气力输送系统分析与维护

毕 业 设 计（或论文）课题名称 气力输送系统分析与维护院/专 业 班 级学 号学生姓名指导教师：南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护装订线22011 年 5 月 13 日南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 1 页装订线气力输送系统分析与维护摘要在现代的许多工业生产过程中都含有粉粒体的处理工艺，而对粉粒体输送设备的选择、设计和使用以及系统的操作管理必将对其经济的合理性和工作的可靠性带来显著的影响。气力输送比机械输送具有许多明显的优点，故其得到了广泛的应用。使用不同厂家气力输送系统的专业技术人员、运行操作人员及故障维修维护人员的素质、水平对气力输送系统的了解程度等各方面能力，对整个系统能否安全、正常的运行起到非常重要的作用。为了在维护的过程尽量的解决问题，对气力输送系统应有充足的了解，而本课题则是主要介绍了气力输送技术发展、气力输送系统组成以及维护的主要方向以及办法，应此本课题的研究具有重要的现实意义。关键词：气力输送系统；气力输送技术；维护AbstractIn many modern industrial processes contain a treatment process of powder, while the choice of powder transportation equipment, design and management of use and operation of the system is bound to its economic rationality and reliability of the work to bring Significant impact. Pneumatic Conveying than mechanical transmission has many obvious advantages, so it has been widely used.Pneumatic conveying systems with manufacturers of professional and technical personnel, operations personnel and the quality of fault repair and maintenance personnel, the level of the pneumatic conveying system, the level of understanding in areas such as capacity, whether the whole system safe and normal operation of a very important role to play . In order to maintain the process as much as possible to solve the problem, on the pneumatic conveying system should have sufficient knowledge of, and this issue is mainly introduced the pneumatic conveying technology, pneumatic conveying system components and the maintenance of the main directions and measures in response to this the subject Study has important practical significance. Key words: Pneumatic conveying systems；Pneumatic conveying technology；Maintenance目录气力输送系统分析与维护 .1南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 2 页装订线Abstract.1目录 .2第 1 章 气力输送系统介绍 .31.1 气力输送概述 .31.2 目前常用的气力输送系统 .3第 2 章 气力输送基本理论 .52.1 输送物料 .52.2 输送参数 .62.3 粉尘在输送过程中的特性 .7第 3章 气力输送设备与储料仓设备 .103.1 气源及附属设备 .103.2 仓泵及附属设备 .113.3 储料仓设备 .13第 4章 气力输送的控制系统 .154.1 气力输送控制系统的组成与功能 .154.2 气力输送控制系统设备 .164.3 气力输送系统工作原理与流程 .22第 5章 气力输送系统的调试与运行 .255.1 气力输送系统的调试 .255.2 气力输送系统的运行 .25第 6 章 气力输送系统设备的维护保养 .27第 7章 气力输送系统常见故障及分析 .28总结 .30答谢词 .31参考资料 .32南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 3 页装订线第 1 章 气力输送系统介绍1.1 气力输送概述气力输送的应用已有 100多年的历史。早在 1853年邮局就用来输送信件，1883 年港口用于装卸粮食，到上世纪初开始用于工业生产。我国在上世纪五十年代中期开始将气力输送技术应用于工业生产技术中。气力输送工程技术是一项综合技术，涉及流体力学、材料学、自动化控制等领域。气力输送技术广泛应用于能源、化工、冶金、建材、粮食等行业，适合小颗粒固体物料的输送。气力输送是运用压缩空气为动力，利用气流来输送物料，通过发送器、阀门及密封的管道将物料送到指定的地点。随着我国经济的快速发展，环境保护的要求也越来越高。现在的化工行业、燃煤发电厂、钢铁冶金行业中电除尘器、脱硫设备成为必备的环保设备，除尘灰综合利用越来越得到重视，以前需要花钱处理的污染源，现在可以变废为宝创造效益了。气力输送在这些行业中的运用得到了快速的发展，气力输送系统设备及系统自动化管理水平也有很大的提高，气力输送技术理论及设计计算方法也不断完善。除尘灰采用气力输送技术已成为大势所趋，气力输送所具有的优点也非常明显：1、气力输送是全封闭型管道输送系统、为无泄漏输送；2、设备简单，占地面积小，布置灵活；3、有利于长距离集中输送；4、与水除灰相比节省大量的冲灰用水，无二次污染；5、有利于粉尘的综合利用；6、可以采用 PLC、DCS 等进行控制，自动化程度高。但是也要看到它存在的缺点：1、对运行操作人员的素质要求较高；2、系统动力消耗与机械输送相比较大；3、管道(主要是弯头)磨损较快；4、不宜输送湿度大、黏性大的物料。1.2 目前常用的气力输送系统 根据输送压力分为正压输送、负压输送，根据输送的情况分为浓（密）相输送和稀相输送，根据输送仓泵组合的不同形式可分为单仓泵、双仓泵、多仓泵串联，根据输送管道的不同可以分为单管道和双套管。目前常用的有大仓泵系统，多小个仓泵串联系统，双套管等。1.21 大仓泵系统（单仓泵、双仓泵）大仓泵系统采用悬浮加疏密流的输送机理，正压输送，多采用上引式仓泵，用于集中供料系统中。在燃煤电厂使用电除尘器多个灰斗时，可以用空气斜槽、螺旋输送机和埋刮板等方式将多个灰斗的干灰集中到一个大仓泵中进行输送，一台大仓泵或两台大仓泵共用一根输灰管道。该系统输送距离远，输送量大，是国内燃煤电厂应用最早的气力输送系统之一。一般大仓泵系统的仓泵，输送压力也较高。南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 4 页装订线1.22 多个小仓泵串联系统多个小仓泵串联系统采用集团流、栓流输送机理，低正压输送，多采用下引式的小仓泵。由于燃煤电厂使用电除尘器和布袋除尘器越来越多，灰斗相应的越来越多，每个灰斗下安装一台小仓泵，把多个小仓泵串联起来共用一根输灰管道进行输送的系统也越来越多。系统没有集灰设备，占地面积较小，灰气比可达 ，输送压力相对较低，磨损也较小。kg6021.23 双套管技术建立于 1934年的德国汉堡莫勒公司（MOLLER）经过多年的研究，于 80年代中期推出了紊流双套管气力输送系统(简称 TFS)。双套管气力气力输送系统应用紊流密相气力输送技术，它具有可长距离输送而不堵管的优点。一般情况下双套管技术大多与小仓泵系统结合使用。紊流双套管气力输送系统属于正压气力输送方式，该系统的工艺流程和设备组成与常规正压气力输送系统基本相同：即通过压力发送器(仓式泵)把压缩空气的能量(静压能和动能)传递给被输送物料，克服沿程各种阻力，将物料送往贮料库；但是紊流双套管系统的输送机理与常规气力输送系统不尽相同。