點及應用范圍
空氣斜槽具有構造簡單、質(zhì)量輕、能耗少、無轉(zhuǎn)動部件、便于維護、噪音小、輸送量大等優(yōu)點,在輸送過程中還可隨時停止輸送或送風,不需要按程序開停;可進行改向輸送和多點喂料、卸料;廣泛應用于水泥輸送。
空氣斜槽也存在一定不利因素,它是只能輸送流動性好的、干燥的粉狀物料;只能向下輸送,輸送距離一般不超過100m,影響輸送量因素多,輸送量均勻程度不好,物料輸送安裝形式要求高。
2.1 優(yōu)勢
(1)結構簡單、重量輕、噪音小、壽命長、易于制造維護,空氣斜槽槽體采用薄鋼板折彎而成(部分為提高使用壽命使用不銹鋼板),制作簡單,制作周期短,一般攪拌站廠家均能制造。輸送槽體中間沒有轉(zhuǎn)動部件,動力采用高壓離心通風機提供能量或空壓機集中供氣,相對于螺旋機來說便于維護,故障點少。
(2)輸送量大、成本低廉,斜槽輸送量受槽體大小和輸送角度影響很大,一根 250 空氣斜槽在輸送角度為 8°的情況下,理論上相當于一根 φ273 的螺旋機的輸送量,具體輸送量見標準 ZBQ92002—88《水泥工業(yè)用空氣斜槽》,而同等距離下斜槽成本要比螺旋機低得多,在攪拌站(樓)設備應用中根據(jù)設備空間大小適當增大斜槽的角度可得到更大的輸送量,考慮到整站高度和成本以及效率問題,攪拌站(樓)上斜槽角度一般采用 10°左右。
(3)功率小,節(jié)省能源,例如一根 8m 長φ273螺旋機需要 11 千瓦以上,而一根同樣長度輸送量相當?shù)?250 斜槽只需要 4.5 千瓦的高壓離心通風機即可,即使攪拌站(樓上)幾根斜槽同時使用主電纜壓力也不大。
2.2 劣勢
(1)空氣斜槽輸送靠物料流化運動,受進口落料量的影響很大,物料輸送不穩(wěn)定,攪拌站(樓)粉料計量很難控制在國家標準范圍內(nèi),造成粉料少用或多用,從而影響混凝土的質(zhì)量,有廠家采用雙蝶閥粗精稱的辦法來減少誤差,但是結構較為復雜,而且占用空間大。
(2)運送物料有局限性,空氣斜槽適用于干燥粉狀或粒徑在 3~6mm 以下易充氣的粉粒料,允許表面水份在 0.8% 左右,否則會引起淤滯不暢,甚至堵塞,因此對物料性質(zhì)以及物料的表面含水量要求比較嚴格,上游物料的運送及儲存若控制不好,必將影響空氣斜槽的使用。
(3)安裝布置高度上有要求,空氣斜槽輸送方式是由上到下,要滿足輸送量的要求需要一定角度,這樣需要把粉料倉抬高,從而直接造成鋼結構成本的增加,而且粉料倉抬高后,向粉料倉內(nèi)輸送物料困難,造成散裝水泥車打灰時間長或打不上去的情況。
(4)對主站除塵要求較高,空氣斜槽采用壓縮空氣作為動力,這造成大量的空氣隨粉料進入粉料計量斗中,形成較大的揚塵,空氣最后通過主站除塵器排出,這要求主站除塵的排氣量要足夠大,排氣管道要足夠粗才能滿足使用要求。
3.1 選用原則
(1)一般直線輸送安裝進出料向下傾斜 6°~10°,上下槽體及各槽銜接處做到切實可靠的密封(可加墊)。
(2)轉(zhuǎn)彎用 90°彎(分左右);分岔用三通槽或四通槽并在分岔后加載氣閥。以控制流態(tài)化物料的流向。
(3)空氣斜槽耗氣量計算公式:
V = 60×α×(B/1000)×L
式中:
V——耗氣量,m3/h;
α——單位面積透氣層的耗氣量,一般為2.0~3.0m3/(m2·min);
B——斜槽寬度,mm;
L——斜槽長度,m。
(4)空氣斜槽排風設置在出料槽上槽體排風,壓力應保持在 0 左右,經(jīng)排風管道后應進入小型布袋除塵口,其風量為所需風量的 1.5 倍,及時卸載空氣斜槽中的氣體壓力,保證排氣暢通。
3.2 使用要求
(1)開機時先開風機再加料,關機時先停止加料,待料送完(或接近送完)后再停風機;
(2)空氣斜槽槽體應保持密封,如有漏氣、漏粉應檢修;
(3)更換透氣層時:1)按要求的尺寸將透氣層裁剪好,并將切口處加熱封鎖,防止擴散。2)用略小于安裝螺栓直徑的鐵棍加熱,在透氣層四周需要穿孔的部位穿孔。若用鉆機打孔時,鉆機后要用熱鐵棍將孔周熨熱封鎖,以防止脫散。3)將透氣層平鋪于沖箱上,穿過螺栓,四周加鐵條壓緊,擰緊螺冒即可使用。4)壓條(或法蘭)應去刺,焊接處磨干。5)為保證密封,可在透氣層下表面四周涂抹高分子密封膠(或加 10mm 厚毛氈墊)。
綜上所述,攪拌站(樓)設備上是否采用空氣斜槽作為輸送工具,還需權衡利弊,用戶可以根據(jù)不同的使用要求、環(huán)境要求,因地制宜地來選擇,以便使設備性能達到最優(yōu)狀態(tài)。
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李波(1985—), 機械制造及其自動化方向。