大型低耗气力输送设备的研究与应用.docx

大型低耗气力输送设备的研究与应用大型低耗气力输送设备的研究与应用我院承担了科技部 2002 专项资金技术开发研究项目“大型低耗气力输送设备研究开发”，其成果项目DB 仓式泵。经实际应用表明，系统操作简便，节能降耗显著。本文分析对比不同类型的气力输送设备，并重点介绍 DB 仓式泵的研究与应用。1不同类型气力输送装置的分析比较气力输送装置主要有两种类型：负压抽吸式和压送式，国内外粉粒状物料的气力输送大多采用压送式，其发送器结构主要分两大类，即螺旋泵和仓式气力输送泵。1.1螺旋泵80 年代引进了 M 型 F-K 螺旋泵的设计及制造技术。主要优点是：螺旋轴采用双支撑，出料口根据工艺要求可直接出料或左右侧出料，密封采用油封及气封，工作更为可靠。该泵用于连续输送物料，并可在 0-100额定输送量下变量输送，输送过程无脉动，输送量可达数百吨，在相同输送量的前提下设备体积最小。因此，特别适用于干法水泥生产线的煤粉输送，也适用于大型散装水泥船用的水泥输送。螺旋泵属悬浮式稀相输送，输送风速高，因此，其螺旋叶片及内衬磨损大，需经常更换；电耗约高于仓式气力输送泵 30以上，在要求长距离大输送量的工艺系统中不宜采用。1.2仓式气力输送泵1.2.1高压悬浮式仓式气力输送泵它结构简单，几乎没有运动件，所以故障少，几乎无噪音。以仓式泵为发送器的高压悬浮式气力输送装置，曾得到广泛应用，由于其输送风速高(末速 2530ms)，因此管道磨损严重，混合比低，气耗大，电耗高。70 年代后，国内外科技工作者转向低速、高浓度的气力输送技术研究，最大限度地降低管道磨损、提高混合比、降低气耗，提高技术经济指标。1.2.2脉冲栓流气力输送泵工作原理是：将物料装入栓流泵内，在压缩空气的作用下，物料经泵体排料口进入输送管道，形成连续的较为密实的料柱。气刀在脉冲装置的控制下间歇动作，将料柱切割成料栓，在管道中形成间隔排列的料栓和气栓，料栓在其前后气栓的静压差作用下移动，这种过程循环进行，形成栓流气力输送。常见的气力输送是凭借输送气体的动压进行携带输送，而栓流输送利用的是气栓的静压差进行推移输送，并且物料的流动是栓状流，因此栓流的输送速度可大大降低，耗气量也随之降低许多，系统及设备简单。由于速度低，故所引起的摩擦和冲刷磨损大大降低。栓流泵系统具有低能耗、低磨损、高灰气比和高输送效率的特点。但是脉冲栓流的输送机理决定了对物料有严格要求，输送距离受限(300m)，输送量小(30th，显然不能满足当前市场急需的长距离大输送量的气力输送需求。1.2.3双套管紊流浓相气力输送此技术为德国 MÖLLER 公司专利，我国在电厂粉煤灰的长距离大输送量气力输送系统中引进多台(套)。输送原理：以仓式泵为发送器，与常规仓式气力输送主要不同点是该系统采用特殊结构的输送管道，即在输料管内增设另一小管道，小管道布置在大管道上部，小管道下部每隔一定距离开有扇形缺口，正常输送时大管走料，小管主要走气。压缩空气通过小管缺口流出产生紊流效应，不断扰动物料进行低速输送，工作原理示意见图 1。图 1双套管紊流浓相气力输送系统工作原理当输料管道内出现被输送物料局部聚积时，流通截面减少，此时输料管道内压力高于输气管内压力，存在一个压力差，因此需对输气管内加压。当输气管内压力高于开口处的输料管道内压力时，则输气管内压缩空气输入输料管道内，对聚积物料进行分割吹散后输送。当输料管道内压力与输气管内压力平衡时，两者之间气流不交流，故输料管道能保持平稳输送。据资料介绍其优点为： 系统适应性强，可靠性高。低流速、低磨损，初速为 26ms，末速约 15ms，平均流速 10ms 左右。 电耗低：常规输送电耗 710kWh(tkm)，而该系统为 46kWh(tkm)。 输送距离远：达1000m 以上。1.2.4助推式高浓度气力输送美国空气动力公司研制的助推式高浓度气力输送系统，以仓式泵为发送器，在输料管道上按一定间隔距离安装若干只助推器，输送用气并不全部加入仓泵，加入仓泵的空气只是起到将物料推进料管的作用，另外的空气通过助推器直接加入管道，被输送的物料在管道中呈集团流或栓流，运动速度低、混合比高、耗气量小。1.2.5DB 仓式气力输送泵它是我院研发的多功能型浓相流态化气力输送设备，其特点：（1）仓泵容积大(18m3)输送量大(单泵输送水泥120th)，工作次数少，因而故障率更低。(2) 管式低阻型内部流态化装置使流态化区域大且稳定，输送混合比高。(3)管道的变径设计，保证了输送气流速度低(初速 5ms 左右，末速为 1016ms)，磨损小，电耗低(输送距离1500m条件下，3.6kWh(tkm)。(4)当输送距离1000m时，在输料管道上按一定间隔距离安装若干只助推器，可减少泵体的充气量，并避免管道发生堵塞。2DB 仓式泵的主要研究内容