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氣力輸送氣流速度:設(shè)計(jì)吸送式氣力輸送系統(tǒng)時(shí),能否正確確定不同物料的合理輸送氣流速度,是關(guān)系到裝置工作的可靠性和經(jīng)濟(jì)性的極其重要的一環(huán)。這也是決定著輸送裝置工作性能優(yōu)劣的關(guān)鍵。通常每種物料都存在一個(gè)能保證顆粒群呈懸浮狀態(tài)進(jìn)行正常輸送的最化風(fēng)速,稱為安全輸送空氣速度或經(jīng)濟(jì)速度。如選取的輸送速度比安全速度高得多,則裝置雖然能安全地輸送物料,但系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力損失太高,功率消耗增大,并且還會(huì)加劇管系(如彎管及與其連接的水平管底壁等)的磨損,引起脆性物料的破碎,這對(duì)于破損質(zhì)量有嚴(yán)格要求的某些物料如種子、糧谷和某些原材料等是不許可的。反之,如選取的氣流輸送速度低于安全速度,則容易形成脈動(dòng)流,此時(shí)壓力損失也會(huì)急劇增高,而且管道極易發(fā)生堵塞,尤其是濕度較大的和有一定粘性的粉粒狀物料,很容易在彎管和供料裝置附近、水平管或傾斜管管底沉淀粘結(jié),以致造成裝置不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由此看來(lái),為了使裝置能夠可靠而又經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行輸送,必須依據(jù)安全速度來(lái)選定合理輸送氣流速度。安全速度與物料顆粒的粒度、重度、形狀及表面狀態(tài)、管道布置及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、混合比、懸浮速度等諸多因素有關(guān),很難予以準(zhǔn)確計(jì)算,一般靠試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。
正負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)
由于各種物料安全速度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不多,目前在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),常常是借助物料的懸浮速度來(lái)確定其合理輸送氣流速度。按理物料在鉛垂管內(nèi)只要用稍高于其懸浮速度的氣流速度便能進(jìn)行氣力輸送。但物料在實(shí)際輸送過程,由于顆粒之間及顆粒與管壁之間發(fā)生碰撞摩擦、粘著以及物料顆粒繞流彎管時(shí)的動(dòng)能損失,加之顧及到水平管的物料氣力輸送較之鉛垂管輸送易發(fā)生沉淀而造成阻塞,要求水平管比鉛垂管有更高的輸送速度,因此,各種物料的合理輸送速度一般都要求比懸浮速度高若干倍。而且,確定的合理輸送速度還必須保證裝置能長(zhǎng)期正常輸送物料。為此,應(yīng)考慮以下諸因素可能的影響:
1)鼓風(fēng)機(jī)工作性能的變化。鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn),由于吸人的空氣中不可避免地含有灰塵,尤其是除塵效率不高的吸送式裝置,難免會(huì)引起風(fēng)機(jī)葉輪和殼體的磨損,以致風(fēng)機(jī)內(nèi)部滑流增大,結(jié)果使輸送風(fēng)量減小,從而也引起輸料管的輸送風(fēng)速降低。
2)管系漏氣。氣力輸送裝置經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)之后,常常發(fā)生管系某些連接部件松動(dòng)或某些運(yùn)動(dòng)部件如回轉(zhuǎn)彎頭、伸縮輸料管、葉輪式卸料器和卸灰器等的磨損漏氣,致使輸料管輸送風(fēng)速下降。
3)輸送物料品種及某類物料物理特性的可能改變。用于輸送單一品種的物料,其所需的合理輸送風(fēng)速基本上較為固定,選取也較為簡(jiǎn)單。但往往在實(shí)用中所輸送的物料,即使是同類品種(如煤、砂等),其物理特性(如平均粒度及粒度分布、濕度、脆性、流動(dòng)性等)也是很不相同的,故所需的輸送風(fēng)速也不同。有些同類物料的品種也不同,如糧谷(稻谷、小麥、花生、大豆、玉米等),其所需輸送速度也不同。至于要求輸送多種物料的一機(jī)多用輸送裝置,所需的輸送風(fēng)速就更加不同。為此,在選定合理輸送風(fēng)速時(shí),就應(yīng)綜合考慮被運(yùn)物料的特性、種類的可能改變,按其中輸送最大宗的并最具有代表性的物料來(lái)確定合理輸送風(fēng)速。
4)氣力輸送系統(tǒng)要求具有一定的輸送能力儲(chǔ)備。輸送裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)期間,往往由于其配套機(jī)械或裝置本身發(fā)生故障,或由于其他某種原因需要臨時(shí)緊急停止運(yùn)轉(zhuǎn),或是裝置在正常作業(yè)中由于未將管內(nèi)物料吸卸干凈即停機(jī),以致物料在輸料管內(nèi)沉積。在此情況下,當(dāng)裝置重新起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),要求有較高的風(fēng)速才能把管內(nèi)殘料吹通,并使裝置恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
5)氣象條件的變化。通常在進(jìn)行吸送式氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),其輸送氣流速度(即輸送裝置起始段的合理輸送風(fēng)速)都是以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)量為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。而輸送裝置在實(shí)際使用中,大多要經(jīng)歷著一年四季不同氣象條件的改變,吸人的空氣是自由空氣,故不同時(shí)期由于空氣重度和溫度的變化,其實(shí)際輸送風(fēng)速與計(jì)算值是不同的,這也會(huì)影響到輸送狀態(tài)。
負(fù)壓氣力輸送系統(tǒng)
綜合以上各項(xiàng)影響因素,同時(shí)考慮到裝置輸料管的輸送距離、彎管數(shù)量等特點(diǎn),選取的合理輸送速度必須高于安全速度。對(duì)粒度均勻的松散物料,一般取其懸浮速度的1.5~2.5倍作為合理輸送速度即能保證正常輸送。對(duì)于粒度分布非均勻的物料,例如統(tǒng)煤,若按其最大或最小顆粒的懸浮速度來(lái)確定合理輸送速度,都會(huì)得出輸送速度偏高或偏低之弊。實(shí)踐表明,輸送粒度非均勻的物料時(shí),由于細(xì)顆粒的輸送速度比大顆粒的輸送速度高,在輸送過程中小顆粒群力圖繞過大顆粒并促擁著大顆粒物料前進(jìn),使粒度不同的物料都能進(jìn)行正常輸送。因而在實(shí)際上采用比按粒度分布比例占最多的最大顆粒群測(cè)得的懸浮速度大1倍的氣流速度作為該種物料的合理輸送速度,基本上就能保證正常輸送。例如,粒度由粉狀至200mm組成的統(tǒng)煤,其中粒度為7mm以下的重量占60%~70%以上,測(cè)得粒度7mm的煤顆粒群的懸浮速度為9m/s,因而取18~20m/s的速度作為合理氣流輸送速度即能正常輸送。至于粉狀物料或纖維狀物料,雖然其懸浮速度一般都較低,但在輸送過程有些物料容易殘留附著于管壁,必須有足夠高的氣流速度才能把它沖散,因而往往需要采用比懸浮速度高數(shù)倍甚至數(shù)10倍的氣流速度才能進(jìn)行正常輸送,例如水泥等。