空氣輸送斜槽淺析

李雯心

1中信重工工程技術(shù)有限責(zé)任公司 河南洛陽 471039

2礦山重型裝備國家重點實驗室 河南洛陽 471039

空 氣輸送斜槽是輸送流態(tài)化粉料的連續(xù)輸送設(shè)備，主要輸送的物料有水泥廠中的水泥生料和熟料，選煤廠中的煤粉，電廠中的煤粉和煤灰，食品行業(yè)中的小米、高粱及各種面粉，化工廠中的滑石粉、磷礦粉等，工業(yè)應(yīng)用非常廣泛。

1 空氣輸送斜槽

1.1 空氣輸送斜槽的結(jié)構(gòu)

空氣輸送斜槽由多節(jié)槽體和混料筒、分料筒 (三通槽、四通槽) 等組成，每節(jié)槽體又可分為上箱體、下箱體和透氣層，上箱體為氣料混合室，下箱體為供氣室，下箱體的高度一般為上箱體高度的 15%～25%，上箱體和下箱體的結(jié)合面安裝透氣層[1]?？諝廨斔托辈劢Y(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

圖1 空氣輸送斜槽的結(jié)構(gòu)

1.2 空氣輸送斜槽材質(zhì)的選擇

空氣輸送斜槽的混料筒、分料筒和上下箱體的材料一般為普通碳鋼鋼板；透氣層的材料根據(jù)輸送物料進(jìn)行選擇，常用的透氣層材料有棉、麻、石棉纖維、玻璃纖維和某些合成纖維等制造的透氣濾布，也有金屬制成品，如金屬網(wǎng)和濾網(wǎng)等，具有纖維類濾布所不具備的硬度。如果輸送物料以細(xì)顆粒狀為主，可以選擇透氣性和耐磨性都較好的金屬網(wǎng)；如果輸送物料以粉狀為主，可以選擇孔隙較小的纖維濾布；如果物料為超過 120℃ 的粉料，可以選擇耐溫的玻璃纖維濾布。透氣層材料的選擇根據(jù)輸送物料的特性而定，盡量不要讓物料透過透氣層進(jìn)入供氣室，同時又要求透氣層透氣的阻力盡量小，以便減少風(fēng)機的動力消耗。

1.3 空氣輸送斜槽的優(yōu)點

空氣輸送斜槽本體無運動和精加工零部件，易于制造和維護(hù)，只要確保密封，就可以保證空氣輸送斜槽應(yīng)用時低噪音、易操作、安全可靠，物料運輸過程能耗低，具有其他輸送設(shè)備如帶式輸送機、埋刮板輸送機、螺旋輸送機等無法比擬的優(yōu)點。

2 空氣輸送斜槽的設(shè)計

空氣輸送斜槽的工藝布置應(yīng)滿足氣體輸送物料的要求，進(jìn)料端高于出料端，槽體傾角為 4°～ 12°[2]，在輸送物料、空間位置允許的情況下槽體傾角盡量大，以減少風(fēng)量，節(jié)省動力。特殊情況下，空氣輸送斜槽的出料端也可以高于進(jìn)料端，即物料向上輸送，但物料一定是粉狀，且干燥、無黏性、比重較輕、易于在空氣中彌散，如面粉、粉煤灰等?？諝廨斔托辈劭梢杂卸鄠€進(jìn)料點和出料點，每個混料筒前和分料筒后都要安裝調(diào)整風(fēng)量的閥門，以便調(diào)整每個進(jìn)料點的進(jìn)料量和出料量，以滿足生產(chǎn)要求。

2.1 輸送能力計算

式中：Q為輸送能力，t/h；B為槽寬度，m；d為料層厚度，取 0.05～0.08 m；v為粉料流速，m/s；ρ為物料密度，t/m3；η為輸送效率，與傾斜角度有關(guān)，當(dāng)4°<α<10°時，取 0.98。

