气力输送设计

气力输送设计

5．1已知条件:

5．2系统选择

5.2.1正压系统是工业上最常用的，它适用于文丘里式、螺旋泵和仓式泵等绝大多数供料器。

5.2.2 供料器的选择:螺旋泵

5.2.3 风机选择

大多数气力输送系统使用容积式空压机（风机），因为此类设备当压力变化时体积流量几乎不变。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。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。

5.3设计计算

5.3.1输送速度选择

据输送速度表的粒径和和密度,选

v=18m/s

5.3.2输送料气比

据GALOTER炉资料料气比C=2424/398=6.09,本设计取料气比

C=6㎏/㎏

则气体量为Q0=G/6=77821/6=12970㎏,折标态12970/1.293=10031 m3/h

考虑系统漏风和储备,风机风量Q=K4Q0=1.25×10031=12538.8 Nm3/h

5.3.2 输送管道有效内径计算

5.3.2.1风量换算系数计算

风量换算系数

体积换算系数

C=

V

质量换算系数0

t m C ρρ=

2

0000/273/273H

P t t t m

p T C p T P t

ρρ==*=+

当已知海拔高度为H 时,大气压与标准大气压的关系为:

P h/ P 0= (1-0.022569H)5。256

式中:T o --标况气体温度，℃;

T 1一该风量中气体的工况温度，℃; P 0—海平面上的气压，Pa

P h 一水泥厂厂区的气压，pa

H--水泥厂厂区海拔高度，km

0 5.256

(273480) 1.711273(1-0.0225690.5)0

t T P C t C V

T P t ρ

ρ+====⨯⨯ 5.3.2.2管道流量计算

Qt= Q0⨯C V =10031×1.711=17163 m3/h

5.3.2.3管道直径计算

有效管径D1应为:

117163

0.493

0.78543600250.78543600

t Q D v ===⨯⨯⨯⨯ m

圆整，取D1=0.5m

5.4 气力输送系统总压损

气力输送系统总压损是由输送管道总压力损失、管道出口阻力、喷煤管阻力和气力输送设备阻力组成。输送管道总压力损失又由水平管摩擦阻力、垂直管摩擦阻力和垂直管提升阻力组成。 工程上为了便于计算，常将弯管的局部压力损失折算成水平管道的沿程压力损失。一般对于均匀粒状物料，当弯管R/D=6时，其当量长度取8～10m,弯管R/D=10时，其当量长度取10～16m,弯管R/D=20时，其当量长度取12～20m V —管道内风速，为25m/s u —料气比，为6kg/m 3

H —工厂海拔高度，为0．5km; T 1—气体温度，为500℃;

L 1—水平管道输送长度，为20m, H 1—窑头垂直管道输送长度，为

16m,

N 1—输送管道上弯头数量，为4个。 M 1—输送管道上阀门数量，为2个。

L 2—换热器当量管道长度

输送管道阻力计算

ΔP=ΔP L +ΔP O +ΔP C +ΔP E ΔP —总压损

ΔP L ——输送管道总压力损失ΔP L =ΔP L1+ΔP L2+ΔP N1+ΔP M2+ΔP LFH +ΔP LH ΔP O ——管道出口阻力 ΔP C ——喷煤管阻力

ΔP E ——气力输送设备阻力。 ΔP LF W ——水平管摩擦阻力; ΔP LFH ——垂直管摩擦阻力 ΔP LH ——垂直管提升阻力。 5.4.1 计算输送管道当量长度

设弯管R/D=6时，其当量长度取10 m;阀门当量长度取20 m

水平管道当量长度

12112030410202130p L L L LN LM =+++=++⨯+⨯= m

5.4.2 计算输送管道阻力系数 按柏列斯公式:

阻力系数ξ1=0.0125+0.0011/1=0.0136 5.4.3 计算输送管道水平管摩擦阻力

水平管摩擦阻力(Pa) ΔP LFW =ξ1×Lp/D ×γa ×V 2/2 ×(1+K L ×u) 式中：ξ1一阻力系数;

Lp 一水平管道当量长度，m, D 一输送管道直径，m,

γa 一空气的重度，kg/m 3，当400℃，γa=1.293×273/673=0.524 u 一管道内料气比，u=2.2

K L 一附加阻力系数,见图1，v=25m/s 时，K L =0.23 水平管摩擦阻力(Pa)

ΔP LFW =ξ1×Lp/D ×γa ×V 2/2 ×(1+K L ×u) =0.0136⨯130/0.5⨯0.524×252/2⨯(1+0.23⨯6) =1378 (Pa)

5.4.4 计算输送管道垂直管摩擦阻力

垂直管摩擦阻力ΔP LFH =ξ1×H 1/D 1 ×γa ×V 2/2×(1+K H ⨯u) =0.0136 ×20/0.5×0.524×252/2× (1+0.23 ×1.1 ×6) =224.3(Pa) 式中: H 1一垂直提升高度，m;

K H 一附加阻力系数，K H =1.1K L 5.4.5计算输送管道垂直管提升 阻力

ΔP LH =γa ×(1+ u) H 1×g=0.524×(1+6)×20×9.81=720Pa 式中:g 一重力加速度。