1、火力发电厂气力输送调查与研究以前，城市集中供热厂或小型热电厂，从规模上相对来说都比较小，除灰系统大多是用水力除灰方式。随着供热厂或电厂规模的扩大，比如：我们现在正在作的延吉供热厂，其规模是 9 台 58MW 热水锅炉；哈尔滨道里区集中供热厂，其规模为 6 台 116MW 热水锅炉和 3 台 75t/h 蒸汽锅炉。它们的规模都远远大于常规的供热厂。随着我国水资源、土地资源的日益紧缺，以及国家环保法律、法规的相继出台，对水、土地、环保等方面的要求都提出了较高的要求。为此，气力除灰与传统的水力除灰方式相比，在这方面就有其独特的优点：首先，它与水力除灰方式相比，气力除灰能节省大量的冲灰水；在输送过程中
2、，灰不与水接触，故灰的固有活性及其它物化特性不受影响，有利于粉煤灰的综合利用；减少灰场占地；避免灰场对地下水及周围大气环境的污染；不存在灰管结垢及腐蚀问题；系统自动化程度较高，所需的运行人员较少；设备简单，占地面积小，便于布置；输送路线选取方便，布置上比较灵活；便于长距离集中、定点输送等。这些优点能很好地适应现代环保及法规要求。 w% o( B9 S8 |8 B( S供气不必使用大型空气压缩机，采用性能可靠的小型螺杆式空压机。供气系统投资降低。0 y2 Q6 Z + Y7 D C* q5 U: s4 w) V在相同出力的情况下，所用管道管径大为减小。由此可选用轻型管道支架，安装方便，投资省。:
3、 7 c0 Q b) S4 浓相系统平均流速在 8-12m/s，为常规稀相系统的 1/3-1/2。输灰管道磨损大为减小，采用普通无缝钢管即可，只在弯头部位采用耐磨材料或增加壁厚。3输送距离远单级当量输送距离可达 1500m，对于更长距离的输送，可采用中间站接力的方式解决。三、气力输灰设备的发展现状. u! e) P/ X y2 h气力输灰设备是我国除灰产业中相对较为弱势的产业，起步晚。在 80 年代初才开始在燃煤电站使用国外进口的产品，主要为美国艾伦公司的负压稀相系统和美国 U.C.C 公司的低正压气锁阀稀相系统；1988 年瑞典菲达公司的DEPAC 正压浓相流态化小仓泵系统进入中国市场；19
4、94 年德国穆勒公司的双套管正压浓相系统进入中国，至此，国际上四种主要的输灰技术产品都在中国落了户，据近两年的统计资料，我国从国外进口的气力输灰设备仍占高达40%的市场份额，若包括合资企业生产的产品，则占一半以上。8 c0 D O# L3 n. O7 I0 V1 # 我国在“八五” 、 “九五”期间组织了气力输灰技术和产品的科技攻关，并相继开发出负压稀相系统和正压浓相流态化小仓泵系统；1994 年浙江菲达科技环保有限公司从美国 Dynamic Air 公司引进了助推型正压浓相气力输灰技术。 到 2000 年底统计，已进入中国除灰市场的国内外厂家共 37 家，其中内资企业 22 家，中外合资企业
5、 5 家，国外厂商 10 家。国外厂商有美国U.C.C、艾伦、空动（Dynamic Air） 、澳大利亚的 ABB 公司、德国穆勒（M0ller ） 、瑞典菲达公司等。从产品总体性能、技术水平看，内资企业中的浙江菲达科技环保有限公司、上海水工机械厂产品与进口和中外合资企业产品当属同一档次，但个别零部件，如阀门的寿命不如进口，其他内资企业的产品档次显然要比进口产品低，但价格也低得多。% k! a% 4 : Z8 g. i) I从市场占有率看：国外进口产品占 40%，浙江菲达、上海水工和合资企业产品占 30%，其他内资企业产品占 30%。 9 k1 3 9 H5 H) a N L4 Z/ % g1
6、.小仓泵气力除灰技术小仓泵气力除灰系统国内外厂商有瑞典菲达公司、澳大利亚 ABB 公司、浙江菲达环保科技股份有限公司、上海水工机械厂等。目前它们在国内都有使用用户 4 u2 : r! 7 q4 瑞典菲达公司的 DEPAC 小仓泵系统，最早是由上海南市电厂于 1988 年投资35 万美元引进的，主要用于改造该厂 13#炉（220t/h）除灰系统、1989 底投运后，系统运行正常，检修维护量小，其性能明显优于国产仓泵除灰系统。: E7 o. “ Y, I$ P5 a1993 年 11 月珠江电厂 2 号炉从澳大利亚 ABB 公司引进了该公司的 ABB 小仓泵系统，一次投运成功。浙江菲达环保科技股份
