大型低耗气力输送设备的研究与应用

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1、大型低耗气力输送设备的研究与应用作者:唐来永/鲁幼勤/许晓东/陶鸿/李淑慧/刘栓金来源:合肥水泥研究设计院天瑞集团周口水泥有限公司更新日期:2008-3-1913:52:25　　合肥水泥研究设计院承担的科技部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”，于2007年12月通过了安徽省科技厅和中国建筑材料联合会共同组织的技术鉴定，鉴定结论为：该装备经在天瑞集团周口水泥有限公司近两年的实际应用表明，输送粉煤灰管道长度1268m（当量距离1504m），输送量56.8t/h，电耗4.3kWh/t(3.6

2、kWh/t•km)，系统操作简便，节能降耗显著，系统运行的技术经济指标达到国际先进水平。可替代进口设备。一、国内外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，就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　　八十年代由合肥院主持引进了具有国际先进水平的美国FULLER公司M型F-K螺旋泵的设计及制造技术。它的主要优点是：螺旋轴采用双支撑，出料口根据工艺要求可直出料或左右侧出料，密封采用油封及气封，工作更为可靠。该泵用于连

3、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其体积最小。因此，特别适用于干法水泥生产线煅烧工艺中的煤粉输送，也适用于大型散装水泥船的输送及散装水泥船的改造。　　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　　它结构简单，几乎没有运动件，所以故障少，几乎无噪音。能以非常高的混合比将粉粒物料输送至数千米以外的地方；可悬浮

4、式、流态化式及静压式（浓相）输送。　　因高压悬浮式仓式气力输送泵的风速高（末速25-30m/s），混合比低，管道磨损严重，气耗大，电耗高。七十年代后，国内外科技工作者投入精力物力转向低速、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。典型的高浓度气力输送方式有如下四种。　　1.3脉冲栓流气力输送泵　　其工作原理是：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

5、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，因此栓流输送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。　　合肥院于八十年代研制开发的高浓度低速脉冲气力输送泵，其主要技术指标为：输送当量长度：196m；输送管径：Ф100mm；输送水泥量

6、：32.2t/h；混合比：106－157kg/kg；输送平均风速：5－7m/s；输送吨电耗：<1kWh/t。83年由建材部组织了技术鉴定，85年获国家科技进步三等奖。　　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(＜30t/h）。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。　　1.4双套管紊流浓相气力输送　　　此技术为德国MÖLLER公司专利，我国在粉煤灰的长距离大输送量气力输送系统中引进多台（套）在电厂应用。　　输送原理：它与常规仓式气力输送主要不同点是该系统采

7、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，不断挠动物料进行低速输送。　　当输送管道内出现被输送物料局部聚积时，流通截面减少，此时输送管道内压力高于小管道内压力，存在一个压力差，因此需对小管道内加压。当小管道内压力高于开口处的输送管道内压力时，则小管道内压缩空气输入输送管道内，对聚积物料进行分割吹散后输送。当输送管道内压力与小管道内压力平衡时，两者之间气流不交流，因此输料管道能保

8、持平稳输送。　　据资料介绍其优点为：①系统适应性强，可靠性高。②低流速、低磨损，初速为2－6m/s，末速约15m/s，平均流速10m/s左右。③电耗低：常规输送电耗7－10kWh/t•km，而该系统为4－6kWh/t•km。④输送距离远：达1000m以上。　　1.5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，是在输料管道上按一定间