主要不同点在于该系统采用了特殊结构的输送管道，由主输送管和固定在其内壁顶部的内旁通管组成，内旁通管底部沿轴向每隔一定间距设一开口。沿着输送管的输送空气保持连续紊流，这种紊流是采用第二条管来实现的：即管道采用大管内套小管的特殊结构形式，小管布置在大管内的上部，在小管的下部每隔一定距离开有扇形缺口，并在缺口处装有圆形孔板：正常输送时大管主要走灰，小管主要走气，压缩空气在不断进入和流出内套小管上特别设计的开口及孔板的过程中形成剧烈紊流效应，不断挠动物料，低速输送会引起输送管道中物料堆积，这种堆积物引起相应管道截面压力降低，所以迫使空气通过第二条管(即内套小管)排走，第二条管中的下一个开孔的孔板使“旁路空气”改道返回到原输送管中，此时增强的气流将吹散堆积的物料，并使之向前移动，以这种受控方式产生扰动，气灰混合物流入和流出内旁通管在整个输灰过程中不断重复，将干灰料段在主输送管内不断分割、移动、吹散，将灰料不断向前输送，从而使物料能实现低速输送而不堵管。南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 5 页装订线第 2 章 气力输送基本理论2.1 输送物料在燃煤电厂中，气力输送的主要物料就是粉尘，粉尘有着自已特有的特性，不同地区不同煤种燃烧后的粉尘的特性是不同的，同一煤种在不同电厂锅炉中燃烧后的粉尘的特性也是不一样的。粉尘的这些特性会影响气力输送设备的选型及输送的效率。了解这些特性对气力输送系统的设计和设备选型是有帮助的。在钢铁冶金行业中，除尘灰一般是矿粉、石灰粉、煤粉等，这些粉尘的比重、磨蚀性、吸水性、粘性都有很大差距，在进行气力输送系统设计、设备选型时需要慎重考虑。2.11 化学组成大部分粉尘具有较强的磨蚀性，在设计和设备选型时要重点考滤气力输送设备的耐磨性能，尤其是阀门、管道、三通和弯头部分最易被粉尘磨损。2.12 粒度粒度是对粉尘颗粒“大小”的度量，是粉尘的基本物理参数之一，粉尘的物化性质与粒度有密切的联系。粉尘粒度的大小，对其输送的难易程度影响较大。一般来说，较细的粉尘更易于输送。2.13 密度粉尘的密度与我们平时所说的单一物质的密度有所不同，它是气固混合物，不能单纯按固体考虑。粉尘越细，比表面积越大，密度就越小。经常用到粉尘的堆积密度、真密度。堆积密度是粉尘在松散堆积状态下质量与堆积体积之比，大多在 之间；真密度特指粉尘38.170mt质量与净体积之比，大多在 。我们在气力输送系统设计计算时一般根据物料的不38.21mt同选取不同的堆积密度。2.14 摩擦角摩擦角是表达粉尘静止和流动特性的重要指标，粉尘的摩擦角包括安置角、内部摩擦角、壁面摩擦角。安置角又称堆积角、休止角。粉料从漏斗状小孔连续落到水平面上，形成一个圆锥体，这一圆锥体母线与水平面的内夹角称作安置角。安置角包括两种含义：当粉料从某一高度以一定速度卸落在平面时形成的安置角，称动安置角；粉料以极其缓慢的速度自由下落所形成的安置角，称静安置角，又称自然堆积角。是气力输送系统设计灰斗、储料仓锥度和输灰管道、空气斜槽坡度的主要依据。南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 6 页装订线2.2 输送参数气力输送系统中决定输送能力的重要输送参数包括灰气比、输送速度、输送距离、耗气量等。2.21 灰气比灰气比是灰气混和比，指在输送过程中灰的输送量与空气输送量的比值，包括质量灰气比与容积灰气比。在系统的设计中，一般用的是质量灰气比（计算时飞灰的密度通常情况下取堆积密度）,而选择恰当的灰气比是非常重要的。在一定的出力下，灰气比越大，所需的空气量越小，消耗功率也越小；灰气比太小，空气消耗量会比较大，功率消耗太大，不经济；但是并非灰气比越大越好，灰气比过大，容易发生堵管。影响灰气比的因素有物料性质、气源供应、输送方式、输送距离、管道布置等多种。在冶金行业中的灰气比一般按 进行设计。kg2512.22 输送速度在气力输送系统设计中，输送速度是一个重要的参数，指的是气、灰混合物在管道中运行的速度。包括初始速度、终端速度、平均速度。输送速度越大物料对仓泵、阀门、管道的磨损也越大，功率消耗也越大；但如果速度过小，低于物料的悬浮速度，因为物料的沉降作用而会造成堵管。所以在系统设计时要选取适当的管径与输送速度，为了保证控制输送的终端速度在一定范围内，当输送距离达到一定长度时需要变径扩管来降低终端输送速度。