7、有限公司在引进国外技术的基础上，于 1991 年也成功地研制了 DEPAC 小仓泵正压气力除灰系统。自研究成功以来，已有 100 多套系统先后在福建后石电厂、黑龙江七台河电厂、北京第一热电厂等 60 多家电厂应用，效果也不错，且价格远远低于进口系统。上海水工机械厂主要是对瑞典菲达公司引进 DEPAC 小仓泵进行消化、吸收、仿制。为上海南市电厂提供后续进口设备的备品备件，同时上海水工机械厂还对瑞典菲达公司引进的 DEPAC 小仓泵全套系统进行仿制，并应用在上海南市电厂的另一台锅炉上，一举获得成功。后来它的产品还在广州恒运热电有限公司、上海吴泾热电厂、天津石化热电厂等 10 几家电厂得到应用。小仓
8、泵正压气力除灰系统输送原理：小仓泵正压气力除灰系统是结合流态化和气固两相流技术研制的，是一种利用压缩空气的动压能与静压能联合输送的高浓度、高效率气力输送系统。其输送技术的关键是必须将物料在小仓泵内得到充分的流态化，而且是边流化、边输送，改悬浮式气力输送为流态化气力输送。它是目前世界上成熟可靠的气力输送技术之一。它采用的是仓泵间歇式输送方式，每输送一仓飞灰，即为一个工作循环，每个工作循环分为四个阶段， 1)进料阶段进料阀呈开启状态，进气阀和出料阀关闭，仓泵内部与灰斗连通，仓泵内无压力（与除尘器内部等压） ，飞灰从除尘器灰斗进入仓泵，当仓泵内飞灰灰位高至与料位计探头接触，则料位计产生一料满信号，并
9、通过现场控制单元进入程序控制器，在程序控制器的控制下，系统自动关闭进料阀，进料状态结束。3 z0 a$ M; A4 v3 G w3 f2)加压流化阶段进料阀关闭，进气阀开启，压缩空气通过流化盘均匀进入仓泵，仓泵内飞灰充分流态化，压力升高，当压力高至双压力开关上限压力时，则双压力开关输出上限压力信号至控制系统，系统自动打开出料阀，加压流化阶段结束，进入输送阶段。5 s% |/ G# H* v3)输送阶段 6 X# R I* $ G; 出料阀打开，此时仓泵一边继续进气，飞灰被流态化，灰气均匀混合，一边气灰混合物通过出料阀进入输灰管道，并输送至灰库。此时仓泵内压力保持稳定，当仓泵内飞灰输送完后，管路
10、阻力下降，仓泵内压力降低，当降低至双压力开关设定的下限压力值时，输送阶段结束，进入吹扫阶段，但此时进气阀和出料阀仍然保持开启状态。: Q$ * c0 B- / X4)吹扫阶段进气和出料阀仍开启，压缩空气吹扫仓泵和输灰管道，此时仓泵内无飞灰，管道内飞灰逐步减少，最后几乎呈空气流动状态。系统阻力下降，仓泵内压力也下降至一稳定值。定时一段时间后，吹扫结束，关闭进气阀、出料阀，然后打开进料阀，仓泵恢复进料状态。至此，包括四个阶段的一个输送循环结束，重新开始下一个输送循环。以上输送循环四个阶段仓泵内压力变化曲线如图 3 所示。# E2.克莱德和纽普兰气力输灰技术英国克莱德（Clyde）公司和芬兰纽普兰（
11、Pneuplan Oy）公司在气力输灰方面都有他们的独特之处，都是世界一流的物料气力输送公司。他们的技术基本一致。这是因为，纽普兰公司的创始人芬兰 Raimo Erkkila 先生，在纽普兰公司成立之前供职于英国麦考伯（Macawber）公司。麦考伯公司是最早研究气力输送技术的公司之一，亦即现今英国克莱德（Clyde）气力输送有限公司的前身和技术来源方，1980 年，Raimo Erkkila 先生回到家乡芬兰创建了纽普兰公司。这两家公司目前在国内都有合资公司，一是国家电力公司电规总院和英国克莱德公司在北京合资组建的克莱德华通公司，二是镇江电站辅机厂与芬兰纽普兰公司在镇江合资组建的镇江纽普兰公
