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國內外氣力輸送裝置的分析比較
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氣力輸送裝置主要有兩種類型:負壓抽吸式和壓送式,國內外粉粒狀物料的氣力輸送大多采用壓送式,就其發送器結構主要分兩大類,即螺旋泵和倉式氣力輸送泵。
1.螺旋泵
該泵用于連續輸送物料,并可在0—100%額定輸送量下變量輸送,輸送過程無脈動,輸送量可達數百噸,在相同輸送量的前提下其體積最小。因此,特別適用于干法水泥生產線煅燒工藝中的煤粉輸送,也適用于大型散裝水泥船的輸送及散裝水泥船的改造。
螺旋泵屬懸浮式稀相輸送,輸送風速高,因此,其螺旋葉片及內襯磨損大,需經常更換;電耗約高于倉式氣力輸送泵30%以上,在要求長距離大輸送量的工藝系統中不宜采用。
2.倉式氣力輸送泵
它結構簡單,幾乎沒有運動件,所以故障少,幾乎無噪音。能以非常高的混合比將粉粒物料輸送至數千米以外的地方;可懸浮式、流態化式及靜壓式(濃相)輸送。
因高壓懸浮式倉式氣力輸送泵的風速高(末速25—30m/s),混合比低,管道磨損嚴重,氣耗大,電耗高。七十年代后,國內外科技工作者投入精力物力轉向低速、高濃度的氣力輸送技術研究,******限度地降低管道磨損、提高混合比、降低氣耗,提高技術經濟指標。典型的高濃度氣力輸送方式有如下四種。
3.脈沖栓流氣力輸送泵
其工作原理是:將物料裝入栓流泵內,在壓縮空氣的作用下,物料經泵體排料口進入輸送管道,形成連續的較為密實的料柱。氣刀在脈沖裝置的控制下間歇動作,將料柱切割成料栓,在管道中形成間隔排列的料栓和氣栓,料栓在其前后氣栓的靜壓差作用下移動,這種過程循環進行,形成栓流氣力輸送。
常見的氣力輸送是憑借輸送氣體的動壓進行攜帶輸送,而栓流輸送利用的是氣栓的靜壓差進行推移輸送,并且物料的流動是栓狀流,因此栓流輸送的輸送速度可大大降低,耗氣量也隨之降低許多,系統及設備簡單。由于速度低,故所引起的摩擦和沖刷磨損大大降低。栓流泵系統具有低能耗、低磨損、高灰氣比和高輸送效率的特點。
但是脈沖栓流的輸送機理決定了對物料有嚴格要求,輸送距離受限(<300m),輸送量小(<30t/h)。顯然不能滿足當前市場急需的長距離大輸送量的氣力輸送需求。
4.雙套管紊流濃相氣力輸送
輸送原理:它與常規倉式氣力輸送主要不同點是該系統采用特殊結構的輸送管道,即在輸料管內增設另一小管道,小管道布置在大管道上部,小管道下部每隔一定距離開有扇形缺口,正常輸送時大管走料,小管主要走氣。壓縮空氣通過小管缺口流出產生紊流效應,不斷撓動物料進行低速輸送。
當輸送管道內出現被輸送物料局部聚積時,流通截面減少,此時輸送管道內壓力高于小管道內壓力,存在一個壓力差,因此需對小管道內加壓。當小管道內壓力高于開口處的輸送管道內壓力時,則小管道內壓縮空氣輸入輸送管道內,對聚積物料進行分割吹散后輸送。當輸送管道內壓力與小管道內壓力平衡時,兩者之間氣流不交流,因此輸料管道能保持平穩輸送。
優點為:①系統適應性強,可靠性高。②低流速、低磨損,初速為2—6m/s,末速約15m/s,平均流速10m/s左右。③電耗低:常規輸送電耗7—10kWh/t•km,而該系統為4—6kWh/t•km。④輸送距離遠:達1000m以上
5.助推式高濃度氣力輸送
助推式高濃度氣力輸送系統是在輸料管道上按一定間隔距離安裝若干只助推器,輸送用氣并不全部加入倉泵,加入倉泵的空氣只是起到將物料推進料管的作用,另外的空氣通過助推器直接加入管道,被輸送的物料在管道中呈集團流或栓流,運動速度低、混合比高、耗氣量小。
6.多功能型濃相流態化—DB倉式氣力輸送泵
倉泵容積大,輸送量大,工作次數少,因而故障率低,且工作特性好。其優點:
(1)管式低阻型內部流態化裝置的設計有獨到之處,流態化區域大且穩定,輸送混合比高。
(2)管道的變徑設計與應用,保證了輸送氣流速度低(初速5m/s左右,未速為10—16m/s),磨損小,電耗低。
(3)技術經濟指標先進。
(4)系統投資遠低于進口同類設備。
(5)從應用效果看,完全可以取代進口設備,且維修簡單,工作可靠。為我國長距離大型低耗氣力輸送設備選型提供了可靠的國產化設備。(圖/文weblod.com)

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