??? 對長距離氣力輸送的輸料管道,一般可選擇3~4次變徑,管徑自進(jìn)料端至出料端逐漸增大。變徑點的選擇(即變徑的管道每段長度)是按經(jīng)驗公式得出的,即按公式(3)確定每段管道的壓力坡降值(即每100m的壓力降ΔP)。
??? i=K·υχ·μу×10-3????????????????????? (3)
??? 式中:
??? i——壓力坡降;
??? K——管徑系數(shù);
??? υ——管道內(nèi)氣流平均速度,m/s;
??? χ——速度系數(shù);
??? μ——質(zhì)量混合比;
??? у——混合比系數(shù)。
??? 當(dāng)輸送管道末速確定后,該段管道的初速根據(jù)輸送物料性質(zhì)的不同,可設(shè)定最低允許的初速。當(dāng)輸送管道末速確定后,根據(jù)壓縮機(jī)供風(fēng)量即可確定管道的直徑D。
??? 輸料管道的變徑及分段的計算,國內(nèi)外各大公司方法不盡相同,變徑及分段是否恰當(dāng),直接影響系統(tǒng)工作的安全性及經(jīng)濟(jì)性。保證管道輸送的最佳風(fēng)速、運行阻力小、不堵管、混合比高、管道磨損小、電耗低是最終考核指標(biāo)。
??? 2.3? 泵體進(jìn)料機(jī)構(gòu)設(shè)計具有安全連鎖功能
??? 進(jìn)料機(jī)構(gòu)工作可靠性直接影響泵的運轉(zhuǎn)率,根據(jù)物料性質(zhì)及工作溫度(≤210℃)首選軟密封結(jié)構(gòu)。進(jìn)料閥閥體與氟基橡膠構(gòu)成密封,它工作可靠,密封性好,安全、壽命長。閥體通過長、短搖臂及單向氣缸控制開關(guān)。當(dāng)泵內(nèi)送料結(jié)束且壓力降為0時,進(jìn)料閥才能打開。泵因故障停機(jī),只要泵內(nèi)有壓力,進(jìn)料閥就不會打開,安全連鎖保證安全。經(jīng)實踐考驗,該結(jié)構(gòu)特別適應(yīng)泵的安全運轉(zhuǎn),密封件正常使用壽命在2年以上(24h工作)。
??? 2.4? 人性化操作設(shè)計
??? 2.4.1? 氣電聯(lián)合控制
??? 該系統(tǒng)的執(zhí)行閥全部由氣動閥完成,如進(jìn)料閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由單向氣動閥完成;流態(tài)化及加壓閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由氣動截止閥完成。而執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制由電磁閥完成(大多采用SMC產(chǎn)品),充分利用了電磁閥動作靈敏、速度快、壽命長(可靠工作100萬次以上)的優(yōu)點,又發(fā)揮了氣動執(zhí)行閥工作可靠、對粉塵不敏感(相對電磁閥)的優(yōu)
???
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???????????????????? 勢。這種以電控閥為先導(dǎo)閥,以氣動閥作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的聯(lián)合控制系統(tǒng)為人性化操作提供了可靠的執(zhí)行保障。
??? 2.4.2? 壓力檢測及稱重系統(tǒng)的應(yīng)用
??? (1)
??? 該裝置采用Sailsors(美國)壓力變送器檢測泵內(nèi)壓力,精度高,可在高粉塵工況條件下正常工作,壓力信號可遠(yuǎn)程傳輸。通過二次儀表可數(shù)字顯示正常輸送壓力值,并可設(shè)定低壓倉空信號輸出,控制器開啟壓力信號及超壓報警(開啟防堵裝置),延時后自動停機(jī)。
??? (2)
??? 設(shè)置TOLETO(美國)稱重系統(tǒng)。它的壓力稱重傳感器由固定、半浮動、浮動三組組合模塊構(gòu)成,檢測精度高,靜態(tài)精度可達(dá)1‰,通過二次儀表可數(shù)字顯示瞬時輸送量及累積輸送量,并具有打印功能。
??? 通過以上配置:
??? ① 根據(jù)工藝要求,通過二次儀表的數(shù)字顯示可直觀顯示出設(shè)定的泵裝料量,并可以準(zhǔn)確稱重,發(fā)出倉滿信號。②
??? 輸送過程中,通過二次儀表的數(shù)字顯示,直觀觀察輸送量的瞬時變化、壓力瞬時變化及輸送時間的變化,及時考查出系統(tǒng)的工作特性優(yōu)劣。③
??? 根據(jù)泵的工作特性曲線,可方便及時調(diào)整各自配管的控制閥開度,使泵能在最大程度的節(jié)能、降耗工況下工作。④
??? 對單泵及累積輸送量可數(shù)字顯示或進(jìn)行打印記錄。
??? 2.5? 多功能型與助推器的應(yīng)用
??? 根據(jù)輸送工藝的不同,輸送物料的性質(zhì)差異,如高存氣性、低透氣性物料或低存氣性、高透氣性物料的不同,該泵可以懸浮式、流態(tài)化濃相輸送,增加節(jié)能閥后可以栓狀濃相輸送。
??? 為保證氣力輸送的可靠性及最大限度節(jié)能,輸送管每隔一定間距增加助推器。在保證管道氣流最低速度輸送時,一旦堵管,通過助推器增加空氣量,使物料在管道中平穩(wěn)輸送。
??? 3? DB倉式泵在水泥行業(yè)的應(yīng)用
??? (1)
??? 溧陽水泥廠將原水泥輸送系統(tǒng)的機(jī)械輸送全部改為DB倉式泵管道輸送,輸送距離200m,輸送量50t/h,實際輸送電耗為1kWh/t。經(jīng)8年的運行和技術(shù)跟蹤,運轉(zhuǎn)率95%以上,維修費用低,不足原機(jī)械輸送的1/3。
??? (2) DB倉式泵用于海拔1450m 的蒙西高新材料公司、海拔2450m
??? 的青海水泥廠及海拉爾蒙西水泥公司輸送水泥,輸送量均在100t/h以上。
??? (3)組合式DB倉式泵應(yīng)用于溫州鐘山水泥股份公司輸送水泥,總輸送量達(dá)300~360t/h。
??? (4) 2005年
???