12、司。他们的产品在国内多家电厂均有应用。他们的技术最为突出的是所有进出料阀广泛使用技术卓越的圆顶阀。下面以克莱德公司典型的气力除灰系统中 AV 泵和 PD 泵为例作一介绍。1) AV 型泵气力输送系统AV 泵适用于近距离（300m）的集中输送，可以串联 8 台泵运行。在除尘器下易于布置，可以将除尘器灰斗的出口设计低于 2m。8 k P+ w- Y( s4 r1 N系统各仓泵之间运行切换相对较少，出力比一般的正压浓相气力除灰系统高。因系统配置相对简单，所以系统维护工作量及维护费用相对较少。 7 p j6 5 P6 N. V! |适用于 300MW 及以上大型机组干除灰系统。 u0 Y: P3 N7
13、 j为防止异常情况（如空压机故障等）引起的输送管道堵塞，系统设有自动排堵系统。系统不设置旁路吹堵系统，只在每根输送管道的出料阀前端设置一只排堵球阀，排堵球阀与透气总管相接，透气总管接至烟道。系统采用反抽排堵的方式，当发生堵管时，系统会在上位机界面中显示出堵管文字提示，并伴有声音提示。系统会自动关闭进气阀、出料阀、输送阀等仓泵阀门，打开排堵进气阀，使管道压力达到一定值，关闭排堵进气阀，排堵球阀迅速打开，以上步骤循环几次即可疏通管道。系统排堵由系统自动完成，无需人工干预，当排堵结束后，系统将在上位机界面中显示出提示，并伴有声音提示。4.紊流双套管气力除灰技术紊流双套管技术最早是由德国汉堡莫勒（mo
14、ller）公司在 80 年代中期推出的除灰技术（简称 TFS） ，国内最早引进该公司的气力除灰系统是浙江嘉兴电厂（2300MW）于 1994 年引进的，后来又有河北三河电厂（2350MW） 、山西河津电厂（2350MW） 、新疆红雁池电厂（2200MW） 、华能江苏太仓电厂（2300MW）等相继引进。从运行情况来看，均能突出系统简单、运行平稳、安全可靠、能耗低、输送距离较长、出力大、管道磨损小、不易堵管等优点。另外，系统控制简单方便、维护工作量小，很受电厂好评。6 _% - * |/ S. Z* 9 R% 一般德国汉堡莫勒公司的紊流双套管气力除灰系统在国外公司的投标报价中属较高的。为此，国家电
15、力公司在 1999 年将双套管气力除灰实验研究列为重大科学技术项目，下达给国家电力公司电力建设研究所。该研究所经过2 年的攻关工作，完成了该项目的全部工作，并于 2002 年 5 月 9 日通过国家技术成果鉴定。到目前为止，国内已有 10 多个电厂采用电力建设研究所双套管气力除灰系统。效果反映也都不错，可以替代进口。目前双套管气力除灰系统在国内的生产厂家除国家电力公司电力建设研究所所属的北京富通科技发展公司外，还有 CHEC 中国华电工程（集团）公司所属的华电环保系统工程有限公司、长沙慧林科技公司等，他们各自都有自己的使用用户。富通科技：山西神头第二发电厂（2500MW） 、侯马发电厂（250
16、MW） 、哈尔滨第三发电厂（1600MW）等；华电环保系统工程有限公司：山东黄岛发电厂（2125MW+（2210MW） ；长沙慧林科技公司：北京高井电厂、贵州凯里电厂等。双套管气力除灰系统输送原理：该系统的工艺流程和设备组成与常规正压气力除灰系统基本相同：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除灰系统不尽相同，主要不同点在于该系统采用了特殊结构的输送管道，沿着输送管道的输送空气保持连续紊流，这种紊流是采用双套管来实现的，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
17、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，当因物料低速在管道中输送而在某处发生物料沉积时，料堆前方的压力增高，迫使输送气流进入内管，进入内管的气流从下一处开口以较高的流速流出，从而对该处堵塞的物料产生扰动和吹通作用，从而使物料能实现低速输送而不堵管。, ! a0 s5 b( r1 N, 1 e系统最大特点是：安全性好，能随时启停而不堵管% v6 r7 b1 q O由紊流双套管系统独特的工作原理，保证了除灰系统管道不易堵塞，即使短时的停运后再次启动
