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影響密相氣力輸送系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因是什么?


來源:中國粉體網(wǎng)   茜茜

[導(dǎo)讀]  氣力輸送作為散裝物料已經(jīng)有100多年的歷史,與常規(guī)機(jī)械輸運(yùn)和車輛輸運(yùn)相比,具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):全封閉的管道輸送方式,無二次污染;輸送路線布置形式可根據(jù)現(xiàn)場靈活變動(dòng);以空氣為介質(zhì),無需其他介質(zhì);可通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對整個(gè)輸送過程的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。被廣泛應(yīng)用于電力、建材、煤炭、化工和糧食等行業(yè)。

中國粉體網(wǎng)訊  氣力輸送作為散裝物料已經(jīng)有100多年的歷史,與常規(guī)機(jī)械輸運(yùn)和車輛輸運(yùn)相比,具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):全封閉的管道輸送方式,無二次污染;輸送路線布置形式可根據(jù)現(xiàn)場靈活變動(dòng);以空氣為介質(zhì),無需其他介質(zhì);可通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對整個(gè)輸送過程的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。被廣泛應(yīng)用于電力、建材、煤炭、化工和糧食等行業(yè)。




氣力輸送系統(tǒng)分為壓送式、吸送式以及混合式。不管哪種方式的氣力輸送系統(tǒng)都是由鼓風(fēng)機(jī)、供料裝置、輸送管道、分離器、除塵器等幾個(gè)基本結(jié)構(gòu)組成。其原理是物料經(jīng)供料斗進(jìn)入倉內(nèi),一定高度時(shí),關(guān)閉進(jìn)料閥,此時(shí)壓縮空氣由進(jìn)氣閥進(jìn)入倉,使料和氣混合形成料和氣流,再打開出料閥,料和氣流就可以經(jīng)輸送管道送到儲料庫。


 

氣力輸送設(shè)備


氣力輸送從出現(xiàn)到廣泛應(yīng)用,經(jīng)歷了從稀相到密相的研究轉(zhuǎn)變,促進(jìn)了氣力輸送的不斷發(fā)展。


當(dāng)氣流中顆粒體積比(料/氣)不超過0.05,固氣混合系統(tǒng)的空隙率ε>0.95時(shí),稱為疏相輸送;當(dāng)氣流中顆粒體積比(料/氣)超過0.2,固氣混合系統(tǒng)的空隙率ε<0.8時(shí),稱為密相輸送。密相輸送通常以倉泵為發(fā)送罐,輸送壓力100~600kPa,氣速2~8m/s,固氣比大于15,氣速低,磨損小,輸送效率高。密相輸送屬間歇輸送,輸送穩(wěn)定且輸送距離遠(yuǎn),輸送管管徑小,安裝方便。密相輸送系統(tǒng)在化工、食品、制藥、建材、采礦、冶金及電力等行業(yè)的塑料顆粒、奶粉、藥劑、水泥、型砂、煤灰等散裝物料的裝卸輸送中應(yīng)用廣泛。文中針對密相氣力輸送系統(tǒng)中常見的問題,分析其產(chǎn)生原因及影響因素。


密相氣力輸送系統(tǒng)常見問題


(1)堵塞 管道堵塞是密相氣力輸送系統(tǒng)最常見和最不易處理的故障之一,約占?xì)饬斔拖到y(tǒng)故障率的40%以上。尤其在輸送管道水平段與垂直段連接處,堵塞更為嚴(yán)重。由于輸送管線較長且架空,因此檢修難度很大。


(2)部件磨損 常見的部件磨損,如倉泵出口管障率的40%以上。尤其在輸送管道道閥門磨損破壞嚴(yán)重,維護(hù)工作量大。緩沖倉下旋轉(zhuǎn)給料閥磨損破壞較快、漏粉嚴(yán)重。


(3)下料不暢 密相氣力輸送系統(tǒng)出料時(shí)間長,粉體貯倉運(yùn)行中出現(xiàn)堵粉現(xiàn)象,造成下料困難。


(4)出力不足 密相氣力輸送系統(tǒng)出力偏小或不足,難以適應(yīng)大型裝置,如火力發(fā)電廠等裝置的氣力除灰要求。


密相氣力輸送系統(tǒng)常見問題產(chǎn)生原因及影響因素


1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)及選型


密相氣力輸送是氣固兩相流的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)過程。目前密相倉泵氣力輸送系統(tǒng)參數(shù)的確定仍基于懸浮型稀相正壓氣力輸送計(jì)算方法,重要參數(shù)仍依賴經(jīng)驗(yàn)選取,計(jì)算結(jié)果誤差較大,使工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理具有不確定性。影響密相氣力輸送的關(guān)鍵因素是能耗和穩(wěn)定性,在參數(shù)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型期間就需考慮。


1.1 系統(tǒng)壓力損失


系統(tǒng)壓力損失包括供料裝置壓力損失、物料加速和提升壓力損失、管路沿程壓力損失(水平直管、垂直直管、彎管、斜管、管件、閥件等)及分離器壓力損失等。通常采用經(jīng)驗(yàn)公式,以輸送氣體的壓力損失為基礎(chǔ),用壓損因子來考慮輸送物料的壓力損失。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)對易引起壓力下降或流阻較大的地方多加考慮,選擇合理的材料和設(shè)計(jì)方案。


1.2固氣比


對于一定粒度的物料,固氣比有一個(gè)最佳值,此值既能保證物料的輸送,又要保證用氣量最少。若固氣比高于最佳值,物料雖被輸送出去,但用氣量大,物料在輸送管道內(nèi)的流速高,物料對管道的磨損就變大。


