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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   茜茜

        [導讀]  氣力輸送作為散裝物料已經有100多年的歷史,與常規(guī)機械輸運和車輛輸運相比,具有獨特的優(yōu)點: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現(xiàn)場靈活變動;以空氣為介質,無需其他介質;可通過計算機輔助技術對整個輸送過程的各項參數進行監(jiān)控。被廣泛應用于電力、建材、煤炭、化工和糧食等行業(yè)。

        中國粉體網訊  氣力輸送作為散裝物料已經有100多年的歷史,與常規(guī)機械輸運和車輛輸運相比,具有獨特的優(yōu)點: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現(xiàn)場靈活變動;以空氣為介質,無需其他介質;可通過計算機輔助技術對整個輸送過程的各項參數進行監(jiān)控。被廣泛應用于電力、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)都是由鼓風機、供料裝置、輸送管道、分離器、除塵器等幾個基本結構組成。其原理是物料經供料斗進入倉內,一定高度時,關閉進料閥,此時壓縮空氣由進氣閥進入倉,使料和氣混合形成料和氣流,再打開出料閥,料和氣流就可以經輸送管道送到儲料庫。


         

        氣力輸送設備


        氣力輸送從出現(xiàn)到廣泛應用,經歷了從稀相到密相的研究轉變,促進了氣力輸送的不斷發(fā)展。


        當氣流中顆粒體積比(料/氣)不超過0.05,固氣混合系統(tǒng)的空隙率ε>0.95時,稱為疏相輸送;當氣流中顆粒體積比(料/氣)超過0.2,固氣混合系統(tǒng)的空隙率ε<0.8時,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,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,約占氣力輸送系統(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重,維護工作量大。緩沖倉下旋轉給料閥磨損破壞較快、漏粉嚴重。


        (3)下料不暢 密相氣力輸送系統(tǒng)出料時間長,粉體貯倉運行中出現(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)常見問題產生原因及影響因素


        1.系統(tǒng)設計及選型


        密相氣力輸送是氣固兩相流的復雜運動過程。目前密相倉泵氣力輸送系統(tǒng)參數的確定仍基于懸浮型稀相正壓氣力輸送計算方法,重要參數仍依賴經驗選取,計算結果誤差較大,使工程設計和運行管理具有不確定性。影響密相氣力輸送的關鍵因素是能耗和穩(wěn)定性,在參數設計、設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。通常采用經驗公式,以輸送氣體的壓力損失為基礎,用壓損因子來考慮輸送物料的壓力損失。設計計算時應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計方案。


        1.2固氣比


        對于一定粒度的物料,固氣比有一個最佳值,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/上限值設定


        倉泵壓力下限值的設定較為重要,若該值設定過大,泵內或管道內的物料未輸送完畢,會影響第二次輸送。若該值設定過小,泵內或管內的物料早已輸送完畢,會造成壓縮空氣浪費,延長輸送時間,降低輸送效率。一般將倉泵壓力下限值設定為倉泵輸送壓力加上0.01~0.03MPa。倉泵壓力上限值設定為倉泵實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亦不同,選型不當就會產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,其原因主要是設計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)參數應用范圍見表下表。



        密相氣力輸送系統(tǒng)的參數應用范圍


        2.輸送介質


        2.1壓縮氣源品質


        壓縮氣源的品質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,壓縮氣源中會含有大量的水和油,油、水與粉體物料接觸時,會粘結在倉泵氣化盤上,影響倉泵內部的流型和物料流化,降低倉泵輸送效率,進而影響系統(tǒng)的順利輸送。


        2.2物料品質


        (1)物料粒度  物料粒度越小,其流動性越強。


        (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%。這種結構在干燥狀態(tài)下的流化性能很強,但對水的吸附作用也很強。若設備密封不良造成內部滲水,灰分遇水就會結塊,造成系統(tǒng)堵塞。


        (3)物料中雜物多 若輸送系統(tǒng)內部沒有清理干凈,雜物進入料斗,會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,并對管道彎頭產生沖擊磨損。而在向倉內裝料過程中,會使倉底物料較長時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氣動閥漏氣


        氣力輸送系統(tǒng)中使用的進料閥、排氣閥、出料閥、輸送閥及吹堵閥等均為氣動閥,當閥體內橡膠密封圈老化變形、密封不嚴時,干顆粒氣流會先磨穿橡膠密封圈,進而磨損門板及閥體。


        4.2料位計故障


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


        4.3壓力變送器故障


        倉泵泵內壓力在整個運行控制過程中起到十分關鍵的作用,直接影響系統(tǒng)的運行和對故障的判斷。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到設定壓力,倉泵因加壓超時而退出運行。②未到倉泵壓力下限,輸送過程結束,造成管道內積灰,影響同一輸送管道其它倉泵的輸送。③接點電壓為24v,接點易受環(huán)境影響而產生干擾。④接點起弧碳化,接觸不良。⑤引壓管堵塞,使得變送器壓力數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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