18、时，也能迅速疏通，从而保证了除灰系统的安全性和可靠性。5.助推式高浓度气力除灰技术- T“ 4 s* p9 l6 C1 X. j; k助推式高浓度气力除灰系统，是在输灰管道上按一定间隔距离分布安装若干只助推器。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管道的作用，另外的空气通过助推器直接加入管道。通过助推器加入管道的空气可使物料获得克服管道阻力所必需的能量。当物料在管道中发生停滞，不论输送距离有多长，助推器都能使之重新启动。0 4 W; d g9 d9 C3 N* L C: S! 6.脉冲栓流高浓度气力除灰技术脉冲栓流气力输送技术，在我国的研究应用有近 40 年的历史。浙江大学
19、、合肥机械研究所等单位都作过大量的试验研究工作。70 年代初东北电力设计院在长春一汽自备电站，曾采用过脉冲栓流输送泵除灰系统，因当时对该技术了解不够，各方面缺少经验，出现物料对设备和管路的磨损严重，弯头泄露，污染环境，检修维护量大而停运。而 80 年代初应用于北京新型墙体材料厂（原北京市烟灰制品厂）的脉冲栓流输送泵，用来转运大型储灰库中的粉煤灰至各车间，从 80 年代运行至今，其效果理想。自 1992 年以来，国家电力公司电力建设研究所针对目前对脉冲栓流输送技术缺乏深入的系统理论研究，以燃煤电厂的粉煤灰物料为例，进行了系统和设备的试验研究，并于 1997 年 5 月应用于湖北汉川电厂的工业性试
20、验，取得了阶段性的成果。1999 年 5 月，国家电力公司主持鉴定会，给予了高度的评价：在理论研究方面处于国内领先水平，指导国内脉冲栓流气力输送技术在电厂的应用。脉冲栓流气力输送的工作原理是：将物料装入栓流泵罐内，在压缩空气压力的作用下，物料从罐体排料口排出，进入排料管道，在管道中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，在输送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。它最大的特点是利用气栓的静压差将料栓推移输送，而常见的气力输送则是凭借输送气体的动压进行物料的携带输送。气力输送计算系统基本参
21、数计算 8 8 u# l2 a) h( 3 # b$ t+ e作者： 出处： 更新时间： 2005 年 07 月 20 日 3 r =GhX103/ Qma(t2+t3) (kg/kg) (5-20)/ U |“ e# F“ I, I r灰气比的选择取决于管道的长度、灰的性质等因素。对于输送干灰的系统， 值一般取 7-20 kg/kg。当输送距离短时，取上限值；当输送距离长时，则取下限值。5 B+ z, w2 a C“ t3输送系统所需的空气量因单、双仓泵均系间断工作，故系统所需的空气量应根据仓泵每一工作周期所需的气耗量再折合成每分钟的平均耗气量 即 体积流量 Qa=GhX103/a(t2+t
22、3) (m3/min) (5-22), Z. d* B h7 A质量流量 Ga=Qaa=16.67 Gm/ (kg/min) (5-23)4.灰气混合物的温度! P7 B# n8 A$ p输送管始端灰气混合物的温度可按下式计算 tm=( Gmchth+ Gacata)/( Gmch+Gaca) () (5-24)5 n1 B $ v2 N7 K4 p$ _# O) x式中 Gm系统出力，kgmin；ch灰的比热容，kcal(kg) ,按公式（5-7）计算th灰的温度，；ca空气的比热容，一般采用 o24kcal(kg);ta输送空气的温度，。5 Z: q4 N! x; U8 * r/ Z( w