1.3倉泵壓力下限/上限值設(shè)定


倉泵壓力下限值的設(shè)定較為重要,若該值設(shè)定過大,泵內(nèi)或管道內(nèi)的物料未輸送完畢,會(huì)影響第二次輸送。若該值設(shè)定過小,泵內(nèi)或管內(nèi)的物料早已輸送完畢,會(huì)造成壓縮空氣浪費(fèi),延長輸送時(shí)間,降低輸送效率。一般將倉泵壓力下限值設(shè)定為倉泵輸送壓力加上0.01~0.03MPa。倉泵壓力上限值設(shè)定為倉泵實(shí)際輸送過程中的壓力加上0.02~0.04MPa。


1.4系統(tǒng)選型與布置


倉泵型式不同,系統(tǒng)出力、輸送壓力和固氣比等參數(shù)亦不同,選型不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生出力不足或能耗過大等問題。大部分電廠的氣力除灰不暢均表現(xiàn)為輸送能力不足,其原因主要是設(shè)計(jì)選型偏小及煤種變化。密相氣力輸送系統(tǒng)目前主要有正壓單倉泵系統(tǒng)、正壓多倉泵系統(tǒng)及低正壓系統(tǒng),其系統(tǒng)參數(shù)應(yīng)用范圍見表下表。



密相氣力輸送系統(tǒng)的參數(shù)應(yīng)用范圍


2.輸送介質(zhì)


2.1壓縮氣源品質(zhì)


壓縮氣源的品質(zhì)是指壓縮氣源的壓力和凈化程度。氣力輸送需要的輸送壓縮空氣最低壓力為0.55MPa。倉泵輸送物料過程中,若壓力低于0.55MPa,則輸送管道容易堵塞,倉泵送不出物料,或輸送時(shí)間變長。壓縮氣源的凈化程度對氣力輸送影響較大。若壓縮氣源凈化不完全,壓縮氣源中會(huì)含有大量的水和油,油、水與粉體物料接觸時(shí),會(huì)粘結(jié)在倉泵氣化盤上,影響倉泵內(nèi)部的流型和物料流化,降低倉泵輸送效率,進(jìn)而影響系統(tǒng)的順利輸送。


2.2物料品質(zhì)


(1)物料粒度  物料粒度越小,其流動(dòng)性越強(qiáng)。


(2)物料含水 有些物料,如粉煤灰表面有很多孔隙和裂縫,孔隙率最大60%~70%。這種結(jié)構(gòu)在干燥狀態(tài)下的流化性能很強(qiáng),但對水的吸附作用也很強(qiáng)。若設(shè)備密封不良造成內(nèi)部滲水,灰分遇水就會(huì)結(jié)塊,造成系統(tǒng)堵塞。


(3)物料中雜物多 若輸送系統(tǒng)內(nèi)部沒有清理干凈,雜物進(jìn)入料斗,會(huì)造成倉泵和輸送管路堵塞。


3.間歇操作


倉泵輸送物料是間歇操作,在交替輸送過程中,會(huì)使物料逐漸沉積于輸送管道底部或拐彎處造成堵塞。在打開出料閥開始輸送的瞬間,對出料閥閥芯的磨損較大,并對管道彎頭產(chǎn)生沖擊磨損。而在向倉內(nèi)裝料過程中,會(huì)使倉底物料較長時(shí)間受壓而粘合在一起,不易分散、流化,在輸送出口處的水平管道部位造成堵塞。


4.元器件故障


4.1氣動(dòng)閥漏氣


氣力輸送系統(tǒng)中使用的進(jìn)料閥、排氣閥、出料閥、輸送閥及吹堵閥等均為氣動(dòng)閥,當(dāng)閥體內(nèi)橡膠密封圈老化變形、密封不嚴(yán)時(shí),干顆粒氣流會(huì)先磨穿橡膠密封圈,進(jìn)而磨損門板及閥體。


4.2料位計(jì)故障


氣力輸送系統(tǒng)中使用的料位計(jì)準(zhǔn)確性較高,對料位計(jì)的調(diào)整較為重要。如靈敏度調(diào)整得過于靈敏,會(huì)造成倉泵進(jìn)料量過少。如靈敏度調(diào)整得不夠,則造成倉泵進(jìn)料過多,使倉泵內(nèi)流化空間減小,物料濃度較大,容易發(fā)生堵管。


4.3壓力變送器故障


倉泵泵內(nèi)壓力在整個(gè)運(yùn)行控制過程中起到十分關(guān)鍵的作用,直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行和對故障的判斷。壓力變送器常見故障:①引壓管泄漏,造成流化過程中無法達(dá)到設(shè)定壓力,倉泵因加壓超時(shí)而退出運(yùn)行。②未到倉泵壓力下限,輸送過程結(jié)束,造成管道內(nèi)積灰,影響同一輸送管道其它倉泵的輸送。③接點(diǎn)電壓為24v,接點(diǎn)易受環(huán)境影響而產(chǎn)生干擾。④接點(diǎn)起弧碳化,接觸不良。⑤引壓管堵塞,使得變送器壓力數(shù)值始終不變或變化很小,造成誤堵管。


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參考資料:


楊凱悅等.長距離大運(yùn)量氣力輸送系統(tǒng)的可行性研究

楊寶華.密相氣力輸送系統(tǒng)常見問題及影響因素

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作者:茜茜

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