大型低耗气力输送设备的研究与应用八

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1、大型低耗气力输送设备的研究与应用八大型低耗气力输送设备的研究与应用 | 站 | 最新活动| 要闻动态| 资源中心| 装备中心| 技术中心| 行业报 告 | 期刊在线 | 企业黄页| 咨询服务| 建材书店| 留言板 | 关于我们| 最新公告：没有公告2010 年 5 月 14 日星期五您现在的位置：全国水泥情报信息水泥装备与技术在线 技术中心推荐技术 文章正文专题栏目 试验研究 收尘与环保 生产设备 技术改造 分析测试 废物处置与利用 电气控制 立窑技术 余热发电最新推荐 利用工业废渣生产抗硫酸, 组图几种水泥窑纯低温, 组图闪蒸余热发电技术 开发干法水泥生产线纯低, 组图水泥窑纯低温余热,水泥

2、窑纯低温余热电站不, 煤磨技术资料目录 破碎机技术资料目录 球磨机技术资料目录 水泥包装机技术资料目录相关文章 UIB50.4立磨在 5000td 熟, 遥控拆砖机在水泥回转窑, 水泥窑和焚烧炉联合处理, 双压纯低温余热发电技术, DAGONG-TEX 覆膜滤料在水, 当代耐磨防护技术在水泥, 水泥行业的电气节能技术, MS型立式煤磨系统在水泥, WC系列石灰石破碎机的应, MF 生料均化库的充气方式,组图大型低耗气力输送设备的研究与应用大型低耗气力输送设备的研究与应用作者：唐来永 1, 文章本站原创更新时间：2009-11-18 10:21:38 我院承担了科技部2002 专项资金技术开发研

3、究项目“大型低耗气力输送设备研 究开发”其成果项目DB 仓式泵。经实际应用表明系统操作简便节能降耗显 著。 本文分析对比不同类型的气力输送设备并重点介绍DB仓式泵的研究与应用。1 不同类型气力输送装置的分析比较气力输送装置主要有两种类型： 负压抽吸式和压送式国内外粉粒状物料的气力输 送大多采用压送式其发送器结构主要分两大类即螺旋泵和仓式气力输送泵。1.1 螺旋泵80 年代引进了 M 型 F-K螺旋泵的设计及制造技术。主要优点是：螺旋轴采用双 支撑出料口根据工艺要求可直接出料或左右侧出料密封采用油封及气封工作更 为可靠。该泵用于连续输送物料并可在0-100额定输送量下变量输送输送过程 无脉动输送

4、量可达数百吨在相同输送量的前提下设备体积最小。因此特别适用于 干法水泥生产线的煤粉输送也适用于大型散装水泥船用的水泥输送。螺旋泵属悬浮式稀相输送输送风速高因此其螺旋叶片及内衬磨损大需经常更换； 电耗约高于仓式气力输送泵30以上在要求长距离大输送量的工艺系统中不宜 采用。1.2 仓式气力输送泵 1.2.1 高压悬浮式仓式气力输送泵它结构简单几乎没有运动件所以故障少几乎无噪音。以仓式泵为发送器的高压悬 浮式气力输送装置曾得到广泛应用由于其输送风速高(末速 2530ms)因此管 道磨损严重混合比低气耗大电耗高。70 年代后国内外科技工作者转向低速、高 浓度的气力输送技术研究最大限度地降低管道磨损、提

5、高混合比、 降低气耗提高 技术经济指标。1.2.2 脉冲栓流气力输送泵工作原理是：将物料装入栓流泵内在压缩空气的作用下物料经泵体排料口进入输 送管道形成连续的较为密实的料柱。 气刀在脉冲装置的控制下间歇动作将料柱切 割成料栓在管道中形成间隔排列的料栓和气栓料栓在其前后气栓的静压差作用 下移动这种过程循环进行形成栓流气力输送。常见的气力输送是凭借输送气体的动压进行携带输送而栓流输送利用的是气栓 的静压差进行推移输送并且物料的流动是栓状流因此栓流的输送速度可大大降 低耗气量也随之降低许多系统及设备简单。由于速度低故所引起的摩擦和冲刷磨 损大大降低。栓流泵系统具有低能耗、低磨损、高灰气比和高输送效率