23、% R因灰气混合物在管道内流动时不断向外界散热，故混合物的温度逐渐下降，其温降值与周围环境温度、输送管道的直径等因素有关。根据经验，每 100m 的温降值一般为 620。当混合物与周围环境的温度差大时，取上限值；温度差小时取下限值。- h2 n O; C5 R5输送速度仓泵正压气力除灰系统输送的距离一般比较长，为保证系统安全经济运行，沿输送管线的管径需逐段放大，一般均配置 23 种不同管径的管道，以使各管段的输送速度均在设计推荐范围内，根据实践经验，各管段的输送速度推荐如下：3 + U“ 4 G# q% Y6 H管道始端的速度：b =10-12ms；$ w0 r2 s; I0 v5 n# q6
24、 C前、中段管道末端的速度：e=15-20ms；2 N1 l3 “ 8 X5 n% g后段管道末端的速度：e=15-25 ms。1 I% Z6 “ G/ F3 6 Y计算管段的实际末端的速度 e 可按下式计算e=0.0212Qe/D2 (m/s) (5-25)6 o o2 p6 N9 : . S( SQe=(paTe/peTa).Qm (m3/s) (5-26)2 I9 V- T. 5 k. G7 u式中 Qe计算管段终端的容积流量, m3/min/ q! A; q- , : Wpe计算管段终端绝对压力,Pa“ k* 6 j“ f) N% X8 g7 O- K: E“ aTe计算管段终端温度，
25、K；4 N1 K( c: 3 g8 Y1 T“ : V; ppa当地大气压力，Pa；“ _; h# Z5 V* _% R3 I bTa当地大气平均温度，K; f* Y+ R3 Z1 G2 6 g( UD输送管道的内径，m。N/ m) x# n7 f9 X* j3 q, |% z. B N$ L系统出力 Gm 计算 作者：qlss 出处：中国气力输送网 更新时间： 2005 年 07 月 20 日 (一)系统出力 Gm ; b4 G, F) w h, I: m供气系统漏风系数，一般取 1.1-1.2; q8 i$ - e3 |: x, n2 Sb供气系统贮气总容积，m3；7 F G# 6 q7
26、K7 n+ K: T4 EQm空气压缩机的自由空气流量, m3/min# j( a7 A F8 d. ?: po仓泵开始吹灰时的压力，Papc仓泵停止吹灰时的压力，Pa % B: c, r y- s$ C! g# v/ Apa当地大气压力，Pa；ta当地大气平均温度，t压缩空气供气温度，0 l2 Y) 9 u F% y* f. q“ O3 g7 L6 k4 H$ o! t+ N2 ?# g7 l _4 v除灰系统的压力损失p 3 u- E/ b U n4 p k Z5 ! f8 mpo=e2e(1+0.64)/2g (Pa) (528)式中所有参数均选用灰气混合物入库处的数值，据实测，po 一
27、般为3000-5000 Pa.。: n( y9 m9 p( ) 5 2 U) F5布袋收尘霉的压力损失pi一般可根据制造厂家提供的有关压力损失数据选用。综合以上所述，可得正压气力除灰系统的压力损失计算公式如下：p =p1 +pp +pac +p0 +pi (Pa) (529)式中 p1 一各计算管段管道的压力损失的总和，Pa（2 x% N0 |3 B% o, s) s G2 N c w4 V(一)系统出力 Gm系统出力可根据锅炉最大连续蒸发量时，每小时的总灰量或总渣量以及系统设备停运进行维护所需要的时间来确定，即( u O9 o. %J: d j; E. M% i 4 y7 物料输送阀负压气力
28、除灰出力 Gf 的计算 . A7 P0 P$ _) X7 D9 z, R# D Y) 1 h% a3 U; J4 n, Z* ?w管道平均流速，ms。 ) ( T8 6 M% h) M8 Z( A% W8 I“ n) 5 h0 x, P: K4 ( w s气力输送系统的经济分析 “ j; E: Z$ D9 J l; a. P作者：qlss 出处：中国气力输送网 更新时间： 2005 年 07 月 24 日 在设计气力除灰系统时，首先要保证能完成预期的输送任务，同时，合理地决定所采用的设备种类和容量，以及与此有关的问题，设计时，不能只看设备费用的多少，而更重要的是要综合考虑物料的性质对质量的影响
