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气力保送问答

气力保送系统与工程使用

彩票分析家Writer: admin Time:2019-10-13 01:57 Browse:℃

 管道技术属于气固两相流,已有百余年历史,曾在相当的一段工夫里研讨和应用停留在对悬浮稀相管道的基础研讨和组成系统的主要安装部件和构造改良上,以期处置耗能大,的破碎,管道等部件的磨损和管道的堵塞等在实际使用中出现的成就.在20世纪前期20余年中,低速密相气力保送技术的研讨开发的成功,赌气力保送技术从机理,应用上均有一个新的质的打破.赌气力保送技术机械化,自动化,大收收容量化,公允化运输成为可以,同时由于计算机技术的飞速展开,使以往感到棘手的气力保送进程管道中的复杂流态可以经过活动机构模型的建立用数值统计中止计算,使研讨不休深化和定量化;同时,由于制造技术和材料技术的奔腾展开,控制技术和传感技术的长足提高及引用,使低速密相气力保送技术在众多的家产范围成功地被应用,从而处置了以往破碎,管道磨损,高耗能等成就,并提高了系统的可靠性和工程的确经济性.

 与工程使用导论

气力保送工程技术是一项综合技术,触及流体力学、材料科学、自动化技术、制造技术等范围,属高新技术项目, 气力保送技术是典型的物流系统之一,是古代物流技术和装备中不成短少的一个组成份支! 具有以下特点:
  1:气力保送是全封锁型管道保送系统
  2:安插灵敏
  3:无2次净化
  4:高放节能,回护用度低
  5:便于物料保送和回收、为无泄漏保送
  6:气力保送系统以弱小的上风。将取代传统的各种机械保送。
  7:计算机控制,自动化水平高
气力保送技术广泛应用于石油、化工、冶金、建材、粮食等局部,具有能耗低、自动化水平高、可延续运转、环境净化小等诸多优点,是合适散料保送的一种先进技术。它是一门年老且应用近景广泛的跨学科的新技术,其研讨开发应用正蒸蒸日上的展开! 气力保送系统是应用有压气体作为载体在密封的管道中抵达保送散料或成型物品的目的.它有别于稀有的输水、输油和输气等单相流保送管道,属于气固、液固等两相保送技术.

   2     气力保送系统的基本构成

 
2.1气力保送系统的基本构成
气力保送系统普通由5个局部构成:发送器、保送管道、灰库、动力源、控制。义务进程大致可以分以下4个阶段:进料阶段、流化阶段、保送阶段、吹扫阶段.
A)进料阶段:物料经重力或卸料机落进壳体内,当料位上升至使料位计发出料满信号时(或按系统设定进料工夫控制),自动封锁进料阀和平衡阀,完成进料阶段;
B)流化加压阶段:当进料阶段完成后,自动开启进气阀,经过处置的干净紧缩空气经流量阀进进仓泵壳体底部,分散后穿过流化盘,使空气均匀地包围在每粒物料4周,同时壳体内压力上升.
C)保送阶段:当壳体内压力上升到系统设定值时,压力传感器发出信号,自动开户出料阀,流化盘上方的物料流化加强并末尾保送,物料不休处于边流化边进进管道中止保送;
D)打扫阶段:当仓泵内的物料保送终了时,仓泵内的压力不休下落,当压力下落到设定值时,唆使物料保送终了,延续一段工夫,紧缩空气打扫管道.然后封锁进气阀和出料阀,翻开均衡阀,待泵内压力为大气压时翻开进料阀,全自动进下一义务循环.
经过几10年的展开,气力保送技术日臻成熟,演化出负压系统(吸送式气力保送)、微正压系统(压送试气力保送)、正压单仓泵系统、正压单多泵系统等多种情势(统称为常规气力保送系统),其广泛应用为国民经济、环保事业作出了不成磨灭的奉献。常规气力保送系统的保送管道均为单管构造,其他各局部因类型而异.
2.2气力保送情势                   
 ·气力保送系统按类型分:正压、负压、正负压组合系统
 ·正压气力保送系统: 普通义务压力为0.1~0.5MPa
 ·负压气力保送系统: 普通义务压力为-0.04~-0.08 MPa
 ·按保送情势分: 浓相、半浓相、稀相等系统。
2.3气力保送系统功用表
 