6、的特点。但是脉冲栓流的输送机理决定了对物料有严格要求输送距离受限(300m)输送 量小(30th显然不能满足当前市场急需的长距离大输送量的气力输送需求。1.2.3 双套管紊流浓相气力输送 此技术为德国MOuml;LLER公司专利我国在电粉煤灰的长距离大输送量气 力输送系统中引进多台 (套)。输送原理：以仓式泵为发送器与常规仓式气力输送主要不同点是该系统采用特殊结构的输送管道即在输料管内增设另一小管道小管道布置在大管道上部小管道 下部每隔一定距离开有扇形缺口正常输送时大管走料小管主要走气。压缩空气通 过小管缺口流出产生紊流效应不断扰动物料进行低速输送工作原理示意见图1。图 1 双套管紊流浓相气力

7、输送系统工作原理当输料管道内出现被输送物料局部聚积时流通截面减少此时输料管道内压力高 于输气管内压力存在一个压力差因此需对输气管内加压。当输气管内压力高于开 口处的输料管道内压力时则输气管内压缩空气输入输料管道内对聚积物料进行 分割吹散后输送。当输料管道内压力与输气管内压力平衡时两者之间气流不交流 故输料管道能保持平稳输送。 据资料介绍其优点为：系统适应性强可靠性高。 低流速、低磨损初速为26ms 末速约 15ms 平均流速 10ms 左右。电 耗低：常规输送电耗710kWh(t km)而该系统为 46kWh(tkm)。输送距离远：达1000m 以上。1.2.4 助推式高浓度气力输送美国空气动

8、力公司研制的助推式高浓度气力输送系统以仓式泵为发送器在输料 管道上按一定间隔距离安装若干只助推器输送用气并不全部加入仓泵加入仓泵 的空气只是起到将物料推进料管的作用另外的空气通过助推器直接加入管道被 输送的物料在管道中呈集团流或栓流运动速度低、混合比高、耗气量小。1.2.5 DB仓式气力输送泵 它是我院研发的多功能型浓相流态化气力输送设备其特点： （1）仓泵容积大 (18m3)输送量大 (单泵输送水泥 120th)工作次数少因而故障率 更低。 (2) 管式低阻型内部流态化装置使流态化区域大且稳定输送混合比高。(3)管道的变径设计保证了输送气流速度低(初速 5ms 左右末速为 1016ms) 磨

9、损小电耗低 (输送距离 1500m 条件下 3.6kWh(tkm)。 (4)当输送距离 1000m 时在输料管道上按一定间隔距离安装若干只助推器可减少泵体的充气量并避免 管道发生堵塞。2 DB仓式泵的主要研究内容 2.1 内配管及流态化装置的设计DB 仓式泵的内部结构设计是否合理对泵的输送性能影响很大。经多年探索及应 用实践对高存气性和低透气性粉料(如水泥、生料和粉煤灰等)充分流态化的必要 条件进行了总结。 根据物料性质、 泵容量大小和输送距离制定内部配管的直径及 流态化充气管的面积。 流态化管外部的透气材料为低阻、憎水性强、 高强度和致 密的合成纤维材料为保持良好的工作状态需要定期检查及更换

10、。对高存气性物料 只需少量气体即可取得良好效果流态化后的物料其摩擦角一般小于与管壁的摩 擦角。经多台泵运行实践的观察及计算管道平均气流速度可降至10ms 左右与 常规悬浮式气力输送相比由于输送气流速度(V)的降低而混合比（ ）提升总风 量(Q)下降输送中摩擦阻力 (F)下降则空压机功率（ N）消耗下降。 N KQF (1) 由于气流速度降低管道磨损()大幅度减小。 V34 (2) 2.2 变径输料管道的设计及应用 在中长距离气力输送时随着输送距离的延长管道内气体膨胀。当输料管道初端、 尾端管径相同时管道初端压力高气体密度大输送到尾端压力降低气体密度减小 管道的输送风速则越来越大。管道内压力与速

11、度的变化见图2。图 2 管道内压力与速度的关系图 3 气流速度与压力损失的关系由于管道磨损量与风速的34 次方成正比因此风速的增加势必带来管道磨损量 的急剧增加。 稳定输送段压力损失为最小时气流速度的确定是管径选择的基础数据图3 表示 气流速度与压力损失的关系。 普遍规律为在稳定输送段有压力损失为最小时的气 流速度 Vmin 当选择的气流速度大于Vmin 时压力损失随之增高管道磨损加重且电耗增加；反 之若低于 Vmin 时则压力急剧增高物料沉积直至堵管。经多年实践的总结对高存 气性和低透气性的粉料在流态化浓相输送中为减少管道磨损采用分段变径输送 管变径后的风速降低幅度与管径几何比的平方成正比因