29、，输送量、输送距离、输送路线的情况，以及运行管理的难易和费用等等，例如对于某些物料，各种设备的条件均适宜于气力输送，但由于物料含有大量的水分、具有粘附性等原因而不能采用气力输送时，即使机械输送设备费用大，也得选取机械输送方式。也有这样的情况，输送某些物料时，例如，向循环流化床锅炉炉前贮料仓输送石灰石粉时，采用气力输送所需的功率大，乍看起来运行费用较高，但从系统的合理性或生产技术上来看，还是用气力输为好。究竟在什么样的情况下采用哪一种方式技术 5 T/ ( l7 J9 Y; w$ q经济性比较合理呢，一般来说，在较短距离的输送时，机械输送是有利的；反之，对较长距离的输送，虽然从所需的功率来看，采
30、用气力输送系统是不利的，但在设备费用方面，往往采用气力输送系统是有利的。设备费用和所需功率及运行费用随周围条件不同，变化很大，所以不能笼统地比较，同时还应注意到随着各种平台支架和附属设备的情况不同，变化幅度也很大。总之在设计气力除灰系统时，应该根据工程具体条件综合性地通过技术经济比较后选择最合适的输送系统和相应的设备。如果系统的输送出力和输送距离已定，则系统的经济性一般取决于输送的灰气混合比，从设备能量消耗来看，压(抽)气设备所需的功率与系统压力和空气流量的乘积成正比。如果提高灰气混合比，输用的空气量则可减小，在输送速度保持一定的条件下，输送用的空气量与管径的平方成正比，即 QD2 而系统压力
31、即输送管道的阻力与管内径的平反成反比，即 P1/D 而与灰气比并不是按正比关系增加因此，提高输送的灰气比，减少空气量，对降低压(抽)气设备的能量消耗是十分有利 的：其次，从系统基建费用来看，由于灰气比的提高，设备和输送管道内径、支架及安装费用都可以相应地减小，降低系统基建费用的效果也是显而易见的。灰气比 越大，对于增大输送能力来说越有利，显然也将提高经济性。但是，灰气比过大，则在同样的气流速度下可能产生堵塞，并且输送压力也增高，对负压式和低正压气力输送系统，有可能会超过压气机械所允许的吸气压力或排气压力。因而，灰气比的数值受到物料的物理性质、输送方式以及输送条件等因素的限制。特别是对正压气力输
32、送系统，考虑仓式泵本身的尺寸和构造、输料管的内径和长度、弯头数目以及使用的空气量等条件，其灰气比自然更受到制约。在设计计算时，要考虑输送条件和参考各种实例来选定灰气比的数值一般选取的范围如表 5-8 所示 3 h% 2 e 2 L) m m2 o* u从上表也不难看出在经过综合比较后，有条件时应该尽量选用高浓度的密相气力输送系统。表 59 为德国公司的一个例子。由表可以看出，与机械方式相比，气力除灰系统的功率消耗偏大，运行费用接近，但设备费用要节约得多。但是在国内气力除灰装置只有实现国产化后才能达到这一结果。7 e; r, d- _1 O“ F% p表 5-9 输送方式的经济性比较方 式 主要
33、设备 设备费(马克)电力消耗 运转费 5 |: d3 ? P, j(马克t)5 u* c(Kwh) (马克t) 3 B: e. u5 T+ 3 * 输送水泥出力 60t/h，输送距离 300m。* 按输送水泥需要消耗 60m3/t 气量计算，压力为 0.2MPa 的空气需消耗电能为 0.05KWh/m3，故电力消耗为 180kWh耗电费为 0.3 马克t表 510 列举了用不同方式，以 10h 的出力，将物料输送30、150 及 300 距离时，所需的输料管径和功率消耗的比较示例 1 v, “ i4 o. L. p4 u( b4 c. R) U% q0 E, r0 T: O a, j功率(KW
34、) 19 30 37 11 30 45 15 37 60 4 m- z9 g: I, v* ? # # g 2 G/ G4 _% P混合系统结合了正、负压系统各自的优点，在该系统中，负压部分把物料从多个喂料仓中吸走，而正压部分把物料送入多个卸料仓。气源靠一台通风机或鼓风机提供。. m! D9 ! Q+ c7 u: c; A双级混合系统比普通混合系统能更好地输送物料。普通混合系统虽对许多车间内部的短距离物料输送较为理想，但由于系统压力小，物料输送量和输送距离均受到限制。双级混合系统利用中间仓把负压和正压系统分开，并把负压和正压系统所需气源分成两个独立供气装置，这样可以分别选择最佳的真空泵和空压机
