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| 氣力輸送氣量控制的方式分析比較 |
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| 1.單減壓閥與拉法爾管組成的氣量控制系統(tǒng) 在總進(jìn)氣管采用一個(gè)減壓閥和輸送、清掃拉法爾管組成的氣量控制系統(tǒng)。在壓縮空氣副管上無(wú)自動(dòng)閥門和壓力傳感器。 優(yōu)點(diǎn)：控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)成本低，維修成本也低。對(duì)于用戶氣源壓力高(大于0.7MPa)，輸送管線短的系統(tǒng)比較合適。 缺點(diǎn)：由于在整個(gè)輸送過(guò)程中副管始終處于開(kāi)啟狀態(tài)，壓縮空氣消耗量大，輸送末端氣速由于副管的補(bǔ)氣作用所增加。對(duì)于用戶氣源壓力低(小于0.55MPa)或壓力波動(dòng)大，流量不穩(wěn)定、輸送距離長(zhǎng)的情況下，由于副管的排空氣量(無(wú)效氣量)占整個(gè)輸送氣量的比例增大，產(chǎn)生輸送后期輸送氣源壓力下降、氣量減少造成輸送困難或堵塞，輸送時(shí)間延長(zhǎng)。 2.雙減壓閥與拉法爾管組成的氣量控制系統(tǒng) 輸送主管和副管分別采用各自的減壓閥，分別設(shè)置各自壓力，一般副管壓力高于主管壓力。根據(jù)輸送距離的長(zhǎng)短，在輸送管上安裝壓力傳感器，對(duì)應(yīng)副管上安裝氣動(dòng)截止閥。由主管壓力控制對(duì)應(yīng)副管閥門的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)******補(bǔ)氣。對(duì)于含有DN175輸送管線，為了保證在清掃過(guò)程中的氣量。 優(yōu)點(diǎn)：主、副管壓縮空氣管路分開(kāi)，徹底消除了主管上過(guò)濾裝置由于密封問(wèn)題產(chǎn)生的泄露造成副管上小過(guò)濾器的堵塞：副管壓力高于主管壓力，可真正實(shí)現(xiàn)副管的清堵作用；在主副管上設(shè)置壓力傳感器和氣動(dòng)截止閥，最大限度的減少副管的無(wú)效氣量，實(shí)現(xiàn)******補(bǔ)氣，實(shí)現(xiàn)低速、高料氣比的穩(wěn)定輸送。在輸送距離100m，輸送管直徑為DN125/150，在輸送管道上設(shè)置4個(gè)壓力傳感器，輸送氣量與上一種控制方式比較，減少15%—25%。如果輸送距離增加或增加副管上的閥門，節(jié)約的氣量還要增大。同時(shí)在意外出現(xiàn)堵塞時(shí)，可以通過(guò)壓力傳感器的壓力自動(dòng)監(jiān)視堵塞位置，并通過(guò)清堵程序控制副管閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)疏通。 缺點(diǎn)：根據(jù)輸送距離的長(zhǎng)短設(shè)置壓力傳感器和氣動(dòng)截止閥，使設(shè)備投資和維修成本略增加。對(duì)于不同物料采肜一條輸送線輸送，由于物性的變化，輸送特性必然發(fā)生變化，采用固定氣量的控制方式(雖然用戶可以根據(jù)物料情況手動(dòng)選擇減壓閥壓力，但實(shí)際操作情況用戶很難辦到)。該系統(tǒng)對(duì)一條輸送管輸送多種物料很難保證所有物料的輸送速度和料氣比******。 3.可調(diào)式拉法爾管與減壓閥組成的氣量控制系統(tǒng) 在輸送主管氣量控制回路上采用一只可調(diào)式拉法爾管和手動(dòng)減壓閥組成氣量控制方式，根據(jù)不同物料在輸送或清掃階段用氣量不同，改變拉法爾喉徑來(lái)調(diào)節(jié)空氣流量，是今后氣力輸送氣量控制的一個(gè)發(fā)展方向。 4.減壓閥與薄膜調(diào)節(jié)閥組成的氣量控制系統(tǒng) 采用減壓閥和薄膜調(diào)節(jié)閥組合實(shí)現(xiàn)氣量控制。減壓閥的出口壓力設(shè)定比較高，可參照輸送管的承壓壓力設(shè)定，故減壓閥的主要功能是保證系統(tǒng)安全，流量的調(diào)節(jié)主要依靠薄膜調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)范圍有限，有時(shí)不得不利用減壓閥進(jìn)行粗調(diào)。 5.拉法爾管在氣力輸送系統(tǒng)中的作用 由于法拉爾管是個(gè)測(cè)流元件，可以從減壓閥在正常輸送時(shí)的出口壓力和大過(guò)濾器進(jìn)口處壓力分別作為拉法爾進(jìn)、出口壓力，由公式進(jìn)行計(jì)算或從表中查取，從而得到空氣流量。