气力保送基本举措

  3.1密相保送:
  密相保送分为发送罐保送和旋转阀保送。发送罐保送是经过将发送罐加压至一定压力,接纳切换出料阀及气刀对物料中止分配(物料在管道中呈柱塞外形)来完成保送的。这类保送气流速度较低而较高,保送气压力较高。保送气体常接纳空气或氮气,动力普通由紧缩机提供。主要特点为保送速度低,对物料质量影响较小。旋转阀密相保送是接纳稀相正压保送方式,而动力接纳紧缩机提供。系统具有较高压力、较低流速但保送才干大,对物料几近无影响。

 3.2密相保送通常有以下组合:
  3.2.1:固态密相
  常常应用于单点供料、长距离保送。适用保送脆性、磨蚀性大的物料。在管线中几近充溢了以柱塞活动方式向前挪动的物料。在管线中以低速、高密度的方式保送物料。
  3.2.2:不延续密相
  常常应用于单点供料,较长距离保送。管线中几近充溢了以柱塞活动方式向前挪动的物料。管道磨蚀小、物料不收收容易破碎。—般为正压保送。  
    正压保送系统是以紧缩空气把大批物料保送至较远距离的一种节能高效的保送方式。
  其气源接纳紧缩风机。
  依据保送物料的不合,和安插情势的不合,需中止严重的气力保送计算。正压系统有多种不合情势的保送方式。其方式为:
  经过星形锁气器的给料方式、将排进管道中的物料输进储料库。
  经过锁气器的给料方式,将排进管道中的物料输进储料库。
  组合的负压/正压保送系统由负压系统将近距离的多点物料保送到集料斗中,再由集料斗下部设置的仓泵将物料输进储料库或其它接纳点。
  3.2.3:延续密相
  多点供料,单点出料的保送方式。物料在管线中保送速度低于悬俘速度,合适保送粉末和小颗粒的物料。
  3.2稀相保送:
  稀相保送通常接纳较高的气流速度和较低的固气比,保送距离可达数百米。保送气体常接纳空气或氮气,动力普通由提供,物料在管道中呈悬浮外形。保送方式分为压送(正压)式和吸送(负压)式,压送式保送主要特点为保送量大,保送距离长,垄中断不乱。吸送式保送主要特点为可从低处(或散装处)、多点向高处、一点保送。压送和吸送可中止组合以满足特殊保送要求。适用于多点供料单点出料的保送方式。物料保送速度高于悬浮速度。合适保送粉末物料。普通接纳负压保送方式。
3.2.1 供气压力  
  空压机(风机)排气压力便是保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);假定空压机(风机)和供料器之间管道较长(如超出50m),还需加上传递压损;在供气线路中调理空气量安装如节流喷嘴等的压损也必需思索进往。
3.2.2 体积流量 
   假定空气的质量流量 ma(kg/s)已必定,那么可用近似举措求得尺度外形下的体积流量V0(m3/s) ,见式(1)。  
  V0=0.816ma        (1)
 体积流量也可经过保送空气初始速度来表达。首先依据保送参数(由抱赌气体定律产生)可计算保送空气初始速度;然后依据式(2)可求得V0值,见式(4)。      
  v=4p0VoT/πd2pTo     (2)
式中:v--保送空气初始速度m/s;
p0--尺度大气压,101.3kPa(尽对);
T--保送空气温度,K;
d--管道内径,m;
p--管道起始端空气压力,kPa;