35、。由于存在二个独立系统，故整个系统需要台料气分离器。! A, i4 z9 X4 S5 l# V6 Q! g( T图为双级混合系统，是一个典型的大中型散装水泥船卸料装置，卸料能力达到以上。它的台空气动力源中台可选用液环式真空泵；另台可选用螺杆式或往复式空压机，在较小系统中则选用罗茨风机。 供料器的选择 M) P4 R9 k9 ) _0 v2 4 P2 x“ F 供料器的选用因素; e 3 Z S; G f8 r供料器的选择是系统设计中最重要因素。各类供料器对系统压力均有最适宜的使用范围 （见图） 。其中，仓式泵一般在高压、间歇操作中使用；旋转叶片供料器和双翻板阀供料器可用于正压和负压输送，但通常
36、局限在较低压差范围内；螺旋泵在高压下也能很好地工作，但实际使用中它们仍被限定在中低压范围内；负压吸嘴仅在负压系统及混合系统中使用。总之，供料器的选用应依据其额客压力值、空气泄漏量、压力降和流量控制以及对具体物料适宜程度等综合因素来决定。 - I4 K( Z, V- o$ H) 4 z（）额定压力值。由于多种多样的管线压力降和管道内径适用于某具体装置，故 应考虑选择一个具有较高额定压力值的供料器来供给一个较小管径的线路使用。对给定的管道内径，具有最大额定压力值的供料器将产生最大输送量。 （）压力降。通过供料器的压力降应尽可能小。普通螺旋泵、型富勒螺旋泵和仓式泵的压力降分别约为：、和；文丘里式供料
37、器的压力降近似等于输送管线压力降；旋转叶片供料器和双翻板阀供料器的压力降可忽略不计。 （）流量控制。当供料量须保持恒定时，应优选能定量地供料并满足锁风要求的螺旋泵、锁风型旋转叶片供料器和双翻板阀供料器。文丘里式供料器不能提供空气锁风并且需要计量装置才能保持一个稳定的供料量。仓式泵在卸料时需要通过调节料气混合物的流化比例来实现流量控制。 供料器选择/ c7 D; n y空压机（风机）排气压力等于输送线路的压降加上供料器、收尘器、阀等压降之和，再乘以一个安全系数（约为 1.1） ；如果空压机(风机)和供料器之间管道较长(如超过) ，还需加上传递压损；在供气线路中调节空气量装置 如节流喷嘴等 的压损
38、也必须考虑进去。 体积流量 “ d3 V8 , c3 N如果空气的质量流量 ma()已确定，那末可用近似方法求得标准状态下的体积流量0() ，见式()。 0 (); x2 H# B, e# E2 b% G2 L 体积流量也可通过输送空气初始速度来表达。首先依据输送参数(由理想气体定律产生) 可计算输送空气初始速度；然后根据式()可求得0 值，见式()。 0 () 8 g$ E6 a/ y9 e式中：-输送空气初始速度 ；- ( E. u“ p! l6 Q0-标准大气压，(绝对)；9 e7 A6 A, y* P; D/ M; V-输送空气温度，； $ a0 4 t2 C$ -管道内径，；-管道起
39、始端空气压力，；0-标准空气温度，。: r; z _) S+ 1 a( j7 y* k0 n) K7 s由式()得到()：000 ()将0 和0 值代入()得：0 () 5 ?8 N7 o/ S7 U9 H$ g% B9 w需要说明的是值是在管道内输送物料所需空气的体积流量，而所选空压机 风机 排气量必须考虑供料器和管道阀门等的泄漏量。对正压系统来说，旋转叶片供料器的空气泄漏量约为鼓风机排气量的，而双翻板阀供料器的空气泄漏量约为鼓风机排气量的。 压力适用范围 9 T; h: T“ y4 U正压系统中各类空压机(风机)的压力适用范围如图所示。对 低 压 系 统 ( 约 ),，轴流式或离心式风机都