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???????????????????? 在天瑞集團(tuán)周口水泥有限公司成功實現(xiàn)輸送電廠粉煤灰至水泥廠,輸送距離1
??? 268m(當(dāng)量長度1504m),輸送量56.8t/h,電耗4.3kWh/t(3.6kWh/(t·km)),達(dá)到了低速、低磨損、低電耗的目的。
??? 4? 使用DB倉式泵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析
??? 4.1? 天瑞集團(tuán)周口水泥有限公司
??? 4.1.1? 管道磨損檢測結(jié)果
??? 2006年8月26日用日本產(chǎn)AD-353B型超聲測厚儀對輸送管道(壁厚8mm)的磨損量進(jìn)行了檢測,檢測精度為±0.1mm,檢測約40個點,平均磨損量約0.6mm,沿程磨損較為均勻。用戶原認(rèn)為粉煤灰的磨損嚴(yán)重,管道只能用一年。因系統(tǒng)設(shè)計合理、管道變徑準(zhǔn)確、濃相低速輸送,管道磨損大大低于常規(guī)值,該管道預(yù)計可使用5年以上。
??? 4.1.2? DB倉式泵與MÖLLER氣力輸送的對比
??? 在長距離粉煤灰氣力輸送工藝線上,國內(nèi)引進(jìn)了十多條德國MÖLLER公司雙套管紊流濃相氣力輸送設(shè)備。在輸送工況相當(dāng)?shù)臈l件下,DB倉式泵系統(tǒng)比MÖLLER系統(tǒng)空壓機(jī)裝機(jī)功率小,輸送風(fēng)速低,混合比高,電耗低。性能指標(biāo)對比數(shù)據(jù)見表1。
??? 表1? DB倉式泵與MÖLLER氣力輸送的性能對比
??? 設(shè)備MÖLLER濃相雙套管紊流DB倉式泵濃相流態(tài)化
??? 應(yīng)用廠家國內(nèi)某電廠周口水泥有限公司
??? 輸送距離/m9341504(當(dāng)量),1268(實際)
??? 輸送量/(t/h)6556.8
??? 風(fēng)量/(m3/min)8540
??? 功率/kW500250
??? 管徑/mmDN200/DN250/DN350DN219/DN245/DN273/N299
??? 工作壓力/MPa0.3250.28~0.3
??? 末速/(m/s)14.710.6
??? 初速/(m/s)136.8
??? 平均風(fēng)速/(m/s)13.88.7
??? 混合比10.6~12.719.7~23.6
??? 電耗/(kWh/t)7.694.3
??? 電耗/[ kWh/(t·km)]8.23.6
??? 4.1.3? 系統(tǒng)投資與經(jīng)濟(jì)效益分析
??? 采用DB倉式泵系統(tǒng)總投資不足進(jìn)口設(shè)備1/3圓滿完成整個工程建設(shè)。
??? 與散裝車運輸方案相比,每噸節(jié)省運輸費約10元,每年輸送20萬t,可節(jié)約200萬元。
??? 4.2? 溧陽水泥廠
??? 全廠水泥采用DB倉式泵氣力輸送,輸送離200m左右,年輸送30萬t水泥,平均電耗1kW左右,經(jīng)統(tǒng)計,每年維修費只有幾千元。
??? 5? 結(jié)束語
??? (1)DB倉式泵的技術(shù)性能先
?進(jìn),可以替代進(jìn)口設(shè)備,扭轉(zhuǎn)長距離大輸送量氣力輸送設(shè)備依靠進(jìn)口的局面,可應(yīng)用于建材、電力、化工、鋼鐵、交通等行業(yè)的距離、大輸送量的粉粒狀物料氣力輸送。
??? (2)采用DB倉式泵輸送粉煤灰、干排電石渣粉;礦渣粉等,對節(jié)能減排、綜合利用再生資源、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、節(jié)約土地、環(huán)境保護(hù)均可發(fā)揮重要作用。
??? (3)無粉塵,無噪聲,人性化操作,改善工作環(huán)境提高勞動生產(chǎn)率。
??? (4) DB倉式泵與常規(guī)懸浮式氣力輸送設(shè)備相比風(fēng)速低,磨損小,電耗低,設(shè)備運行可靠,維修量少,經(jīng)濟(jì)效益明顯。
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