12、此扩大管径是一种行之 有效的管道降速方法。对不同粉料和不同的输送距离管道如何变径以及变径点的选择是关键问题。它涉 及到最低输送风速的选择对不同的输送方式最低风速又有不同要求。由于气固两相流在管道内流动状态相当复杂至今没有一套完整的计算式设计直接 使用。 DB 仓式泵根据输送距离的不同、物料性质的变化及输送量的不同所采用 的 Vmin 较常规方式大约可降低3040。Vmin 值乘以适当的修正系数即为 实际选择最佳气流速度的基准可作为变径管道末速选择的依据。对长距离气力输送的输料管道一般可选择34 次变径管径自进料端至出料端逐 渐增大。变径点的选择 (即变径的管道每段长度 )是按经验公式得出的即按

13、公式(3) 确定每段管道的压力坡降值(即每 100m 的压力降 )。 iK10-3 (3) 式中： i压力坡降； K管径系数； 管道内气流平均速度ms； 速度系数； 质量混合比； 混合比系数。当输送管道末速确定后该段管道的初速根据输送物料性质的不同可设定最低允 许的初速。当输送管道末速确定后根据压缩机风量即可确定管道的直径D。输料管道的变径及分段的计算国内外各大公司方法不尽相同变径及分段是否恰 当直接影响系统工作的安全性及经济性。 保证管道输送的最佳风速、 运行阻力小、 不堵管、混合比高、管道磨损小、电耗低是最终考核指标。2.3 泵体进料机构设计具有安全连锁功能进料机构工作可靠性直接影响泵的运

14、转率根据物料性质及工作温度(210)首 选软密封结构。 进料阀阀体与氟基橡胶构成密封它工作可靠密封性好安全、寿命 长。阀体通过长、短摇臂及单向气缸控制开关。当泵内送料结束且压力降为0 时进料阀才能打开。 泵因故障停机只要泵内有压力进料阀就不会打开安全连锁保 证安全。经实践考验该结构特别适应泵的安全运转密封件正常使用寿命在2 年以 上(24h工作)。2.4 人性化操作设计 2.4.1 气电联合控制该系统的执行阀全部由气动阀完成如进料阀的执行机构由单向气动阀完成；流态 化及加压阀的执行机构由气动截止阀完成。而执行机构的控制由电磁阀完成(大 多采用 SMC产品)充分利用了电磁阀动作灵敏、 速度快、寿

15、命长 (可靠工作 100 万 次以上 )的优点又发挥了气动执行阀工作可靠、对粉尘不敏感(相对电磁阀 )的优势。 这种以电控阀为先导阀以气动阀作为执行机构的联合控制系统为人性化操作 提了可靠的执行保障。 2.4.2 压力检测及称重系统的应用 （1) 该装置采用Sailsors( 美国 )压力变送器检测泵内压力精度高可在高粉尘工况条件 下正常工作压力信号可远程传输。 通过二次仪表可数字显示正常输送压力值并可设定低压仓空信号输出控制器开启压力信号及超压报警(开启防堵装置 )延时后自 动停机。 （2) 设置 TOLETO( 美国)称重系统。它的压力称重传感器由固定、半浮动、浮动三组组 合模块构成检测精

16、度高静态精度可达1?通过二次仪表可数字显示瞬时输送量 及累积输送量并具有打印功能。 通过以上配置： 根据工艺要求通过二次仪表的数字显示可直观显示出设定的泵装料量并可以 准确称重发出仓满信号。 输送过程中通过二次仪表的数字显示直观观察输送量的瞬时变化、压力瞬时变化 及输送时间的变化及时考查出系统的工作特性优劣。 根据泵的工作特性曲线可方便及时调整各自配管的控制阀开度使泵能在最大程 度的节能、降耗工况下工作。 对单泵及累积输送量可数字显示或进行打印记录。2.5 多功能型与助推器的应用根据输送工艺的不同输送物料的性质差异如高存气性、低透气性物料或低存气性、 高透气性物料的不同该泵可以悬浮式、流态化浓相输送增加节能阀后可以栓状浓 相输送。为保证气力输送的可靠性及最大限度节能输送管每隔一定间距增加助推器。在保 证管道气流最低速度输送时一旦堵管通过助推器增加空气量使物料在管道中平 稳输送。3 DB