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气力输送风机

  气力输送工程技术是一项综合技术,涉及流体力学、材料科学、自动化技术、制造技术等领域,属高新技术项目。其广泛应用于石油、化工、冶金、建材、粮食等部门,是适合散料输送的一种先进技术。气力输送罗茨风机具有以下特点:
  ★气力输送是全封闭型管道输送系统
  ★布置灵活
  ★无二次污染
  ★高放节能
  ★便于物料输送和回收、为无泄漏输送
  ★气力输送系统以强大的优势。将取代传统的各种机械输送。
  ★计算机控制,自动化程度高
  我们可针对您的输送要求及物料提供:
  ★气力输送系统的规划、设计
  ★气力输送技术咨询
  ★气力输送系统工程成套
  ★各种气力输送设备
  本公司和国际上著名的气力输送专业公司有密切的技术交流与业务联系,同国内外配套设备生产厂家有良好的合作关系,可为您的气力输送工程在工艺和效率上提供全面保证。
  一、密相输送:
  密相输送分为发送罐输送和旋转阀输送。发送罐输送是通过将发送罐加压至一定压力,采用切换出料阀及气刀对物料进行分配(物料在管道中呈柱塞状态)来实现输送的。这种输送气流速度较低而固气比较高,输送气压力较高。输送气体常采用空气或氮气,动力一般由压缩机提供。主要特点为输送速度低,对物料品质影响较小。旋转阀密相输送是采用稀相正压输送方式,而动力采用压缩机提供。系统具有较高压力、较低流速但输送能力大,对物料几乎无影响。
  注:发送罐式气力输送系统
  密相输送通常有如下组合:
  ★固态密相
  常用于单点供料、长距离输送。适用输送脆性、磨蚀性大的物料。在管线中几乎充满了以柱塞流动方式向前移动的物料。在管线中以低速、高密度的方式输送物料。
  ★不连续密相
  常用于单点供料,较长距离输送。管线中几乎充满了以柱塞流动方式向前移动的物料。管道磨蚀小、物料不易破碎。—般为正压输送。
  正压输送流程示意图
  正压输送系统是以压缩空气把大量物料输送至较远距离的一种节能高效的输送方式。
  其气源采用压缩风机。
  根据输送物料的不同,和布置形式的不同,需进行严格的气力输送计算。正压系统有多种不同形式的输送方式。其方式为:
  通过星形锁气器的给料方式、将排入管道中的物料输入储料库。
  通过锁气器的给料方式,将排入管道中的物料输入储料库。
  组合的负压/正压输送系统由负压系统将近距离的多点物料输送到集料斗中,再由集料斗下部设置的仓泵将物料输入储料库或其它接收点。
  ★连续密相
  多点供料,单点出料的输送方式。物料在管线中输送速度低于悬俘速度,适合输送粉末和小颗粒的物料。
  二、稀相输送:
  稀相输送通常采用较高的气流速度和较低的固气比,输送距离可达数百米。输送气体常采用空气或氮气,动力一般由罗茨风机提供,物料在管道中呈悬浮状态。输送方式分为压送(正压)式和吸送(负压)式,压送式输送主要特点为输送量大,输送距离长,操作稳定。吸送式输送主要特点为可从低处(或散装处)、多点向高处、一点输送。压送和吸送可进行组合以满足特殊输送要求。适用于多点供料单点出料的输送方式。物料输送速度高于悬浮速度。适合输送粉末物料。一般采用负压输送方式。
  3.1 供气压力
  空压机(风机)排气压力等于输送线路的压降加上供料器、收尘器、阀等压降之和,再乘以一个安全系数(约为1.1);如果空压机(风机)和供料器之间管道较长(如超过50m) ,还需加上传递压损;在供气线路中调节空气量装置如节流喷嘴等 的压损也必须考虑进去。 3.2 体积流量
  如果空气的质量流量 ma(kg/s)已确定,那末可用近似方法求得标准状态下的体积流量V0(m3/s) ,见式(1)。
  V0=0.816ma        (1)
  体积流量也可通过输送空气初始速度来表达。首先依据输送参数(由理想气体定律产生) 可计算输送空气初始速度;然后根据式(2)可求得V0值,见式(4)。
  v=4p0VoT/πd2pTo     (2)
  式中:v--输送空气初始速度m/s;
  p0--标准大气压,101.3kPa(绝对);
  T--输送空气温度,K;
  d--管道内径,m;
  p--管道起始端空气压力,kPa;
  T0--标准空气温度,288K。