T0--尺度空气温度,288K。
由式(2)失掉(3):
     V0=πd2pT0v/4p0T     (3)
将p0和T0值代进(3)得:
    V0=2.23d2pv/T      (4)
  需求说明的是V′O值是在管道内保送物料所需空气的体积流量,而所选空压机风机排气量必需思索供料器和管道阀门等的泄漏量。对正压系统来讲,旋转叶片供料器的空气泄漏量约为鼓风机排气量的15%~20%,而双翻板阀供料器的空气泄漏量约为鼓风机排气量的10%。
  3.2.3 压力适用范围
  正压系统中各类空压机(风机)的压力适用范围:对 低 压 系 统 ( 约 10kPa),,轴流式或离心式风机都是合适的,具体选择取决于系统负荷和需求的垄中断压力特性。这类风机常常应用于稀相保送,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。   
  当排气压力小于100kPa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。别的,它有恒定的速度曲线,当传递压力添加时,体积流量仅略微添加,从而保证了物料在一定压力下的悬浮活动外形。
  当排气压力大于100kPa时,往复式和螺杆式空压机都能满足气力保送系统中所需最高压力。单级回转滑片式空压机的义务压力可抵达400kPa(表压)。
  真空泵,由于这类装备选用对比少。对负压系统,如真空不是太大,常使用离心式透风机和罗茨鼓风机;关于较高真空,则接纳水环或液环式真空泵。
  3.2.4经济性分析
  当几种气力保送系统都适用于某一具体应用时,应选择最经济的。这里主要以仓式泵的实测数据为例,证实经过选择最好罐尺寸和最好垄中断压力可大大下落能耗和垄中断用度。
  3.2.4.1 投资用度
  总的来讲,高压密相保送中空压机和供料器的价钱对比昂贵;高压稀相保送系统中管道和收尘器的用度较贵。当保送距离小于50m,使用稀相系统的投资用度低;超出50m,密相系统的投资用度较低。对磨琢性物料的保送,用能周期性改换的零件如弯管等交换昂贵的耐磨合金零件可下落投资用度。
  3.2.4.2 垄中断用度
  主要动力用度来自空压机,其次是旋转叶片供料器和螺旋泵及袋除尘器,其它装备的动力消耗尽对空压机来讲是很小的。
使用集中气源可添加系统投资用度,但其垄中断用度比单独供气要高很多。如工厂集中气源压力为(600~700)kPa,而气力保送系统所需压力仅为100kPa,则使用集中供气用度要比单独供气高出一倍左右。假定必需使用集中供气,那么高压空气将主要用于仓式泵和分级管道。
  密相系统的垄中断用度总是较低的。当保送距离为50m时,稀相保送垄中断用度是密相保送的5倍以上(依据仓式泵使用情况);随保送距离增大,这个不同将添加。垄中断用度主要来自机电的功率消耗,可用式(5)中止粗略预算。
  P=165ma1n(p1/p2)    (5)
  或 P=202VO1n(p1/p2)   (5-1)
式中:P--机电消耗功率,kW
p1--空气进气压力,kPa(尽对)
p2--空气排气压力,kPa(尽对)
 机电消耗功率乘以单位电价即为每小时垄中断用度。
  3.2.4.3 仓式泵实测后果
  3.2.4.3.1 最好罐尺寸
  仓式泵的压力罐无效收收容积VB影响系统所需能量。在双仓系统中,VB,ges是2个相反的单罐收收容积之和(=2VB)。保送水泥时空压机输进压力为pv=400kPa(表压),保送粉煤灰时空压机输进压力为pv=300kPa(表压)。
  当罐尺寸大于临界收收容积时,其功率消耗独立于罐尺寸;当罐尺寸小于临界收收容积并降至极限收收容积时,相应的无效工夫会成倍添加。为了完成给定的额外保送量Ge,就需求在剩余的无效保送工夫内用一个较高的实际保送量GS来补偿。
  双仓系统(一个罐加压和保送,其余一个罐排气和进料)罐的临界收收容积比单仓系统罐的临界收收容积低。双仓系统比单仓系统的能耗更低。
  从能量不雅点来看,最好罐收收容积就是其临界收收容积。粉煤灰和水泥对比,粉煤灰具有更好活动和保送功用,其能耗也清楚添加。

