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气力输送装置管道为什么会出现堵塞?如何避免?

发布时间:2019-10-24 10:04人气:

管道堵塞机理、原因及改进措施如下:
 
1,管道堵塞机理
气力输送机就是利用空气或气体的流动,在管道中输送干燥的散状固体粒子或颗粒物料。空气或气体的流动直接给管内物料提供移动所需的能量,管内空气的流动则是由管道两端压力差来推动。该装置采用从空气压缩机出来的高压空气作为气源,供料装置为一压送罐,当物料投入压送级后,关闭进料蝶阀,打开进气阀,压缩空气从罐体锥部进入与物料混合,打开排料蝶阀,物料和空气就以一定的混合比进入输送管内进行输送。当物料和空气的混合物到达终端储仓后,空气经袋式除尘器过滤后排入大气,物料则从气流中分离出来落入储料仓中。物料在输送管道中的实际流动状态复杂多变,有可能沉降在管底形成料团,有可能粘附于管壁并逐渐增厚。一旦在某个局部管段堆积的料团发展到充满整个管道横截面而又滞留不动时,就造成输送过程停止,即管道堵塞。如果一套气力输送装置的输送管道出现堵塞,势必影响正常生产,所以必须弄清堵塞的原因并采取有效的措施予以解决。
 
2,管道堵塞的原因
(1)输送工艺参数输送工艺参数是指输送物料的速度、物料与空气的质量混合比和输送空气压力。输送管道中物料与空气的混合比的大小关系到系统工作的经济性、可靠性和输送器力的大小。混合比越大,所需输送风量小,越有利于节约能源。但混合比过大,不但输送压力要增加,而且在同样的气流速度下引起管道堵塞的可能性就越大。输送压力的增加,有可能造成超过气源机械允许的进出口压力。所以物料与空气的混合比有一个最佳数值,太低则浪费能源,降低输送能力;太高则易造成管道堵塞。输送管道中的气流速度称为输送风速。
输送风速的确定要适当,风速太高,不但能量损失大,管道磨损和颗粒破碎都会严重;风速太低,系统工作不稳定,易增加管道阻力、引起管道堵塞。从理论上讲,只要输送风速大于所输送物料的悬浮速度(悬浮速度是指要使物料处于悬浮状态,所需要的最小气流速度),物料即可输送。实际上,由于物料颗粒群之间以及物料与管壁之间的摩擦、碰撞和粘附等原因,要有比悬浮速度大得多的输送风速,才能正常输送。实际生产中,考虑到混合比和物料性质等各种条件的变化,播送风速可按悬浮速度的某一倍数来定,一般取2~4倍,当输送的物料粒径、密度、含湿量、粘性较大,或者系统的规模大、管路复杂时,应采用较大的输送风速。对于不熟悉的物料需事先进行输送试验。
 
在输送管道中物料所占的比重较大,或者说输送浓度较大,物料在输送中,以集团的形式向前移动。两相流中的气体在输送管道中的前后压力变化较大。自管道起点至终点,由于气体与管壁的摩擦以及它输送物料等能量的消耗,压力逐渐降低。因此选取输送物料的空气压力,首先应确定管道中空气流的总压损,包括将初速为零的空气和物料分别加速到最大速度的压损、在水平管或倾斜管中使物料处于悬浮状态的压损、在垂直管或倾斜管中把物料提升一定高度的压损、槽料管的摩擦压损、在弯管中的压损等。总压损乘以一个大于1的系数,即为输送空气压力。
 
(2)物料料性的影响
1)物料的楔入作用。充塞在管道中的一段料团,若其中有三个球形颗粒在管道中并列,中间球体在推力下力求进入两个球体之间。三个球体接触点切线所形成的夹角,称为楔入角。中间球体对两侧球体的作用力通过球体中心的连线,可分解为向前的水平推力和垂直管壁的压力设物料与管壁的摩擦系数为则管壁对球体的摩擦阻力是R=Nf随楔入角a减小,垂直压力N增大,阻力R亦增大。当气流推力小于阻力R时,料团即无法向前移动从而使管道堵塞。球形颗粒的楔入角在0°-120°之间,立方体颗粒的楔八角在90°-180°之间。即球形颗粒形成的料团比立方体颗粒的易堵塞。具有尖角的不规则形状的颗粒其楔入角更小,也就更易堵塞。对于大小颗粒混杂在一起的物料,由于小的颗粒易楔入到大颗粒之间,所以也使堵塞更容易。
 
