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摘要:在化工、钢铁、电力以及机械制造等一些行业中,气力输送系统具有大量的应用。有关气力输送分析与探究涉及到了很多个领域,对工业的生产生活具有重大的意义。
关键词:电力装置;气力输送设计
引言:气力输送技术是指以气体为载体,在一个密闭管道内,利用气流的流量,从而可沿着气体的流动方向不断运送一些颗粒状物料的技术。气力输送因其装置安全、操作方便、自动化程度高等优点,在化工、能源、冶金等领域有着广泛的应用,是工业领域中常用的一种物料输送技术。
1.气力输送过程
1.1进料阶段
打开排气阀与进料阀,使物料进入泵内,当泵内物料上升至触及料位开关时,料位开关发出料满信号,进料阀与排气阀关闭。
1.2流化加压阶段
当进料程序结束后,气动进气阀开启,压缩空气从泵底部的流化装置进入,随后分散,穿过流化床,使物料充分流化,同时泵上部加压口开始进气,泵内气压逐步上升。
1.3输送阶段
当泵内达到一定压力时,压力传感器发出信号,出料阀开启,流化床的物料流化得到加强,开始物料输送,从而使泵内物料减少。
1.4吹扫阶段
泵内物料输送完毕后,泵内压力开始下降。当压力下降至管道阻力时,压力传感器发出信号,压力维持一定时间,同时压缩空气开始清扫管道,进气阀关闭。该过程持续一定时间后,关闭出料阀,即完成一次物料输送,随后进入下一个工作循环。
2.气力输送的优缺点
2.1气力输送优点
(1)对物料粒度的要求比较低:既适用于小颗粒物的连续输送,又适用于大颗粒物的间歇输送。对于化学性质不稳定的物料,可使用惰性气体进行保护输送。(2)操作方便、自动化程度高:气力输送系统所采用的仪表、输送泵、开关阀门等装置均统一由一个中心控制系统控制,工作人员只需要操作该中心控制系统即可实现对整个系统的控制。(3)空间利用率高:由于采用了管道运输,输送的方向不受限制,管路可灵活布置,不受空间、其他装置的影响,可以绕设备、建筑进行输送,大大提高了空间利用率。(4)安全,污染小:气力输送系统的密封性能很好,可以有效地避免物料逸出,提高工作的安全性,同时减少污染。
2.2气力输送缺点
(1)能耗大:气力输送系统的能耗一般为带式输送机的15—40倍,此外随着输送距离的增加,能量消耗也逐步上升。(2)易出现管道堵塞等问题:在工厂实际操作中,由于操作不当或其他因素,经常出现料口结块、进料不顺、管道堵塞等问题,对物料的输送产生不良影响。
(3)运输距离受限:由于技术受限以及能耗需求,气力输送系统的运输距离一般不超过3000米
3.电力装置气力输送的设计
气力输送的装置一般由以下几个部件构成:物料放入装置、输送管道以及管道部件、物料分离器、管道除尘器、卸料器还有空气能源机械等。这些部件的结构性能可以进行不同选择、搭配,根据正确计算,对气力输送装置进行设计。
3.1气源装置
气源就是在气力输送物料中提供能量的来源。所谓的气源,就是空气。不同的气源装置能够带来不同的效果。所以,正确选择气源的装置对系统的顺利运行有着很重要的意义。选择气力输送物料的气源装置时,最先考虑的是输送管内的压力变化幅度比较大时气体流量的变化要相对较小。气源机械的种类很多,所应用的范围也不同。
3.2供料装置
气力输送物料之中最不可或缺的部件就是供料装置,是将物料持续不断的送入运输管道之中,它的设计好坏会对系统产生不小的影响。供料装置有很多种,例如重力供料装置、螺旋供料装置、喷射供料装置还有旋转供料装置等等。供料装置在设计时应该注意:能够匀速地送入物料,降低装置中的空气源泄露,减少物料破损率,降低能量的消耗,进出物料时要顺利。结合各方面问题研究,同时还要考虑物料随着外界因素的变化而变化的问题。
3.3气力输送管道