再由公式：輸送料重/(空氣流量×輸送時(shí)間×1.205)得到平均混合比。由于無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算不同混合比下的輸送管道阻力，每一個(gè)用戶在輸送不同物料時(shí)的空氣流量需要在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)輸送阻力來(lái)定。對(duì)于喉徑一定，其流量范圍一定。為了防止拉法爾喉徑大注對(duì)氣流的限流作用發(fā)生流量不足、混合比大造成的堵管，適當(dāng)增大拉法爾管的喉徑是一種保守的做法，但也是一種穩(wěn)妥的辦法。 對(duì)于喉徑一定的拉法爾管，當(dāng)出口壓力(絕壓)/進(jìn)口壓力(絕壓)小于等于0.528時(shí)流量達(dá)到最大，不隨進(jìn)、出口壓差的增大而變化，該區(qū)為穩(wěn)流區(qū)；比值大于0.528時(shí)，進(jìn)口壓力一定，如出口壓力增大，流量明顯減小。故對(duì)于拉法爾出口壓力，進(jìn)口壓力大于0.528時(shí)，可以調(diào)高減壓閥壓力來(lái)增大流量，提高輸送速度。但如果氣源壓力太低，小于0.65MPa時(shí)，提高減壓閥出口壓力到一定程度，雖增大拉法爾流量，減壓閥特性變差。此時(shí)增大拉法爾喉徑可能不會(huì)對(duì)空氣流量產(chǎn)生任何影響。主要是減壓閥流量不足，只能要求用戶提高氣源壓力。 拉法爾管除了作為流量計(jì)外，另一個(gè)非常重要的作用是，當(dāng)拉法爾管喉部氣流速度達(dá)到超音速時(shí)，產(chǎn)生激波，對(duì)出口太力的波動(dòng)產(chǎn)生屏蔽作用。 (1)在新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中準(zhǔn)確計(jì)算輸送用拉法爾喉徑還不太現(xiàn)實(shí) 由于氣力輸送理論研究的重點(diǎn)是輸送管道壓力損失的計(jì)算，目前對(duì)于密相輸送，特別是倉(cāng)泵式外旁通這種非穩(wěn)態(tài)輸送方式，準(zhǔn)確計(jì)算輸送阻力到目前還不現(xiàn)實(shí)，故無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算拉法爾管的喉徑，造成所設(shè)計(jì)喉徑無(wú)法在喉部達(dá)到音速，即喪失拉法爾的壓力屏蔽功能。只能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)改造拉法爾喉徑才能滿足要求。在輸送開(kāi)始階段、結(jié)束階段和清掃階段，阻力低，出現(xiàn)壓力屏蔽。在穩(wěn)定輸送階段，可以通過(guò)降低料氣比使輸送阻力下降，實(shí)現(xiàn)拉法爾管的壓力屏蔽功能，以實(shí)現(xiàn)輸送狀態(tài)穩(wěn)定，但料氣比下降，氣速相應(yīng)提高，對(duì)于管道的磨損，粒子的破碎影響程度如何，仍有待于進(jìn)一步研究。但在管道清掃階段，由于物料在管道內(nèi)逐漸減少，特別是清掃后期管道內(nèi)基本無(wú)物料，此時(shí)管道阻力計(jì)算可以按照純空氣流動(dòng)阻力進(jìn)行計(jì)算。為了保證管道清掃徹底，無(wú)殘余，必須保證一定氣量，對(duì)拉法爾喉徑計(jì)算比較準(zhǔn)確。 (2)減壓閥進(jìn)出口壓力與拉法爾喉徑及幾何形狀對(duì)流量的影響有待進(jìn)一步研究 拉法爾管和減壓閥進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，對(duì)于拉法爾管喉徑、減壓閥進(jìn)口壓力、出口壓力等參數(shù)，對(duì)于給定的輸送系統(tǒng)，應(yīng)該存在一個(gè)合適的值，必須進(jìn)一步研究。拉法爾管幾何形狀，比如入口收斂角、擴(kuò)散角、進(jìn)出口直徑對(duì)拉法爾管的流量系數(shù)、其喉徑可以在調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，或在輸送過(guò)程中通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。(圖/文www.changrong-jx.com) |
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