收藏本站
   
查看手机网站

技术服务:181 6360 6708

 

正压及负压气力输送系统设计方法

 二维码 12581
发表时间:2010-06-04 15:38
  • 正压及负压系统,正压系统是工业上最常用的,它适用于文丘里式、螺旋泵和仓式泵等绝大多数供料器。在管路系统中安装两路阀就能实现多点卸料和喂料。但多点喂料供料器过多,会造成大量空气泄漏。特别是旋转叶片供料器,其泄漏量约占空气总供应量的20%。  

  • 负压系统适宜于从多喂料点输送物料到一个卸料点。它的优点是通过供料器的空气泄漏和压力降都很小,因而旋转叶片供料器能得到令人满意的使用效果。该系统在国内常应用于小型散装水泥驳船的卸料。

  • 混合系统比普通混合系统能更好地输送物料。普通混合系统虽对许多车间内部的短距离物料输送较为理想,但由于系统压力小,物料输送量和输送距离均受到限制。双级混合系统利用中间仓把负压和正压系统分开,并把负压和正压系统所需气源分成两个独立供气装置,这样可以分别选择最佳的真空泵和空压机。由于存在二个独立系统,故整个系统需要料气分离器。, 供料器的选择

  • 供料器的选择是系统设计中最重要因素。各类供料器对系统压力均有最适宜的使用范围。其中,仓式泵一般在高压、间歇操作中使用;旋转叶片供料器和双翻板阀供料器可用于正压和负压输送,但通常局限在较低压差范围内;螺旋泵在高压下也能很好地工作,但实际使用中它们仍被限定在中低压范围内;负压吸嘴仅在负压系统及混合系统中使用。总之,供料器的选用应依据其额客压力值、空气泄漏量、压力降和流量控制以及对具体物料适宜程度等综合因素来决定。            

  • 额定压力值。由于多种多样的管线压力降和管道内径适用于某具体装置,故 应考虑选择一个具有较高额定压力值的供料器来供给一个较小管径的线路使用。对给定的管道内径,具有最大额定压力值的供料器将产生最大输送量。       

  • 压力降。通过供料器的压力降应尽可能小。普通螺旋泵和仓式泵的压力降分别约为:50kpa、20kpa;文丘里式供料器的压力降近似等于输送管线压力降;旋转叶片供料器和双翻板阀供料器的压力降可忽略不计。       

  • 流量控制。当供料量须保持恒定时,应优选能定量地供料并满足锁风要求的螺旋泵、锁风型旋转叶片供料器和双翻板阀供料器。文丘里式供料器不能提供空气锁风并且需要计量装置才能保持一个稳定的供料量。仓式泵在卸料时需要通过调节料气混合物的流化比例来实现流量控制。  

  • 供料器类型很多,如旋转叶片供料器、螺旋泵、仓式泵、文互里式等等,其使用性能各不相同。给出了各种供料器的选型指南。应考虑供料器的操作压力范围和对输送量及输送距离的限制.      

  • 空压机(风机)的选择主要取决于已知的空气需要量和系统管路操作压力,并加上空气损失和任何所需的附加裕量以及安全系数,就可从满足需要的几类空压机(风机)中作出最佳选择。大多数气力输送系统使用容积式空压机(风机),因为此类设备当压力变化时体积流量几乎不变。

  • 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。                  

  • 需要说明的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%。      

  • 正压系统中各类空压机(风机)的压力适用范围所示。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)。        

  • 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。        

  • 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。 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。    

  • 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,可用进行粗略估算。

  • 仓式泵实测结果      

  • 仓式泵的压力罐有效容积系统所需能量。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是在空压机联轴节处测得。在双仓系统中,是二个相同的单罐容积之和。输送水泥时空压机输出压力为400kpa(表压),输送粉煤灰时空压机输出压力为300kpa(表压)。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增加的趋势。        

  • 单仓泵系统输送同样物料时功率消耗值与空压机输出压力之间的函数关系见。其中输送水泥的压力罐有效容积,输送粉煤灰的压力罐有效容积。还定性地画出了随着压力的减少,对应管道直径变大的趋势。还表明这个装置输送水泥和粉煤灰时均有最小电耗值,这些最小值的位置与理论计算值比较一致。因此设计一个在最佳操作点工作的装置,可以节省大量的能量。    

  • 物料特性对系统选型的影响      

  • 粘着性和附着性。粘性物料会粘结或堵塞卸料斗、供料器和输送管道。因而在旋转叶片供料器中应优选吹扫式旋转叶片供料器。

  • 易燃易爆性。输送塑料、化学品、金属粉末和煤粉等易燃易爆性物料时,应使用防爆阀和自动灭火装置等安全措施。      

  • 湿含量。如果湿物料中50μm以下的细粉量<10%,多数能在传统气力输送系统中输送。若湿物料中湿含量高,湿细粉会粘附在弯管的内壁,引起管道堵塞,则供料器应选用吹扫式旋转叶片供料器。如物料不是太潮湿,通过加热输送空气就能减轻粘堵问题。

  • 物料电荷聚集会引起粘附并影响物料流动性,此时可通过空气在线增湿解决。在密相输送中,因使用空气量较少,故增湿费用较低。

  • 磨琢性。为降低输送管道和零部件磨损,输送磨琢性物料时应选用较低输送速度。在稀相系统中要避免使用有运动部件的供料器,并通过使用短半径弯管