朱會(huì)剛

摘要：活性炭在生產(chǎn)過(guò)程中，從原料進(jìn)廠到產(chǎn)品出廠，共需5-6個(gè)工序，各個(gè)工序間均存在物料的轉(zhuǎn)移和輸送環(huán)節(jié)，基本采用皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)等輸送設(shè)備完成，由于常規(guī)輸送設(shè)備密封性能差，安裝造價(jià)高等缺陷，實(shí)際使用過(guò)程中仍存在較多問(wèn)題。而風(fēng)力輸送在活性炭行業(yè)的應(yīng)用將完美解決上述問(wèn)題，本文以活性炭活化料為例，設(shè)計(jì)一套活化料風(fēng)力輸送系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：活性炭輸送風(fēng)力

1引言

風(fēng)力輸送裝置由于其諸多優(yōu)點(diǎn)而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)多行業(yè)均有應(yīng)用，其利用空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的推力和所輸送的物料沉降速度之差別來(lái)輸送物料。主要分為吸入式和壓送式兩種方式，其中吸入式主要用于多點(diǎn)集中向一處輸送，而壓送式多用于一處向多處輸送?；钚蕴康幕罨陷斔瓦x用吸入式設(shè)計(jì)。

要設(shè)計(jì)一套活性炭風(fēng)力輸送系統(tǒng)，首先應(yīng)根據(jù)輸送量和場(chǎng)地實(shí)際情況，確定輸送生產(chǎn)率、輸送濃度比和輸送風(fēng)速等主要參數(shù)。再計(jì)算各段管徑、選擇管道走向及系統(tǒng)主要設(shè)備元件的選擇，最后確定風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓。

2 活性炭風(fēng)力輸送系統(tǒng)的特點(diǎn)

吸入式風(fēng)力輸送裝置主要由給料機(jī)吸入口、控制閥門、輸送管路、旋風(fēng)分離器、風(fēng)閥、一級(jí)高壓離心風(fēng)機(jī)、除塵器、二級(jí)風(fēng)機(jī)組成，系統(tǒng)采用全自動(dòng)控制，所有風(fēng)閥、料閥全部選用氣動(dòng)閥門，集中控制。該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

2.1 物料無(wú)需包裝和拆分，操作效率高，費(fèi)用低;

2.2設(shè)備簡(jiǎn)單，占低面積小，設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi)用高;

2.3輸送量不拘大小，系統(tǒng)控制可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，需要的人工費(fèi)用低;

2.4 能夠避免物料返潮、污損或混入其它雜料，可以保證物料的質(zhì)量和衛(wèi)生;

2.5 相對(duì)機(jī)械輸送，需要的動(dòng)力較大，物料粒度要限制在50mm以下，密度大、粘度大的物料不適合風(fēng)力輸送。

3 風(fēng)力輸送系統(tǒng)主要參數(shù)的選擇與計(jì)算

3.1 混合比

混合比是粉料氣力輸送裝置的一個(gè)非常重要的參數(shù)?；旌媳仍酱螅接欣谠龃筝斔湍芰?，在相同的生產(chǎn)率條件下。所需的管道直徑就越小，可選用容量較小的分離、除塵設(shè)備，所消耗的風(fēng)量和能量也越小，從而使物料氣力輸送裝置的投資費(fèi)用降低、單位能耗減小。

計(jì)算公式： M=Gm/Gq...（Gm代表每小時(shí)輸送料的重量，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本文中Gm=6000kg/h;Gq代表空氣的比重，選1.2kg/m?），求得M=4。

3.2 輸送風(fēng)速

運(yùn)送物料在所有的輸送管段內(nèi)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，物料氣力輸送裝置具有最經(jīng)濟(jì)的工作性能時(shí)侯允許的最小氣流速度，就是輸送風(fēng)速。一般輸送風(fēng)速，應(yīng)較“經(jīng)濟(jì)速度”有10%一20%的裕量?？蓞⒖汲Ｓ玫墓艿览锏牟煌斔脱b置。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本次選用風(fēng)速為20m/s。

3.3 輸送所需的風(fēng)量

所需風(fēng)量由物料的輸送率、混合比確定，根據(jù)公式：

Q=（1.1-1.2）G/（Mч） （式中：G.—講算輸送率，kg/h;ч—空氣重度，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下1.2 kg/m3;M——混合比。）

=1500m?/h

3.4 輸送管直徑

根據(jù)輸送所需的風(fēng)量和輸送速度來(lái)確定管道的直徑（m）：

D2=4Q/ЛV （式中：Q--風(fēng)量 m3/h; V--風(fēng)速 m/s）

D=115mm，選用內(nèi)徑大于115mm管道作為本系統(tǒng)物料輸送管道。

3.5輸送壓力

輸送氣體的壓力必須大于物料在輸送管中移動(dòng)時(shí)各項(xiàng)壓降的總和△P總。這些壓降包括：空氣通過(guò)接料器的壓力損失、使物料加速的壓力損失、輸料管中的壓力損失、提升物料到一定的高度的壓力損失、彎管的壓力損失、物料加速及空氣氣流的壓力損失等。

上述壓力損失有些可以通過(guò)計(jì)算得出，有些需根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理推算得出。為保險(xiǎn)期間，最后需將所有壓力損失之和乘以安全系數(shù)（1.2）后，方可確定最終風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓。

4 系統(tǒng)改進(jìn)建議

4.1系統(tǒng)料管材質(zhì)選用PE管，根據(jù)使用情況，PE管耐磨性能較差，不能滿足耐磨要求，尤其在橫向拐彎處磨損較快。建議更換為不銹鋼管。

4.2負(fù)壓吸入式對(duì)系統(tǒng)密封性相對(duì)要求較高，系統(tǒng)在安裝、使用過(guò)程中對(duì)密封點(diǎn)需重點(diǎn)檢查，有條件應(yīng)當(dāng)做氣密性試驗(yàn)，以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4.3系統(tǒng)采用PLC集中控制，但由于入料點(diǎn)較多，且時(shí)間無(wú)固定規(guī)律，因此在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮監(jiān)控系統(tǒng)，兩者結(jié)合確保安全運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)實(shí)踐證明，活性炭風(fēng)力輸送系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、管理方便、操作容易，作為一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效、靈活的物料輸送方式，既解決了物料轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程揚(yáng)塵的問(wèn)題，又能夠達(dá)到降本增效的目的。在今天的活性炭行業(yè)具有很大的推廣價(jià)值，煤粉輸送、炭化料輸送、活化料輸送均可推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1]王航宇.西門子WinCC在二氧化碳回收系統(tǒng)中的應(yīng)用%ApplicationofSiemensWinCCinthecarbondioxiderecoverysystem[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2015（5）：101-105.

[2]劉增祥.氣力輸送實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D].南京理工大學(xué)，2005.

[3]王偉.長(zhǎng)距離氣力輸送堵塞問(wèn)題關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].山東理工大學(xué)，2013.

[4]夏鵬.炭黑氣力輸送氣固兩相流的模擬分析與實(shí)驗(yàn)研究[D].青島科技大學(xué)，2011.