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影響密相氣力輸送系統出現故障的原因是什么?
時間:2020-11-12 09:31:04 作者:
氣力輸送系統分為壓送式、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泵,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。

氣力輸送從出現到廣泛應用,促進了氣力輸送的不斷發展。

當氣流中顆粒體積比(料/氣)不超過0.05,固氣混合系統的空隙率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,輸送穩定且輸送距離遠,輸送管管徑小,安裝方便。密相輸送系統在化工、食品、制藥、建材、采礦、冶金及電力等行業的塑料顆粒、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。
密相氣力輸送系統常見問題

1.堵塞 管道堵塞是密相氣力輸送系統最常見和最不易處理的故障之一,約占氣力輸送系統故障率的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 密相氣力輸送系統出料時間長,粉體貯倉運行中出現堵粉現象,造成下料困難。

4.出力不足 密相氣力輸送系統出力偏小或不足,難以適應大型裝置,如火力發電廠等裝置的氣力除灰要求。


密相氣力輸送系統常見問題產生原因及影響因素

01.系統設計及選型

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定性,在參數設計、設備選型期間就需考慮。

1.1 系統壓力損失

系統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系統選型與布置

倉泵型式不同,系統出力、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。密相氣力輸送系統目前主要有正壓單倉泵系統、正壓多倉泵系統及低正壓系統,其系統參數應用范圍見表下表。

02.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,造成系統堵塞。

(3)物料中雜物多 若輸送系統內部沒有清理干凈,雜物進入料斗,會造成倉泵和輸送管路堵塞。

03.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。

04.元器件故障

4.1氣動閥漏氣

氣力輸送系統中使用的進料閥、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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