2.2 空氣輸送斜槽的主要送風(fēng)方式及特點

空氣輸送斜槽的應(yīng)用形式有 3 種，分別是壓力風(fēng)送式、吸氣風(fēng)送式和混合風(fēng)送式。

壓力風(fēng)送式是高壓風(fēng)機將空氣壓入槽體的供氣室，空氣通過透氣層進(jìn)入上箱體與物料混合，并使物料在上箱體內(nèi)成懸浮狀態(tài)，懸浮狀態(tài)的物料隨空氣氣流由入料端向出料端流動，物料脫除空氣后卸出。該種形式適合處理細(xì)顆粒物料，且要求物料的比重輕、流動性好，給料點最好為 1 個，最多不超過 2 個，出料點一般為 1 個，最多不超過 3 個。優(yōu)點是只有高壓風(fēng)機和管路，布置簡單、投資少；缺點是給料點和出料點少，輸送距離短，密封性要求高，易產(chǎn)生粉塵。

吸氣風(fēng)送式是在排料端設(shè)置引風(fēng)機和收塵器，整個空氣輸送斜槽內(nèi)呈一定的負(fù)壓狀態(tài)，進(jìn)料口送入的物料和從供氣室吸入的空氣混合形成懸浮物料，上箱體內(nèi)成懸浮狀態(tài)的物料隨著氣流由進(jìn)料口向出料口移動，進(jìn)入收塵器，經(jīng)收塵器收集過濾后，物料進(jìn)入儲料倉或外送輸送設(shè)備，凈化后的空氣通過引風(fēng)機和煙囪排入大氣。該種形式適合處理粉狀物料，給料點可以是 1 個或多個，出料點通常為 1 個，最多 2 個。優(yōu)點是供料管路簡單，能從多處同時吸取物料，密封性要求不高；缺點是輸送距離短，生產(chǎn)效率低。

混合風(fēng)送式在進(jìn)料端設(shè)置了高壓風(fēng)機，排料端設(shè)置了引風(fēng)機和收塵器，引風(fēng)機的風(fēng)量一般為高壓風(fēng)機的 1.2～1.5 倍，使整個空氣輸送斜槽內(nèi)呈微負(fù)壓狀態(tài)，通過供氣室、透氣層送入上箱體的空氣與進(jìn)料混合形成懸浮物料，引風(fēng)機吸入氣流形成的壓力差促使懸浮物料從進(jìn)料口向排料口移動，進(jìn)入收塵器，經(jīng)收塵器收集過濾后進(jìn)入儲料倉或外送輸送設(shè)備，凈化后的空氣排入大氣?；旌巷L(fēng)送式適用范圍廣，也是空氣輸送斜槽常用的形式，給料點和出料點均可以根據(jù)工藝需要布置，應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)物料特性和工藝布置形式計算高壓風(fēng)機和引風(fēng)機的風(fēng)量，同時通過閥門調(diào)整各供料點和出料點的風(fēng)量匹配。輸送量大、輸送距離遠(yuǎn)，給料點和出料點多時，也可以采用多臺高壓風(fēng)機和引風(fēng)機、除塵器聯(lián)合使用；物料和用風(fēng)量經(jīng)常變化時，可以采用變頻控制，以滿足不斷變化的風(fēng)量要求。

2.3 空氣輸送斜槽的風(fēng)量計算

式中：V為輸送風(fēng)量，m3/h；q為單位長度的收塵量，m3/(min·m)；L為斜槽長度，m。

空氣輸送斜槽壓力損失即粉料壓力損失，由透氣層阻力和料層阻力組成，所需高壓風(fēng)機的風(fēng)壓應(yīng)大于斜槽壓力損失，規(guī)格大、長斜槽應(yīng)取較大值。

空氣輸送斜槽多為非標(biāo)設(shè)備，要根據(jù)物料特性和工藝布置進(jìn)行計算和選型，其結(jié)構(gòu)形式一定要滿足工藝布置要求?？諝廨斔托辈鄣妮斔土渴茌^多因素的影響，變化大，與其他輸送設(shè)備不同，輸送量過低，往往不能順利輸送物料。注意：物料靜止時，料層厚度為上殼體高度的 0.2～0.3 倍，流動性和懸浮性好的粉料選大值，流動性和懸浮性差的細(xì)顆?；蛴叙ば缘奈锪线x小值，料層過厚或過薄都會對輸送產(chǎn)生不良影響。因此，實際應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)輸送物料的特性和現(xiàn)場工藝布置特點選擇合適料層厚度和槽體寬度。