在实际设计时，一般要求初始速度小于 ，终端速度控制在 以内，平均速度在 。这样对sm10sm20sm150管道、弯头等部件的磨损以及对空气的消耗都能够相对较小，在可接受的范围内。2.23 输送距离输送距离是指从出料阀出口开始到料仓入口为止的长度，一般分为几何输送距离和当量输送距离。几何输送距离是物理输送距离，当量输送距离是将弯头管件、提升高度等换算成水平长度后的总距离，在设计计算时常用的是当量输送距离。当输送量一定的情况下，输送距离越长灰气比越低，输送速度越快，功率消耗越多。输送距离小于 150 时，可以采用负压输送；m正压输送距离一次输送最长可达 2000 以上。m2.24 耗气量在气力输送系统中，压缩空气是输送的动力，耗气量的大小，就代表能量消耗的多少。在设计中的耗气量大小可根据灰气比、输送量及输送距离计算得出理论值，考虑各气动阀门的控制用气量，可得出气力输送系统的总耗气量，然后选择适当的气源设备。耗气量计算不正确会引起很多问题，太大，会造成投资加大，运行费用增加，引起不必要的浪费；太小，气源会供气不足，气压、流速过低，容易造成堵管。一般我们所说的耗气量是系统平均每分钟所消耗的空气气量，在输送过程中的瞬时值是大于这个平均耗气量的，这在系统设计计算选择压缩机时南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 7 页装订线需要要重点注意的。2.3 粉尘在输送过程中的特性2.31 流化特性当适量的气流均匀通过粉尘的料颗粒层时，会使粉体疏松，颗粒之间的流动摩擦阻力降低，从而使之具有类似于流体流动的特性。这一现象称为粉体的流态化，简称流化。粉尘的流态化越好，其流动性越近似于液体。粉尘的颗粒成分、物化特性非常复杂。但实际流化过程与理想流化过程的流化机理和规律是类似的，而且它们的压力降与气体流速的关系基本是相同的。工程上，用气体来流化粉体的情况也称为气化。在气力输送系统中，就是要充分利用粉尘的这一流化特性，使它在输送的过程中呈流化状态输送，这种输送所需压力较低、不容易发生堵管且能降低系统能耗。在的 TP-L系列仓泵气力输送系统中，一般会安装输送管道气化装置，使粉尘在输送的过程中得到充分的流态化，提高系统的整体性能。2.32 运动特性粉体物料在被压缩空气气化后的运动特性与气化的情况相关，气化后成为固气混合物；气化的越好，固气混合物的运动特性越近似于液体。通过实验观察分析粉体的六种运动状态特性：1、均匀(悬浮)流 当输送气流速度较高，灰气比很低时，粉粒基本上以接近于均匀分布的状态在气流中悬浮输送。2、管底流 当风速减小时，在水平管中颗粒向管底聚集，越接近管底，分布越密，但尚未出现停滞。颗粒一边作不规则的旋转、碰撞，一边被输送走。3、疏密流 当风速再降低或灰气比进一步增大时，则会出疏密流，这是粉体悬浮输送的极限状态。整体呈现边旋转边前进的状态，也有部分颗粒在管底滑功，但尚未停滞。以上三种状态，都属于悬浮输送状态。4、集团流 疏密流的风速内降低，则密集部分进一步增大、其速度也降低，大部分颗粒失去悬浮能力而开始在管底滑动，形成颗粒群堆积的集团流。堆积、吹走交替进行，呈现不稳定的输送状态，压力也相应地产生脉动。5、部分流 常见的是栓塞流上部被吹走后的过渡现象所形成的流动状态。在粉体的实际输送过程中，经常出现栓塞流与部分流的相互交替、循环拄复的现象；另一方面就是风速过小或管径过大时，常出现部分流，气流在上部流动，带动堆积层表面上的颗粒，堆积层本身是作砂丘移动似的流动。6、栓塞流或栓状流 堆积的物料充满了段管路，水泥及粉尘一类不容易悬浮的粉料，容易形成栓状流。栓状流的输送是靠料栓前后压差的推动。与悬浮输送相比，在力的作用方式南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 8 页装订线和管壁的摩擦上，都存在原则性区别，即悬浮流为气动力输送，栓塞流为压差输送。Fig. 1: Lean phase conveying稀相输送Fig. 3: Dense phase conveying浓相输送Conveying输送Lean phase conveyance稀相输送Strand conveyance线状输送Dune conveyance沙丘状输送Dense conveyance浓相输送Low低High高 Low低 Low低High高 High高Lean phase稀相Dense phase浓相SolidsLoad固体负荷GasVelocity气体速度EnergyConsumption消耗能量2.33 粉尘的磨蚀性粉尘在仓泵、管道等输送系统设备中流动过程中对系统设备和管道壁会产生一定的磨损能Fig. 