活性炭風力輸送系統設計

朱會剛

摘要：活性炭在生產過程中，從原料進廠到產品出廠，共需5-6個工序，各個工序間均存在物料的轉移和輸送環節，基本采用皮帶輸送機、螺旋輸送機等輸送設備完成，由于常規輸送設備密封性能差，安裝造價高等缺陷，實際使用過程中仍存在較多問題。而風力輸送在活性炭行業的應用將完美解決上述問題，本文以活性炭活化料為例，設計一套活化料風力輸送系統。

關鍵詞：活性炭輸送風力

1引言

風力輸送裝置由于其諸多優點而在國民經濟多行業均有應用，其利用空氣流動所產生的推力和所輸送的物料沉降速度之差別來輸送物料。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用吸入式設計。

要設計一套活性炭風力輸送系統，首先應根據輸送量和場地實際情況，確定輸送生產率、輸送濃度比和輸送風速等主要參數。再計算各段管徑、選擇管道走向及系統主要設備元件的選擇，最后確定風機的風量、風壓。

2 活性炭風力輸送系統的特點

吸入式風力輸送裝置主要由給料機吸入口、控制閥門、輸送管路、旋風分離器、風閥、一級高壓離心風機、除塵器、二級風機組成，系統采用全自動控制，所有風閥、料閥全部選用氣動閥門，集中控制。該系統具有如下特點：

2.1 物料無需包裝和拆分，操作效率高，費用低;

2.2設備簡單，占低面積小，設備投資和維護費用高;

2.3輸送量不拘大小，系統控制可實現全自動控制，需要的人工費用低;

2.4 能夠避免物料返潮、污損或混入其它雜料，可以保證物料的質量和衛生;

2.5 相對機械輸送，需要的動力較大，物料粒度要限制在50mm以下，密度大、粘度大的物料不適合風力輸送。

3 風力輸送系統主要參數的選擇與計算

3.1 混合比

混合比是粉料氣力輸送裝置的一個非常重要的參數。混合比越大，越有利于增大輸送能力，在相同的生產率條件下。所需的管道直徑就越小，可選用容量較小的分離、除塵設備，所消耗的風量和能量也越小，從而使物料氣力輸送裝置的投資費用降低、單位能耗減小。

計算公式： M=Gm/Gq...（Gm代表每小時輸送料的重量，根據現場實際情況，本文中Gm=6000kg/h;Gq代表空氣的比重，選1.2kg/m?），求得M=4。

3.2 輸送風速

運送物料在所有的輸送管段內可靠運轉條件下，物料氣力輸送裝置具有最經濟的工作性能時侯允許的最小氣流速度，就是輸送風速。一般輸送風速，應較“經濟速度”有10%一20%的裕量?？蓞⒖汲Ｓ玫墓艿览锏牟煌斔脱b置。根據實踐經驗，本次選用風速為20m/s。

3.3 輸送所需的風量

所需風量由物料的輸送率、混合比確定，根據公式：

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

=1500m?/h

3.4 輸送管直徑

根據輸送所需的風量和輸送速度來確定管道的直徑（m）：

D2=4Q/ЛV （式中：Q--風量 m3/h; V--風速 m/s）

D=115mm，選用內徑大于115mm管道作為本系統物料輸送管道。

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時各項壓降的總和△P總。這些壓降包括：空氣通過接料器的壓力損失、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計算得出，有些需根據實測經驗數據整理推算得出。為保險期間，最后需將所有壓力損失之和乘以安全系數（1.2）后，方可確定最終風機的風量、風壓。

4 系統改進建議

4.1系統料管材質選用PE管，根據使用情況，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負壓吸入式對系統密封性相對要求較高，系統在安裝、使用過程中對密封點需重點檢查，有條件應當做氣密性試驗，以保證系統正常運行。

4.3系統采用PLC集中控制，但由于入料點較多，且時間無固定規律，因此在控制系統設計時應充分考慮監控系統，兩者結合確保安全運行。

5 結束語

經實踐證明，活性炭風力輸送系統運轉可靠、管理方便、操作容易，作為一種經濟、環保、高效、靈活的物料輸送方式，既解決了物料轉運過程揚塵的問題，又能夠達到降本增效的目的。在今天的活性炭行業具有很大的推廣價值，煤粉輸送、炭化料輸送、活化料輸送均可推廣使用。

參考文獻

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

[2]劉增祥.氣力輸送實驗系統設計與研究[D].南京理工大學，2005.

[3]王偉.長距離氣力輸送堵塞問題關鍵技術的研究[D].山東理工大學，2013.

[4]夏鵬.炭黑氣力輸送氣固兩相流的模擬分析與實驗研究[D].青島科技大學，2011.