气力输送的管道是用来运送物料的,依据运输的要求,分别有竖直输送管道还有转弯输送管道构成。气力输送的管道要有一定的强度,还要有耐久性以及密封性,内部要光滑,防止物料输送受阻。而且还要便于拆卸与安装,以便进行清洁。
3.4分离装置
分离装置是把输送过来的物料进行料气的分离,它是由除尘器还有储料仓构成。除尘器要放置在储料仓的上面位置,它的作用是把物料从混合物中分离出来,然后对分离出来的空气进行净化,达到环保标准后释放出去。储料仓的主要作用是把分离出来的物料进行保存,便于其他设备使用。
4.气力输送的分类
气力输送的分类有很多种,常用的两种分类方法分别是按装置形式划分以及按粉料流动方式划分。按装置形式划分以管道中的压力状态为主要依据,可将气力输送分为正压输送、负压输送和混合输送三种形式。其中正压输送系统又可根据初始输送压力的大小分为高压式和低压式两种,高压输送一般用于输送粒度不均匀、粘度大、流化效果差的粉粒,低压输送一般用于输送粒度均匀、质量轻、流化效果好的物料。按粉粒流动方式划分以粉料浓度、输送量为主要依据,可将气力输送分为稀相输送、浓相动压输送、浓相静压输送和筒式气力输送系统。稀相输送速度大、物料分布均匀,但能耗大、物料易破碎;浓相动压输送速度小、管道磨损低、物料破碎程度小;浓相静压输送浓度大、能耗低,但距离不宜太长;筒式气力输送利用空气的静使物料在管道内飞速滑行,适用于难以悬浮且本身无法形成料栓的物料。
5.电力装置气力输送的应用
气力输送物料系统主要是在我国工业生产中运送物料中使用。所以,在很大程度上气力输送物料系统是为工业能够正常生产服务的。采用工业生产的气力输送物料系统,说明设备与设备之间距离较远、管道设置方面相对复杂。因此,气力输送在运送的过程中显示出的问题,想要依次解决会比较困难。我们还要把气力输送实验与工业生产实际互相结合,通过在实验中获得的经验,可以解决在气力输送方面所出现的问题,对于目前的气力输送系统进行完善,为今后气力输送技术的发展以及应用发现更多的解决方法,提供有价值的应用。
6.发展趋势
6.1研发安全清洁气力输送装置
在气力输送过程中,系统不可避免地会产生粉尘,如果置这些粉尘于不顾,会导致恶性循环,甚至会影响主机的工作。因此气力输送系统的除尘非常重要,是系统不可或缺的一部分。气力输送系统通常使用防粘性的过滤材料,使得物料粉尘在清理之后可以回收利用。
6.2发展节能技术
(1)采用母管式气源布置可以有效地减少使用的干燥机和空压机的数量,同时延长了零件的使用寿命、降低了运行和维护的成本,实现了系统的节能。(2)在气力输送系统中,根据输送物料的物性参数不同,应合理安排系统的布气方式,避免出现总气量大、系统出力不大等情况,从而实现节能目的。(3)在系统中设置节能模式,即根据每根管道的最小输送次数进行连锁运行,减少同时运行的管道数量,降低巅峰耗气量。(4)气力输送系统的参数设置是系统稳定运行的关键。如果参数设置不当,不仅会造成系统运行异常,还会导致耗气量大幅上升。根据输送管道的管径大小以及输送的距离,一般设置系统压力不低于50千帕,此外吹扫阶段时间不宜过长,一般设置时间不大于15秒。
6.3推广系统智能化发展
发展气力输送智能控制系统,使系统实时监控与远程数据传输相结合,实现动态监控与数据共享功能,确保系统的高效运行;配置自动监控系统、防爆系统、静电消除系统等安保系统,确保系统的安全运行。
结束语:我国的在工业生产方面有了较大的发展。气力输送也越来越多的运用于工业生产当中,在工业生产的物料运输中具有重要作用。
参考文献
[1]周乃如,朱凤德.气力输送原理与设计计算[M].郑州:河南科技出版社,2013.
[2]齐学武.浅析气力输送系统应用[J].有色矿冶,2014,30(3):54-56.