2: Strand phase conveying线形状态输送南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 9 页装订线力，这种磨损能力就是粉尘的磨蚀性。粉尘的磨蚀性主要与粉尘所含成份的硬度、颗粒的形状、大小、强度、气流速度、灰气比等等因素有关。粉尘的粒径越大，磨蚀性越大，但是当增加到某一最大值后磨蚀性开始下降；输送时灰气比越大，磨蚀性也越大，但当灰气比达到某一最大值时，磨蚀性开始下降；磨蚀性与灰气混合物的速度 23 次方成正比，所以输送速度越快，对设备的磨损越严重。在气力输送系统设计及设备选型时需要考虑设备的耐磨性能，管道要采用加厚的，弯头除了采用耐磨材料外还需要有大曲率半径，特别是进料、出料、排气用阀门的耐磨性能是需要重点注意的。2.34 输送过程中的压力特性输送管内空气和粉体所消耗的一切能量都是由空气流的压力能量来补偿的。在气力输送系统设计时，掌握输灰量同所需动力之间的关系，也就是掌握灰气比同各种压力损失之间的关系是至关重要的。压力损失随输送管道内流动状态变化而变化，而流动状态又决定了输送管道的压力损失。对于气力输送管道来说，难以找到像单相流管壁摩擦系数和雷诺数那样的相似法则。在实际中这样计算比较复杂,所以我们一般可根据输送管径、输送长度等情况设定一个输送系统总的压力损失值。在输送过程中，固气混合物由初始端的压力势能最后转换为末端的速度动能。通过在空气母管和输灰管道中安装的压力变送器可以观测出输送管道的压力变化情况特性，根据这种压力变化的情况通过程序就可以控制在气力输送过程中各个进气阀门的开关供气时间。南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 10 页装订线第 3章 气力输送设备与储料仓设备3.1 气源及附属设备目前气力输送使用的动力气源设备一般是罗茨风机和空气压缩机。空压机的后处理设备有冷冻干燥机、有热再生干燥机、无热再生干燥机等。3.11 罗茨风机罗茨风机属于定容式风机，风量主要与风机的转速成正比，压力的变化对风量影响很小。罗茨风机产生的压力比较小，一般为 ，但是产生的风量却很大，最大可以达27.01cmkgf到 ；罗茨风机的转子与转子之间、转子与壳体之间保留有间隙，不存在摩擦现象，min1503允许气流含有一定粉尘；所以罗茨风机一般做为负压输送或低压稀相输送的动力气源。罗茨见机在吸气和排气时基本没有脉动冲击，不需设置气罐；所以整体使用风机作气源时，占地面积相对较小，便于布置和安装，运行也比较可靠，维护方便，耐用。在气力输送系统中，也常用罗茨风机做为灰斗、储料仓的气化风的气源设备。由于风机在运行时噪声很大，在风机的进、出口一般需加消声器。3.12 空气压缩机空气压缩机功能是将自身的机械能传给空气，使空气产生压力差与粉尘混合后在输送管道内流动，为气力输送系统提供动力源。气力输送系统对主气源设备有些特殊要求，如效率高，风量、风压要满足输送物料的要求，风压变化时对风量的影响要小，等等。在进行系统设计时，空压机房内，空气压缩机的台数宜为 36 台，对同一品质、压力的供气系统，空气压缩机的型号不宜超过两种。当运行的空气压缩机为 12 台时，应设 1台备用；运行 3台及以上时，可设2台备用。空压机系统的排气量一般为气力输送系统耗气量的 1.11.2 倍。目前气力输送系统中大部分采用螺杆压缩机作为气源设备。是因为螺杆压缩机有许多优点：螺杆压缩机的压缩过程是容积式的连续压缩，压缩比在很大的范围内仍能稳定运转，不会发生脉动现象和飞动现象；转子间及转子与外壳间留有间隙，完全不接触，所以空压机磨损小，不需润滑，提供的气源基本不含油；而且螺杆压缩机振动小，对基础要求低，安装方便。3.13 空气净化设备通常大气中总会含定量的气态水，水的含量与季节、地理位置以及气候条件有关。当外界空气进入空压机并被压缩时这些气态水将凝结为液态水，压缩空气中的水分对气力输送系统的运行会产生以下不良影响：1、使压缩空气管路、阀件等产生锈蚀；2、由于水的作用使被输送的粉体粘结，增加输送阻力，降低流速，直至堵塞输送管道。