2)物料的粘附性。如果物料粘附在输送管壁上或自行结块,不仅降低输送能力,而且会导致管道堵塞。粘附现象的产生是由于物料具有粘附力,它包括:分子间、颗粒表面水分和静电等产生的引力,颗粒表面因吸附水分、融化或化学反应而互相粘结。气力输送时,物料与管壁除有附着力外,气流还会产圣使粘附料脱离管壁的分离力。只有当附着力大于分离力时,管壁上才会出现附着层。这种情况还与物料特性、管道材料、壁面粗糙度、气流速度等有关。对于极细的粉料、带静电的物料,输送气流速度与附着力和分离力的关系。容易粘壁的物料也易自行结块。当管道某部位粘壁后,有的可能马上剥落,有的可能又被后来的物料所粘附,粘附层越积越厚,流动阻力越来越大,且终造成管道堵塞。通常,在弯管中堵塞的可能性最大。这是因为气流由于转弯产生的离心力,将物料甩出,再由气流的冲击力将它们逐层压在弯管外侧。气流速度越快,由于静电作用而造成的堵塞的可能性越大。
 
(3)气力输送装置本身的问题装置的整体工艺布置不合理、具体设备的结构不合理、装置的安装精度差、输送程序不合理等,是输送管道出现堵塞的主要原因。
 
1)输送管道的加工、安装及布置。输送管道内壁粗糙或内村扭曲;法兰连接件或弯头过多;物料与其外侧碰撞后必定减速,必须再由气流予以加速。若在短距离内连续几个弯管,则在经过上一个弯管已减速的物料,还未充分加速以前又进入下一个弯管,继续减速,一旦气流速度不足,即出现堵塞。
 
2)压送罐。用压送罐压送带粘性或流动性差的物料时,如果罐锥体夹角太大或下部出料口径大小,物料就易在锥体部架桥,使出料不均,有时无料进入输送管;有时却大量涌出,在输送管道的起始段即被堵塞。当压送罐是按某种物料而设计,若改变输送物料的品种,特别是料性相差很大时,如输送PVC的压送罐,其锥部可以不安装流态化进气装置,但用它来输送粘土类粉料时,就会因为下料不畅出现架桥或堵塞。
 
3)操作程序。在不到规定的气源压力下仍勉强进行输送,使得用于输送的压缩空气气量和压力不足,压送罐内或转送管内存有余料,未加清洗或清洗时间太短未清洗干净就进行输送,造成管道中局部物料过多;旁通管侧吹进气压力太低和进气量太少,根本起不到增压作用。进气压力太高或进气量多,反而阻碍物料前进,特别是含水分较高的物料,甚至会在喷嘴前端逐层粘附。这些都会导致堵塞。
 
4)储料罐。输送管道的终点是储料仓,如果料仓中物料已满而料位计未显示,物料因无处可去而将管道堵塞。如果料仓的除尘风机停转或除尘器脉冲控制仪失灵或除尘滤袋吸力过大,都会导致料仓内正压升高而无法输送,甚至会造成料仓破裂的后果。其他原因总气源供气量余裕不足,供气压力不稳定,使输送过程中前后料气混合比不一致,输送速度时快时慢,严重时即造成堵塞。气源空气脱水除油不彻底,使转送过滤器堵塞;或者由于天气潮湿,特别是寒冬和雨季,管道内壁凝结大量水珠,使物料中水分增多而变得具有粘性。当然,输送过程中突然紧急停电、停气,或供气阀门突然失灵等其他突发原因,也会使管道堵塞。

3.小结
综上所述,用气力输送装置输送物料时,之所以某一部位的输送管道出现堵塞,其直接原因就是该部位气流速度过低、或局部阻力过大。只要明确了堵塞机理和原因,就可以采取相应的措施予以解决。一旦出现堵塞,应立即查明原因,尽快疏通。如果停留时间太长,以致管道中封存的空气全部渗漏流失,或者物料在管道内部自行结块或粘壁,那就除了拆开管道疏通外,别无它法。慎重周密地考虑各项工艺参数,选择恰当的气流速度和料气混合比,合理地进行输送管道和整个气力输送装置的设计,正确地使用和操作,预防堵塞的出现,才是最好的也是最节省的方法。

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