在散料輸送中,氣力輸送屬于連續(xù)流體管道輸送,主要分為吸送式、壓送式、筒式和帶輪集裝容器式等四種氣力輸送方式。氣力輸送可應(yīng)于用于稀相懸浮輸送、密相栓流輸送和流態(tài)化輸送。
吸送式氣力輸送裝置采用羅茨風(fēng)機(jī)或真空泵作為氣源設(shè)備,取料裝置部件多為吸嘴、誘導(dǎo)式接料器等。氣源設(shè)備位于系統(tǒng)的末端,當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后,整個(gè)系統(tǒng)形成負(fù)壓,由管道內(nèi)外存在的壓力差空氣被吸入輸料管,與此同時(shí)物料和一部分空氣便一起被吸嘴吸入,并被輸送到分離器。
壓氣式氣力輸送裝置有低壓壓送、高壓壓送、流態(tài)化壓送以及脈沖栓流式等各種類型。但是,氣源設(shè)備均在系統(tǒng)的進(jìn)料端,因此必須采用密封的供料裝置。供料部件相對吸送式復(fù)雜。
計(jì)算顆粒懸浮速度是計(jì)算所需空氣量的基礎(chǔ):
式中 v0——球體的懸浮速度(m/s)
ds——球體的直徑(m)
ρs——球體的密度(kg/m3)
ρ——空氣的密度(kg/m3)
C——阻力系數(shù)
g——重力加速度,9.81m/s2
由公式可知,較大和較重的物體所需的懸浮速度也就越大。
公式中由于阻力系數(shù)C是雷諾數(shù)Re的函數(shù),Re與懸浮速度有關(guān),因此不能直接求得懸浮速度v0。因此,可將不同Re范圍下的Re=f(C)的函數(shù),代入上述公式,間接求得不同Re范圍下的懸浮速度v0=f(Re),再將Re=f(v0,ds)函數(shù)代入,可以求得ds與v0之間的對應(yīng)關(guān)系。從而,根據(jù)ds的大小,求得v0。
原則上,當(dāng)氣流速度大于顆粒的懸浮速度時(shí),顆粒就可以被輸送。但是,一般情況下要增加經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來確定合適的輸送氣速va,如表1所示。
表1 輸送氣流速度的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)
輸送物料情況 | 輸送氣流速度va | 輸送物料情況 | 輸送氣流速度va |
松散物料在垂直管中 | ≥ (1.3~1.7) v0 | 有二個(gè)彎管的垂直或傾斜管 | ≥ (2.4~4.0) v0 |
松散物料在傾斜管中 | ≥ (1.5~1.9) v0 | 管路布置較復(fù)雜時(shí) | ≥ (2.6~5.0) v0 |
松散物料在水平管中 | ≥ (1.8~2.0) v0 | 大密度、成團(tuán)的粘結(jié)性物料 | ≥ (5.0~10.0) v0 |
有一個(gè)彎管的上升管 | ≥ 2.2 v0 | 細(xì)粉狀物料 | ≥ (50~100) v0 |
輸送空氣量則是根據(jù)物料的混合比m來計(jì)算的。在壓送式系統(tǒng)中,低壓時(shí)m為1~10,高壓時(shí)m為10~40,流態(tài)化壓送時(shí)m為40~80。例如,對于17kg/min的回轉(zhuǎn)閥,取m=1,則需要17 / 1 = 17kg/min的輸送空氣,約850m3/h的空氣量。根據(jù)850m3/h氣量和10m/s氣速,則可確定輸送管道內(nèi)徑為170mm。
風(fēng)機(jī)的輸送壓力需要克服管道壓損(無料段)、加壓損失、直管壓損、彎管壓損、除塵器等的設(shè)備壓損以及排氣管壓損,并留有至少20%的余量。
詳細(xì)的計(jì)算過程參見好科科技的設(shè)計(jì)程序。
壓送是氣力輸送的給料裝置主要有:
1) 向高速氣流中直接供料,如星型卸灰閥等。這種方式的混合比m=3~20,輸送壓力為0.02~0.05Mpa,輸送距離為20~60m,輸送量可達(dá)1~100t/h。
2) 在混合室中將空氣與粉料混合成均勻的分散相,降低輸送阻力,如帶混合室的螺旋輸送機(jī)。這種方式的混合比m=10~30,輸送壓力為0.05~0.1Mpa,輸送距離為20~30m,輸送量5~30t/h。
3) 發(fā)送罐式,空氣直接通入料倉,使粉料和空氣從料倉出口排出。
上述方式根據(jù)氣速、氣量和壓力的不同進(jìn)行選取。
具體的噴射給料器、回轉(zhuǎn)給料器、螺旋給料機(jī)、發(fā)送罐等設(shè)備信息可參見有關(guān)文獻(xiàn)及手冊。
高壓低速氣力輸送可采用主管和輔管雙氣力輸送管道。輔管平行配置于主輸送管旁。在主管和輔管之間每隔500mm~1000mm有一個(gè)連接管,在連接管上裝有過濾嘴、單向閥。如圖2示。
雙管輸送的特點(diǎn):
1) 當(dāng)意外出現(xiàn)斷電、停氣造成堵管后,重新啟動(dòng)系統(tǒng)能夠自動(dòng)疏通管道。
2) 主、輔管之間的壓差使較長的物料被連續(xù)切成小段,在輸送壓縮空氣的推動(dòng)下達(dá)到良好的輸送效果。
圖2 雙管輸送示意圖(江西白炭黑)
2.7 移動(dòng)式氣力輸送機(jī)
對于料場、堆場等無灰斗或料倉等固定儲(chǔ)灰設(shè)備的應(yīng)用,好科科技提供各種型號(hào)的移動(dòng)式氣力輸送機(jī)。
圖3 好科科技移動(dòng)式氣力輸送機(jī)(湛江鋼鐵)
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