南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 11 页装订线3、对于气动阀门和控制系统、压缩空气中的水分会由于高速气流降压而发生冰堵，使气流中断，而造成气力输送系统不能正常运行。4、在布袋除尘器上，反吹空气的潮湿会使粉料粘结在过滤布袋上。使布袋过滤器的阻力增加，滤气能力下降，输灰管道的背压增高，严重时会造成布袋破损、脱落，甚至压扁布袋龙骨。大气加压还含有灰尘，灰尘的含量多少与空气压缩机的安装位置以及工作环境有很大关系。一般情况下空气压缩机排出的压缩空气里会含有少量的灰尘。当灰尘随压缩空气进入电磁阀时，会造成电磁阀动作缓慢或不动作，使得系统各气动阀门动作不稳定，造成系统故障。所以除去压缩空气中的水分、灰尘对气力输送系统稳定运行非常重要。主要的压缩空气的后处理设备是：冷冻干燥器，无热再生干燥器。要求较高的仪控用气源需要采用二级净化。3.14 储气罐储气罐是空压机产生的压缩空气的存储装置，它的作用是保证气源的压力与风量稳定，在气力输送的过程中不产生大的波动，从而保证气力输送的效果。在实际运用的气力输送系统中，一般气源是集中供气的，有时距离用气点的距离比较远，所以储气罐一般安装在用气点附近，才能保证气源的稳定。储气罐容积的大小，要与输送系统的耗气量和空压机的大小相匹配。在气力输送系统中，除了主要输送用气外，所有的气控阀门都需要用到压缩空气，而且对这部分压缩空气的品质要求较高，所以都须配备专用的仪控用储气罐。为了保证仪气源压力的稳定，储气罐的与空压机之间的进气管道上应设置止回阀。3.2 仓泵及附属设备仓式泵有多种类型。大致可分为上引式仓式泵和下引式仓式泵两类。仓式泵又可根据其流化结构的不同和组合形式来区分，其型号各个厂家根据自己的要求而定。流化结构可分为：喷嘴型、流化板型、组合型。组合形式可分为单仓、双仓、多仓。而双仓、多仓的运行方式又可分为单根灰管单仓运行，单根灰管多仓运行。下引式仓式泵通常是喷嘴型的，喷嘴的形式也是多种多样，如内喷嘴、初始管道喷嘴、气刀型喷嘴（栓流输送）。现以下引式仓式泵进行说明3.21 仓泵系统的组成： 仓泵系统由泵本体、透气阀（平衡阀、排气阀）、进料阀、出料阀、一次气阀、二次气阀、排堵阀、输送管道等组成。南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 12 页装订线（TP-L 系列下引式仓泵结构示意图）3.22 各部件的类型、组成及作用：泵本体泵本体是系统的主体，是由钢板经过卷制、焊接而成的压力容器，其功用是装载物料，通过气化装置将物料与气体充分地流化并通过出料管将充分流化的物料输送到管道，经管道汇同二次气将物料输送至目标仓。其它的部件主要安装或依附在泵本体之上。手动检修阀阀的功用：在系统运行时阀门常开，检修时关闭，隔断灰斗与仓泵的联接。主要类型有手动单插板阀、手动蝶阀等。膨胀节功用：主要是吸收灰斗的热膨胀。一般采用不锈钢制作。设计长度与灰斗的膨胀收缩量有关。透气阀也称平衡阀、排气阀。阀的功用：排放泵体内的余压，排放进料过程的多余空气。其主要类型有气动球阀、气动双闸板阀、气动阀碟等，由于所排放的气体含有一定的粉尘，具有一定的磨灼性，所以其选型是比较关键的，在输送过程中，仓泵内有一定的压力，这就要求其具有一定的耐磨性和自补偿性。进料阀阀的功用：进料。其主要类型有气动锥阀、气动球阀、气动双闸板阀、气动碟阀、圆南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 13 页装订线顶阀等。由于其泵体具有一定的压力，且具有一定的磨灼性，所以要求其具有一定的耐磨性和自补偿性。出料阀阀的功用：出料。其主要类型有气动球阀、气动双闸板阀、气动半球体气密封阀、气动碟阀等。由于其泵体具有一定的压力，且具有一定的磨灼性，有时为了提高系统的出力，要求在有压力情况下开启，所以一要求其具有一定的耐磨性和自补偿性。在一般的情况下，采用无压开泵技术，从而大大地延长了出料阀的使用寿命。一次进气阀阀的功用：主输送气。其主要类型有气动球阀、气动碟阀、先导式气动隔膜阀等。环隙气化装置功用：流化物料，有利于输送。这是物料流化装置，使仓泵内的物料更易从仓泵下部的出料口流出充分气化。二次气阀阀的功用：辅助输送气，管道吹扫，参与排堵。其主要类型有气动球阀、气动碟阀、先导式气动隔膜阀等。排堵阀阀的功用：排除堵管故障。