大型低耗气力输送设备的研究与应用

安全管理编号：LX-FS-A53750

大型低耗气力输送设备的研究与应

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大型低耗气力输送设备的研究与应

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我院承担了科技部2002专项资金技术开发研究项目“大型低耗气力输送设备研究开发”，其成果项目——DB仓式泵。经实际应用表明，系统操作简便，节能降耗显著。本文分析对比不同类型的气力输送设备，并重点介绍DB仓式泵的研究与应用。

1 不同类型气力输送装置的分析比较

气力输送装置主要有两种类型：负压抽吸式和压送式，国内外粉粒状物料的气力输送大多采用压送式，其发送器结构主要分两大类，即螺旋泵和仓式气力输送泵。

1.1 螺旋泵

80年代引进了M型F-K螺旋泵的设计及制造技术。主要优点是：螺旋轴采用双支撑，出料口根据工艺要求可直接出料或左右侧出料，密封采用油封及气封，工作更为可靠。该泵用于连续输送物料，并可在0-100％额定输送量下变量输送，输送过程无脉动，输送量可达数百吨，在相同输送量的前提下设备体积最小。因此，特别适用于干法水泥生产线的煤粉输送，也适用于大型散装水泥船用的水泥输送。

螺旋泵属悬浮式稀相输送，输送风速高，因此，其螺旋叶片及内衬磨损大，需经常更换；电耗约高于仓式气力输送泵30％以上，在要求长距离大输送量

的工艺系统中不宜采用。

1.2 仓式气力输送泵

1.2.1 高压悬浮式仓式气力输送泵

它结构简单，几乎没有运动件，所以故障少，几乎无噪音。以仓式泵为发送器的高压悬浮式气力输送装置，曾得到广泛应用，由于其输送风速高(末速25～30m／s)，因此管道磨损严重，混合比低，气耗大，电耗高。70年代后，国内外科技工作者转向低速、高浓度的气力输送技术研究，最大限度地降低管道磨损、提高混合比、降低气耗，提高技术经济指标。

1.2.2 脉冲栓流气力输送泵

工作原理是：将物料装入栓流泵内，在压缩空气的作用下，物料经泵体排料口进入输送管道，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。

常见的气力输送是凭借输送气体的动压进行携带输送，而栓流输送利用的是气栓的静压差进行推移输送，并且物料的流动是栓状流，因此栓流的输送速度可大大降低，耗气量也随之降低许多，系统及设备简单。由于速度低，故所引起的摩擦和冲刷磨损大大降低。栓流泵系统具有低能耗、低磨损、高灰气比和高输送效率的特点。

但是脉冲栓流的输送机理决定了对物料有严格要求，输送距离受限(＜300m)，输送量小(＜30t／h ＝，显然不能满足当前市场急需的长距离大输送量的气力输送需求。

1.2.3 双套管紊流浓相气力输送

此技术为德国MÖLLER公司专利，我国在电厂粉煤灰的长距离大输送量气力输送系统中引进多台(套)。

输送原理：以仓式泵为发送器，与常规仓式气力输送主要不同点是该系统采用特殊结构的输送管道，即在输料管内增设另一小管道，小管道布置在大管道上部，小管道下部每隔一定距离开有扇形缺口，正常输送时大管走料，小管主要走气。压缩空气通过小管缺口流出产生紊流效应，不断扰动物料进行低速输送，工作原理示意见图1。

图1 双套管紊流浓相气力输送系统工作原理

当输料管道内出现被输送物料局部聚积时，流通

截面减少，此时输料管道内压力高于输气管内压力，存在一个压力差，因此需对输气管内加压。当输气管内压力高于开口处的输料管道内压力时，则输气管内压缩空气输入输料管道内，对聚积物料进行分割吹散后输送。当输料管道内压力与输气管内压力平衡时，两者之间气流不交流，故输料管道能保持平稳输送。

据资料介绍其优点为：①系统适应性强，可靠性高。②

低流速、低磨损，初速为2～6m／s，末速约15m／s，平均流速10m／s左右。③电耗低：常规输送电耗7～10kWh／(t·

km)，而该系统为4～6kWh／(t·km)。④输送距离远：达1000m以上。

1.2.4 助推式高浓度气力输送

美国空气动力公司研制的助推式高浓度气力输送

系统，以仓式泵为发送器，在输料管道上按一定间隔距离安装若干只助推器，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料管的作用，另外的空气通过助推器直接加入管道，被输送的物料在管道中呈集团流或栓流，运动速度低、混合比高、耗气量小。

1.2.5 DB仓式气力输送泵

它是我院研发的多功能型浓相流态化气力输送设备，其特点：

（1）仓泵容积大(＞18m3)输送量大(单泵输送水泥＞120t／h)，工作次数少，因而故障率更低。

(2) 管式低阻型内部流态化装置使流态化区域大且稳定，输送混合比高。

(3)管道的变径设计，保证了输送气流速度低(初速5m／s左右，末速为10～16m／s)，磨损小，电