  由式(2)得到(3):
  V0=πd2pT0v/4p0T     (3)
  将p0和T0值代入(3)得:
  V0=2.23d2pv/T      (4)
  需要说明的是V′O值是在管道内输送物料所需空气的体积流量,而所选空压机风机 排气量必须考虑供料器和管道阀门等的泄漏量。对正压系统来说,旋转叶片供料器的空气泄漏量约为鼓风机排气量的15%~20%,而双翻板阀供料器的空气泄漏量约为鼓风机排气量的10%。
  3.3 压力适用范围
  正压系统中各类空压机(风机)的压力适用范围如图3所示。对 低 压 系 统 ( 约 10kPa),,轴流式或离心式风机都是适宜的,具体选择取决于系统负荷和需要的操作压力特性。这类风机常用于稀相输送,作为文丘里式和旋转叶片供料器的供气源,系统中使用薄壁管道。
  当排气压力小于100kPa时,广泛使用罗茨鼓风机。该类型具有宽广的体积流量范围并能提供无油空气。此外,它有恒定的速度曲线,当传递压力增加时,体积流量仅轻微减少,从而保证了物料在一定压力下的悬浮流动状态。
  当排气压力大于100kPa时,往复式和螺杆式空压机都能满足气力输送系统中所需最高压力。单级回转滑片式空压机的工作压力可达到400kPa(表压)。
  真空泵在图3中没有列出,因为这类设备选用比较少。对负压系统,如真空不是太大,常使用离心式通风机和罗茨鼓风机;对于较高真空,则采用水环或液环式真空泵。
  4经济性分析
  当几种气力输送系统都适用于某一具体应用时,应选择最经济的。这里主要以仓式泵的实测数据为例,证实通过选择最佳罐尺寸和最佳操作压力可大大降低能耗和操作费用。
  4.1 投资费用
  总的来说,高压密相输送中空压机和供料器的价格比较昂贵;低压稀相输送系统中管道和收尘器的费用较贵。当输送距离小于50m,使用稀相系统的投资费用低;超过50m,密相系统的投资费用较低。对磨琢性物料的输送,用能周期性更换的零件如弯管等 代替昂贵的耐磨合金零件可降低投资费用。
  4.2 操作费用
  主要动力费用来自空压机,其次是旋转叶片供料器和螺旋泵及袋除尘器,其它设备的动力消耗相对空压机来说是很小的。
  使用集中气源可减少系统投资费用,但其操作费用比单独供气要高得多。如工厂集中气源压力为(600~700)kPa,而气力输送系统所需压力仅为100kPa,则使用集中供气费用要比单独供气高出一倍左右。如果必须使用集中供气,那末高压空气将主要用于仓式泵和分级管道。
  密相系统的操作费用总是较低的。当输送距离为50m时,稀相输送操作费用是密相输送的5倍以上(依据仓式泵使用情况);随输送距离增大,这个差异将减少。操作费用主要来自电机的功率消耗,可用式(5)进行粗略估算。
  P=165ma1n(p1/p2)     (5)
  或 P=202VO1n(p1/p2)   (5-1)
  式中:P--电机消耗功率,kW
  p1--空气进气压力,kPa(绝对)
  p2--空气排气压力,kPa(绝对)
  电机消耗功率乘以单位电价即为每小时操作费用。
  4.3 仓式泵实测结果
  4.3.1 最佳罐尺寸
  仓式泵的压力罐有效容积VB影响系统所需能量。图4为一个实际运行仓式泵输送装置的压力罐有效容积特性曲线。其中实际输送阶段功率消耗P是在空压机联轴节处测得。在双仓系统中,VB,ges是二个相同的单罐容积之和(=2VB)。输送水泥时空压机输出压力为pv=400kPa(表压),输送粉煤灰时空压机输出压力为pv=300kPa(表压)。图中还定性地显示了随着罐尺寸减少,每小时所需输送周期次数nch增加的趋势。
  如图4所示,当罐尺寸大于临界容积时,其功率消耗独立于罐尺寸;当罐尺寸小于临界容积并降至极限容积时,相应的无效时间会成倍增加。为了完成给定的额定输送量Ge,就需要在剩余的有效输送时间内用一个较高的实际输送量GS来补偿。
  双仓系统(一个罐加压和输送,另一个罐排气和进料)罐的临界容积比单仓系统罐的临界容积低。比较图4中两个系统功率消耗P可以看出,双仓系统比单仓系统的能耗更低。
  从能量观点来看,最佳罐容积就是其临界容积。粉煤灰和水泥相比,粉煤灰具有更好流动和输送性能,其能耗也明显减少。

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