采用倒抽式排堵时，排堵阀与二次进气阀相互配合使用，完成排堵工作。主要类型有气动球阀、气动碟阀、气动双闸板阀等。输送管道输送管道根据输送灰量及输送距离的不同，管径的选择从 到 不等。当输10DN3送距离较长时还须进行扩管（扩管的张角要小于 ）以降低输送速度，管道上安装伸缩节防150止管道热胀冷缩而造成变形损坏。输送管道一般采用加厚无缝钢管，弯头及三通部分采用耐磨材料，为了防止堵管，弯头要采用大曲率半径弯管。要求较高的系统也可将所有输送管道采用耐磨材料。在远距离输送时，为防止堵管也有采用双套管输送管道的。3.3 储料仓设备3.31布袋除尘器目前市场最常用的仓顶除尘设备是脉冲布袋除尘器。这种脉冲布袋除尘器是一种高效收尘装置，它利用多孔纤维材料的过滤作用将含灰气流中的灰捕集下来。除尘器与直接安装在储料仓的顶部，用于过滤输送过程中进储料仓的乏气。布袋收尘器风速一般不大于，收尘效率不小于 。粉尘经正压输送管道进入储料仓，由于储料仓的突min8.0%9.然扩容作用，95以上的粉料直接落入储料仓中，极少量细灰随乏气起进入仓顶排气除尘器，经过布袋过滤后乏气经出风口由除尘器自带的主风机吸出而排入大气。细灰附着在布袋外表面上，随着粉尘的逐渐增多，气流通过的阻力也逐渐增大，当达到一定阻力值时，南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 14 页装订线根据需要可以经过定压或定时清灰程序，控制脉冲阀释放高压压缩空气对滤袋进行脉冲喷吹清灰。脉冲布袋除尘器的大小选型，应考虑气力输送系统的耗气量及储料仓底部气化风机的排气量之和，并在此基础上乘上一定的安全系数得出脉冲布袋除尘器的处理风量选择适当型号的除尘器。3.32 真空压力释放阀由于仓顶布袋除尘器的主引风机是常开的，所以在气力输送系统输送间隔区间，储料仓内部是一个微负压的环境；当气力输送系统运行时，大量的灰气混合物进入储料仓，这时储料仓内部是一个微正压的环境。为了保证储料仓的压力在正常的范围内，仓顶必须安装一台真空压力释放阀。当储料仓内部负压太大时通过阀门从外界吸入空气，当储料仓内部正压太大时也可以通过阀门排出储料仓内的空气。3.33 仓顶切换阀很多情况下物料需要输送到多个不同的储料仓中，这样就要求气力输送系统送来的粉尘根据现场情况可以随时进入不同的储料仓。需要在每根输送管道上安装气动切换阀门，便于远程控制切换。切换阀可以由两个阀门一组互锁控制，也可以用一个三通的气动阀门进行控制。3.34 储料仓料位计由于很多情况下都有不止一个储料仓，所以根据每个储料仓内灰量的多少，通过输送管道切换阀的开关可以将粉尘送入不同的储料仓。储料仓料位计的作用就是用来测量储料仓内粉尘的灰量多少。储料仓料位计一般有两种：一种是开关料位计，主要测量储料仓内料位的是否已经达到设定的高低位置，另一种是连续料位计，主要是测量粉尘在储料仓内的瞬时位置高低。每座储料仓可以单独使用一种料位计，也可以两种料位计同时使用。3.35 双轴加湿搅拌机双轴搅拌机是由两根带有搅拌叶片的轴，在同一槽体中作相对旋转，当物料由进料口进入槽体后，喷水装置立即喷水，通过叶片的搅拌输送，使物料由干态变成湿态，经出口输出。叶片需要采用耐磨材料。使用工业用水作为调湿用水，水压为 ，供水MPa5.03量 ，调湿灰含水率 。hm3250%250双轴搅拌机由机体和传动部分组成。传动部分包括电机、联轴器(或链轮、链条)、减速机机体（主动轴、从动轴、机壳、齿轮）、喷水装置组成。电动机通过联轴器带动减速器，再通过十字联轴器（或链条传动）带动从动轴作相对旋转运动。3.36 干灰散装机干灰散装机是与仓底卸料器、仓侧卸料器、插板阀、电动锁气器等给料设备配套的装南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 15 页装订线车设备。主要有阀门启闭装置、升降驱动装置、散装头等部分组成，并配有电气控制柜，实行全自动控制。当按下电气控制柜上的总电源开关，总电源接通，启动风机，然后散装头逐步下降。当散装头接通罐体，散装头下降自动停止，自动打开进料阀门，同时输出控制信号，控制下料装置工作。当料罐装满后，散装头上的料位器发出信号，下料装置停止工作，进料阀门关闭，散装头自动上升，到起始位置后自动停止，风机停转。3.37 仓底气化槽当储料仓为平底库时，在仓底应设置气化槽。