40、是适宜的，具体选择取决于系统负荷和需要的操作压力特性。这类风机常用于稀相输送，作为文丘里式和旋转叶片供料器的供气源，系统中使用薄壁管道。 “ y8 _9 H6 m! ?* W$ D当排气压力小于时，广泛使用罗茨鼓风机。该类型具有宽广的体积流量范围并能提供无油空气。此外，它有恒定的速度曲线，当传递压力增加时，体积流量仅轻微减少，从而保证了物料在一定压力下的悬浮流动状态。当排气压力大于时，往复式和螺杆式空压机都能满足气力输送系统中所需最高压力。单级回转滑片式空压机的工作压力可达到(表压) 最佳操作压力 ; ?, g4 X ! y3 Z& b W1 |单仓泵系统输送同样物料时功率消耗值与空压机输出压
41、力之间的函数关系见图。其中输送水泥的压力罐有效容积为，输送粉煤灰的压力罐有效容积为。图中还定性地画出了随着压力的减少，对应管道直径变大的趋势。该图还表明这个装置输送水泥和粉煤灰时均有最小电耗值，这些最小值的位置与理论计算值比较一致。因此设计一个在最佳操作点(,) 工作的装置，可以节省大量的能量。 物料特性对系统选型的影响()粘着性和附着性。粘性物料会粘结或堵塞卸料斗、供料器和输送管道。因而在旋转叶片供料器中应优选吹扫式旋转叶片供料器。 ()易燃易爆性。输送塑料、化学品、金属粉末和煤粉等易燃易爆性物料时，应使用防爆阀和自动灭火装置等安全措施。 ()湿含量。如果湿物料中以下的细粉量，多数能在传统气
42、力输送系统中输送。若湿物料中湿含量高，湿细粉会粘附在弯管的内壁，引起管道堵塞，则供料器应选用吹扫式旋转叶片供料器。如物料不是太潮湿，通过加热输送空气就能减轻粘堵问题。 5 z y l( R! Y“ F2 P6 . q()静电。物料电荷聚集会引起粘附并影响物料流动性，此时可通过空气在线增湿解决。在密相输送中，因使用空气量较少，故增湿费用较低。 8 z& J# u2 q4 q, c! m: i3 g7 q()磨琢性。为降低输送管道和零部件磨损，输送磨琢性物料时应选用较低输送速度。在稀相系统中要避免使用有运动部件的供料器，并通过使用短半径弯管 、一端不通铸铁形管和自蔓延高温合成技术制造的陶瓷钢铁复合
43、管等措施来延长管道的使用寿命。 ()易碎性。输送过程中，大多数物料的破损发生在弯管或螺旋泵这类供料器中。因此，设计系统时应少用弯管并避免使用螺旋泵这类易破碎脆性物料的供料器。 ()颗粒性。顶部卸料仓式泵和普通旋转叶片供料器不适用于粒状物料输送。后者会剪断粒状物料，而偏置式旋转叶片供料器可避免这种现象。 7 x) ?- v w* f) 0 : m Q()吸湿性。通过干燥输送空气可避免吸湿性物料带来的问题。使用冷冻法或干燥剂可保持物料干燥。有时候如水分吸附不大，物料也能用未经干燥空气在密相状态下输送。 * w4 v/ r Y0 F()低熔点。当低熔点的高速颗粒 软化温度 冲撞管道内壁和弯管时，可能
44、发生局部熔化。对大多数低熔点物料，使用低速输送可消除这个现象。 ( F“ ?- M+ |7 w) f1 u1 h()细度。微米或亚微米级细粉会在输送过程中涂附在管道内壁上，从而减少了管道横截面积并降低了输送量。通常使用仓式泵并在管道中使用能定期振打挠性管解决这一问题。 ()气体渗透性和保持能力。稀相输送是以低压、高速以及物料均匀分布在输送管道横截面上为特征的，因此输送过程基本上是由影响周围气流的单个颗粒物料性质决定的。而密相输送的特点是高压、低速和严格分离二相流动，被输送物料主要是以管道底部的束状形式流动，偶尔有沙丘、不规则结团或充满管道横截面的栓状形式流动，这个输送过程受到物料整体流动性质而非单独颗粒物料特性的影响。因而物料的气体渗透性和保持能力对密相系统的影响较大，而对稀相系统的影响则较小。 , % x, m9 1 J3 r当物料的空气保持能力较高（即气体渗透性较差）时，只需较少的空气量就足以使物料流态化并可减少内磨擦角。当空气流动停止以后，这个流动过程还能延续一定时间，在这个阶段内磨擦角通常小于壁磨擦角。在密相输送系统中，这类物料的结团和成栓很容易被打散，物料在管道底部基本上以流化束的形态流动。在密相栓状输送中，它们的临界成栓长度较短。另外，有较高空气渗透性 即空气保持能力较低 的较粗物料所允许的临界成栓长度将比管直径还要长，其料栓