4   内旁通密相保送系统

4.1普通原理:
气力保送系统其构成不尽相反,各有特点,但存在着共同的缺点:
悬浮保送、流流速高、末端流速可达:25-30m/s即90-108km/h
磨损严重,磨损反比于速度的3次方
备品备件改换频繁,普通不超出3个月
灰气比小、稀相、运转成本高
存在堵管的隐患
    为了处置技术成就,国外展开起来的一些先进气力保送技术内旁通密相保送系统是其中之一
内旁通密相气力保送系统是20世纪80年代在国外展开起来的一种先进气力保送技术,内旁通密相系统应用气固两相流、管道堆积流自动切割的原理,完全处置了以往气力保送系统大管道、高流速、高磨损、低出力、堵管等成就。

  内旁通密相气力保送系统的输灰管道由主保送管和内旁通管组成、内旁通管上设有引流-阻尼隔板、经过保送管道的自调理完成飞灰的率流稳态保送。当保送空气进进管道,内旁通管内的空气在主管道上构成紊流,将主管内聚集的飞灰联系成沙丘状料段。低速保送外形下,随着保送管道距离的增长,飞灰紊流活动外形被损坏,管道的底面出现了飞灰积聚,从而在此构成实增的阻力,使进进旁通这两点飞灰的压力,空气重新流进主保送管并在此区域再度构成紊流:这样料段不休联系、挪动、吹散、管道内紊流损坏后再构成,不休反复,将物料向前保送。
基于内旁通密相气力保送系统的特点,系统可以在较低的保送速度下中止高灰气比的保送。低流速大大添加了飞灰对管壁的磨损,系统的回护量大大下落。高灰气比减小了保送空压机收收容量,系统能耗低。
特 点:
 系统的义务压力通常200-300KPa
 先进的内旁通保送管专利技术

 适中的灰斗下空间
 多灰斗、大机组
 高的混合比
 保送距离最长可达1500米
 不堵管
 几近不产生磨损
 低能耗
 以发送罐交换了除尘器灰斗,扫除除尘器灰斗下灰不畅的缺点。
常规气力保送系统与内旁通保送系统的对比
 
 
常规气力保送系统与内旁通保送系统的经济性对比
 
 

系统设计

5.1 暂时不乱运转的基本条件
气力保送是应用气体将散料沿着管道从A处保送到B处,看似10分复杂,但在实际运转中很多系统存在:a)能耗大、零部件磨损严重、寿命短、散料破碎率初等成就;b)管道堵塞、达不到出力要求等缺馅。气力保送系统能否暂时不乱运转完全取决于系统设计及零部件质量。
系统设计 主要是基于所送散料料性的保送管道设计(包含沿保送标的目的的变径),从而保证系统运转不乱可靠及为零部件创造出良好的义务环境,延伸其使用寿命。
部件质量 主要是指气力保送系统中的关键零部件的选择及全部系统的组合质量。

5.2 系统的设计
气力除灰究真本性属气固两相流,其内部机理10分复杂。固然气力除灰技术在国内外已应用了几10年,但其设计计算基本上还处在手工阶段。由于气固两相流的实践10分复杂,计算量庞大,为了简化设计,国际出台了火力发电厂气力除灰系统设计尺度,但是多为粗线条的定性指导,而非定量计算公式,其设计情势也是查表,插值等手算方式。手算误差圈较大,因计算量庞大、人工难以胜任等. 为提高系统的经济性、可靠性。除灰系统的设计要做好以下设计:

1、系统设计。计算出设计出力下的系统配置:管径、变径点、气灰比、压力分布、温度分布、速度分布、功耗等。

2、系统寻优。得出最好经济运转工况和相应的系统配置、保送气量等。

3、非设计工况下的校核计算。在一样的系统配置(管径、变径点等)、但不合的外界条件下(如保送气量、灰温、风速、环境温度等),校核能否正常保送、气灰比、压力分布、温度分布、流速分布等。
 