仓底气化槽一般应以排灰孔为中心呈均匀发散状均匀分布在底板上，其最小总面积宜不小于仓底截面积的 ，并应尽量减少死%15区；当仓底设有 2个排灰孔时，其中心距大于等于 时，应在两孔间用两段坡向相反的m8.1斜槽向两个排灰孔供料；各进气点的进风量应保持均匀稳定。气化槽的材料多数采用碳化硅气化板和金属箱体组成，它们之间用硅橡胶粘结密封。压缩空气通过装置底部接管引入，透过气化板，均匀地进入料层，使仓斗内的料呈现松散状态，并充分流态化，从而避免物料在仓斗内“架拱”“搭桥”，增加物料的流动性，保证生产连续稳定安全运行。3.38 气化风机储料仓用的气化风机通常采用罗茨风机，罗茨风机的大小选择可根据储料仓的底面积气化槽所需要的气化风量计算得出。一般仓底每平方米气化槽需要气化风风量为 ，据nim31此算出所需的气化风量，选择适当的气化风机。3.39 空气电加热器为了防止粉尘在储料仓底部结块，有利于仓底设备的卸灰工作，向储料仓内吹入的气化风一般都需要通过空气电加热器进行加热处理。电加热器是由多支管状电热元件、筒体、导流隔热板等部分构成。筒体内安装的导流隔板能使空气流通时受热均匀。储料仓用的电加热器的大小是根据储料仓气化风机所供风量的大小选取的。第 4章 气力输送的控制系统4.1 气力输送控制系统的组成与功能4.14 气力输送系统的组成完整的气力输送控制系统应该包括：气源及后处理控制系统、输送设备控制系统、供料和存料辅助设备制系统。一般可以划分为三层：第一层为基本设备的现场控制级，它主要包括相关设备的现场控制箱。它的典型标志是操作人员可以在现场没有其它控制设备的帮助下运行该设备，操作各个执行部件，检测维修效果。它通常由设备制造商提供。第二层为输送系统的生产控制级，它一般指 PLC控制柜等能够独立、可靠控制输送系统工南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 16 页装订线作的控制器。它的典型标志是操作人员可以在控制室内完成输送系统的一般运行控制。它一般由系统设计者设计制作、或系统成套商设计制作。第三层为输送系统的生产管理级，它指为完成全厂多种不同系统间协调工作而设计的计算机控制系统。它的主体是计算机、核心是控制软件，它必须在有长期系统运行经验的技术人员指导下，由专业计算机人员完成。4.12 气力输送控制系统的功能1、满足设备基本运行需要该项功能是控制系统的最基本功能，通常在设备划分时也可以归纳在输送设备中。该项功能仅保证单台设备的正常运行。比如：压缩机的控制柜，它可以满足压缩机正常运行所需要的基本控制，但该压缩机的运行状态与生产设备间的相互协调关系并没有在压缩机的控制柜内获得解决。通常，气力输送系统中的复杂设备均配置了满足其基本运行需要的控制箱、柜等。而对于气力输送系统中的简单设备，如：阀门、传感器等，则没有专门的现场基本控制设备。2、满足生产过程需要该项功能是气力输送控制系统的主体，它将保证气力输送工作的正常进行。它主要通过控制基本设备，使整个输送系统在统一生产运行模式下正常工作。目前大多数控制系统均以此为设计目标。比如：常见气力输送控制系统的设计目标是将除尘器产生的灰尘输送到储料仓。由于“满足生产”是其首要目标，对节能、设备维护一般没有更多考虑。3、满足一般生产管理需要该项功能是气力输送控制系统近期的发展方向，它以生产管理为主要目标。由于气力输送系统相对独立，该项功能并没有十分明确的目标。目前以接收生产指令、上报设备运行工况为主。4、提高生产效率和管理水平生产效率的提高是企业发展的方向，气力输送系统的生产效率主要体现在输送物料的气耗比上。通过增加测量设备、通过增加计算机的管理软件可以将输送系统的效能不断提高，可以使设备的运行与维护更加合理。4.2 气力输送控制系统设备4.21 控制元器件1、料位计料位计的主要作用是界定料位的上限、下限，反映进料、出料的状况。在控制系统中，南京工业职业技术学院气力输送系统分析与维护共 34 页 第 17 页装订线通过料位计的信号来进行进料阀、出料阀的开关控制。一般安装在仓泵本体、灰斗、储料仓上，可以用法兰或螺纹连接。由于粉尘的粘附作用，所以安装时最好是垂直安装，如果不能垂直安装时，也要采取一定的倾角，防止粉尘粘附或堆积在料位计上，造成误报信号。其主要类型有电容式、射频导纳式、振棒式、音叉式等。目前我公司主要配备射频导纳式（模拟量输出）。2、压力变送器压力变送器主要用于气力输送系统中管道内部的压力测量，通常在输送系统的母管、灰管上配置。经常使