空氣輸送斜槽的耗氣量與輸送物料的特性、工藝布置形式、透氣層情況等均有關(guān)系，一般高壓風(fēng)機的風(fēng)量按照 1.5～3.0 m3/(min·m2) 透氣層考慮，引風(fēng)機的風(fēng)量按照高壓風(fēng)機風(fēng)量的 1.2～1.5 倍考慮，條件允許的話可通過試驗測定，以保證實際應(yīng)用時風(fēng)量穩(wěn)定可靠。

3 空氣輸送斜槽的安裝、使用及故障處理

空氣輸送斜槽的安裝要滿足斜度、上下箱體及各段槽體銜接處的密封安全可靠 (可加橡膠墊調(diào)整)，保證上下箱體連接處的透氣層平整、無縫隙、無皺褶；轉(zhuǎn)彎處采用大弧度彎曲，以減少氣流阻力和磨損；分岔處用三通、四通等混料筒，所有分岔處都要增加調(diào)整和關(guān)閉風(fēng)量的閥門，以控制懸浮物料的流向和流量，若某段空氣輸送斜槽停用，應(yīng)及時關(guān)閉該段的風(fēng)量調(diào)整閥門，以減少風(fēng)量消耗，節(jié)省能源。

空氣輸送斜槽使用時先開風(fēng)機再加料，停用時先停止給料，待槽體內(nèi)的物料輸送完畢或接近輸送完畢后再停止風(fēng)機，盡量避免空氣輸送斜槽停用時槽體內(nèi)有剩余物料堵塞或黏結(jié)透氣層，影響后續(xù)使用。空氣輸送斜槽的各連接部位應(yīng)盡量密封，必要時可在透氣層四周和法蘭接觸的表面涂抹高分子密封膠，或加毛氈(橡膠)墊。法蘭處的螺栓孔根據(jù)透氣層的材料不同進(jìn)行事先處理。如果是纖維材料，用電熨斗或加熱的鋼條將切口處加熱封鎖，防止脫絲，再根據(jù)螺栓孔的位置采用略小于安裝螺栓直徑的加熱鐵棍穿孔，且孔位正確；不能有明火，以免穿孔過大或燒壞透氣層；如果是金屬網(wǎng)應(yīng)做好包邊和略大于螺栓孔的沖孔，安裝時法蘭接觸處涂抹高分子密封膠，避免安裝后法蘭處漏氣；透氣層安裝時應(yīng)平整無縫，與透氣層接觸的法蘭等部位應(yīng)磨平和去毛刺，避免運行時損壞透氣層。

空氣輸送斜槽的常見故障與處理：一是物流懸浮性差且槽體傾角小，造成物料在透氣層上堆積，處理辦法是加大風(fēng)量保證物料的懸浮和流動性，如無法完全解決，那么可以增大槽體傾角；二是透氣層出現(xiàn)皺褶，造成透氣層皺褶處透氣性差，出現(xiàn)物料沉降堆積，影響物料輸送、甚至堵塞，處理辦法是去除皺褶或更換該段透氣層；三是輸送高溫含水物料，如果水分太高將導(dǎo)致物料黏結(jié)，影響物料的懸浮和流動，可以提高進(jìn)料溫度將所含部分水分蒸發(fā)；四是透氣層出現(xiàn)過大縫隙，造成該處風(fēng)量短路，其前段透氣層風(fēng)量太小，導(dǎo)致物料無法懸浮而出現(xiàn)沉降堵料，處理辦法是去除過大縫隙或更換該段透氣層，保證透氣層的透氣均勻性。

4 結(jié)語

通過對空氣輸送斜槽的梳理，總結(jié)了空氣輸送斜槽的結(jié)構(gòu)、設(shè)計及安裝使用故障處理，有效地支撐了用來輸送干燥粉料和細(xì)顆粒物料的生產(chǎn)對主機設(shè)備運轉(zhuǎn)率的要求。