六 控制系统基本设计

6.1、系统构成
系统的控制系统由中心垄中断台和摹拟显示屏、PLC控制柜,和仓泵旁边的现场控制箱组成。
经过中心垄中断台上的2位选择开关(自动、中中断)、现场控制箱上的2位选择开关(现场、中心),可以选择气力输灰系统的2种运转方式,即自动方式和中中断(现场手动方式)。
l  垄中断台2位开关拨到自动位置,一切仓泵延续循环保送。
l  垄中断台2位开关拨到中中断位置,仓泵中中断循环保送。但此时现场控制箱的2位开关拨到现场位置,可以由人工垄中断某个电磁阀的举措。
 
在自开义务方式下,中心垄中断台上的2位选择开关转到自动位置,同时现场控制箱上的2位选择开关转到中心位置,系统将依据事后设定的法式自动控制相应的保送仓泵延续循环义务;在中中断(现场手动方式)下,中心垄中断台上的2位选择开关转到中中断位置,现场控制箱上的2位选择开关转到现场位置,可以经过现场控制箱上的按钮控制指定阀门或装备的举措。
正常情况下,气力输灰系统义务在自动运转方式下。现场手动方式主要用于系统调试、装备检验或坏处扫除。
控制系统构造图以下所示:


系统具有各种报警功用。假定产生堵管、气源压力低、灰库料满等,系统将经过声响和唆使灯中止报警。在自动运转方式下,假定现场垄中断箱的2位选择开关(现场、中心)没有转到中心位置,中心垄中断台上的相应唆使灯会亮,同时发出声响报警,提示垄中断职员系统不具有自动运转的条件,并及时将现场垄中断箱的2位选择开关转到正确位置。
别的经过系统设置的自诊中缀功用,可以在线诊中缀系统各局部的义务情况。当某个料位计、进料阀、出料阀、均衡阀或压力开关出现异常外形,乃至出现坏处时,自诊中缀系统会发现成就所在,同时提示装备回护职员及时处置。
6.2、系统仪表配置
l  仓泵配置一只带近程显示功用的压力表和一只料位计
l  灰库配置一只料位计
l  气源配置一只带近程显示功用的压力表
l  每根输灰管配置两只压力开关
6.3、摹拟显示屏和中心垄中断台
显示安装和垄中断台。安装一只2位选择开关、一只蜂叫器消音按钮,和唆使灯等。构成系统的摹拟显示屏和中心垄中断台。
职员经过摹拟显示屏可以动态的了解全部气力输灰系统和各局部的实时义务外形。并经过中心垄中断台控制全部系统的义务方式。
6.4、PLC控制柜
西门子的S7-200 CPU224 系统及系统的I/O点统计以下:

依据上面的I/O点统计后果,PLC系统配置以下:
l  CPU模块:CPU224交换供电, 继电器输进        1块
l  16DI/16DO模块:EM223,8DI/8DO,继电器输进    1块
l  存储模块:                                    1块
6.5、现场控制箱                                            
系统有一个现场控制箱,仓泵的现场控制箱上有一只2位选择开关、带自琐和人工复位的按钮、外形唆使灯。其中2位选择开关用于选择中心或现场就地垄中断。假定选择现场方式,则中心将没法中止自动控制,此时可以经过垄中断箱上的控制按钮,人工控制相应电磁阀的举措,此时中心垄中断台上的2位选择开关一定处于中中断位置,不然系统会报警;假定选择中心方式,则现场垄中断箱上的控制按钮将不起作用。
6.6、电气装备清单


附图1:系统供电图
附图2:PLC系统图
附图3:仓泵现场控制箱电气原理图
 
 
 
6.7  PLC接口和外形说明

 
 

七  单仓泵运转逻辑及最小系统控制梯形图

 
单仓泵运转逻辑及最小系统控制梯形图
单仓泵运转逻辑及最小系统控制梯形图
单仓泵运转逻辑及最小系统控制梯形图
单仓泵运转逻辑及最小系统控制梯形图
单仓泵运转逻辑及最小系统控制梯形图
单仓泵运转逻辑及最小系统控制梯形图
单仓泵运转逻辑及最小系统控制梯形图

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