秦燁
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密相氣力輸送技術(shù)有很長的發(fā)展歷史,具有氣速低、固氣比高等優(yōu)點,在粉體輸送中屬于關(guān)鍵技術(shù)。密相氣力輸送有著一定的復(fù)雜性,其理論認識仍未完全成熟,在計算中存在一定的困難。密相輸送系統(tǒng)的管徑較小,且在我國各類工業(yè)中的應(yīng)用較為廣泛,但實際運行過程中常出現(xiàn)管道堵塞、部件磨損等問題,影響該技術(shù)的實際應(yīng)用效果[1]。因此,需要對問題產(chǎn)生的原因及影響因素進行分析,以此合理選擇系統(tǒng)的參數(shù)。
倉泵工作屬于間歇式循環(huán)類工作,在實際應(yīng)用中分為進料階段、流化階段、輸送階段及吹掃階段,詳見表1。
表1 密相氣力輸送工作原理
輸送過程中,倉泵內(nèi)的壓力會不斷變化,流化及輸送初期,泵內(nèi)壓力直線上升;正常輸送時壓力維持在某一固定值附近(具體壓力根據(jù)物料性質(zhì)及輸送條件變化),波動不大;輸送末期,壓力逐漸下降歸 “0”,維持一段時間吹掃后,輸送結(jié)束。再次進料時,需打開倉泵排氣閥,平衡壓力,方便進料。
密相輸送系統(tǒng)包含多個組成部分,如喂料器、倉泵、吹堵閥組、流化輸送閥組、空壓系統(tǒng)等,其中倉泵主要負責發(fā)送,不同出料方式的倉泵選擇與物料特性有著直接的關(guān)系。倉泵輸送分為單泵輸送模式和多泵串聯(lián)輸送模式,可以在降低能耗的基礎(chǔ)上增大固氣比例,從而提高氣力輸送的效率,滿足當前時代的需求。
密相氣力輸送系統(tǒng)在運行中存在部分問題,如不進行解決將影響其應(yīng)用效果,常見問題具體包括以下幾點:
堵塞:管道堵塞作為常見故障,對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著巨大的影響,占故障率的40%以上,水平連接處的堵塞最為嚴重,一旦堵塞,檢修困難。
部件磨損:部件磨損會導(dǎo)致閥門破壞,出現(xiàn)嚴重的漏粉情況。下料不暢:倉泵本體出現(xiàn)堵粉現(xiàn)象,導(dǎo)致下料不暢。
出力不足:密相氣力輸送系統(tǒng)出力值不符合實際需求,無法滿足生產(chǎn)的實際需求[2]。
系統(tǒng)壓力損失可以采用經(jīng)驗公式,用壓損因子來考慮輸送物料的壓力損失,較大的地方多加考慮。合理設(shè)置彎頭,在彎管接頭處盡量采用大曲率半徑,將管道彎頭更換為內(nèi)襯陶瓷彎頭。直管與直管連接盡量采用焊接,雖然焊接處也存在縫隙,但可以大幅度減少壓力損失。另外,物料在輸送管道內(nèi)的流速高,會對氣力輸送系統(tǒng)能耗有很大影響,提高固氣比,減少用氣量,不僅可以降低對管道的磨損,還可以降低系統(tǒng)的能耗。
倉泵型式不同,泵體氣源的各項參數(shù)也會存在一定的差異。泵體選型及氣源壓力值設(shè)定是影響系統(tǒng)運行的主要原因。同時,出料不暢會也導(dǎo)致輸送能力不足。倉泵的泵體氣源壓力如果設(shè)定過小,會導(dǎo)致物料輸送困難,影響物料的第二次輸送,如若過大則會造成壓縮空氣浪費,降低物料輸送的效率。因此,可以將泵體氣源的壓力值根據(jù)實際需求增加0.01-0.03MPa。同時,應(yīng)根據(jù)工況合理進行密相氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計,并在此基礎(chǔ)上做好防雨水滲漏和去濕措施,防止因物料潮濕導(dǎo)致輸送壓力過大或堵管。
(1)物料品質(zhì):通常情況下,物料粒度越接近球形,其流動性越好,而物料越接近針片狀,則顆粒表面將含有較大的平面接觸點,降低整體流動性。粉末干燥狀態(tài)時,流動性一般較好,水分增加后,顆粒間發(fā)生相對移動的阻力變大,容易結(jié)塊,導(dǎo)致粉體的流動性下降。
(2)壓縮氣源品質(zhì):壓縮氣源的品質(zhì)有著關(guān)鍵性作用,若壓力低于0.50MPa,則倉泵在輸送部分物料時可能輸送不暢。若壓縮氣源凈化不完全,油、水與粉體物料接觸時,會影響物料流化,導(dǎo)致系統(tǒng)無法順利完成輸送[3]。
倉泵加壓輸送物料時容易使倉底物料粘合在一起,在出料口造成出料不暢。實際操作中,可調(diào)整倉泵出料程序,采取邊氣化邊輸送的方式運行,使倉泵內(nèi)粉料保持流態(tài)化,避免造成誤堵管。
在進行密相氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計之前,應(yīng)進行一系列的運算,選擇適宜的最小輸送速度,給出相應(yīng)的固體流量,確定供氣動力設(shè)備應(yīng)提供的總氣量,保證操作條件和功率。在密相氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計與計算中,所應(yīng)用的參數(shù)較多,且部分數(shù)值不夠準確,因此需要將各類參數(shù)進行反復(fù)調(diào)試,使參數(shù)設(shè)定滿足實際應(yīng)用的需求,最終完成物料輸送。