16吨/天飞灰气力输送系统设计与成本分析
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发表时间：2017-05-15
原料烘干机袋除尘飞灰输送的主要目的是治理粉尘污染改善环境、提高自动化，因负压系统能耗比正压系统高，所以选用正压输灰系统输送。系统通过一台罗茨风机提供输送能量、间歇运行的输送方式，把2.4m烘干机袋除尘和1.8m烘干机袋除尘灰斗的飞灰以及旋风除尘器灰斗的飞灰通过一条主输送管道输送到4m系统的渣库（若有必要也可同时输送到3m系统的渣库）。
2.4m烘干机袋除尘和1.8m烘干机袋除尘灰斗的飞灰以及旋风除尘器灰斗的飞灰通过一套正压压气力输送系统，用四个喷射式接料器（四路接料器分别安装电动控制阀自动控制，每次清灰一个点）输送到主管路后经库顶料气分离器（旋风型料气分离器）分离后卸入渣库，气体经库顶小袋除尘（处理气量1200m3/h，滤袋130*2.5-24）净化后直接排空。1.8m烘干机袋除尘和旋风除尘器袋除尘灰量都小于2.4m袋除尘最大灰量，因此系统按2.4m袋除尘最大灰量16吨/天设计，清灰周期6小时/次，每天清灰输送次数4次，每次清灰时间2小时，每次清灰4吨（2次*2吨/小时）进行设计计算可满足清灰输送需要。
（1） 输送量：2吨/小时； 储备系数：α=1.2；则每小时输送 量为2.4吨/小时；
（2）飞灰堆密度：（1.2-1.3）kg/L；
（3）输送高度（垂直实际距离）：20.5m；按通常压损简单计算关系垂直高度为2倍水平长度计算，则垂直高度的当量水平长度为41m；
（4）输送水平长度（水平实际距离）：90m；
（5）弯头数量（单路）：8个；弯头当量长度：（10-15）m/个*8=（80-120）m ；
（6）管路实际总长：110.5m（用于管路的采购实际长度）；
（7）管路当量总长（气力输送按管路当量长度进行系统阻力设计计算和风机选型）：90+（80-120）+41=（211-231）m；
（8）管路系统压损：（30-35）kpa；料气分离器、袋除尘、供料器等附属设备压损约：（1-3）kpa；合计系统压损（31-38）kpa；
（9）系统输送风量：800m³/h；风速（20-25）m/s；
（10）输送主管路：108*4无缝管（因末端压力降低气体膨胀风速提高，末端管道可选用133*4无缝管，用变径管连接）；
（11）耐磨弯头：108*5/133*5大曲率耐磨弯头（减小系统阻力及管路磨损，曲率半径R=1000-1200左右）；
（12）罗茨鼓风机选型参数：高效三叶罗茨风机：升压：49 kPa；流量：（8-10）m³/min；功率（11-15）kw；
（13）布袋除尘器：处理气量1000m³/h，滤袋130*2.5-24；
（14）卸料器（料气分离器）：单筒旋风料气分离器；
（15）库顶安全释放阀：真空压力释放阀；
（16）供料器：喷射式或双层板式/文丘里（优选喷射式，根据实际使用效果可更换）；
烘干机袋除尘中部灰斗（中部灰斗内灰量多少具有代表性， 以此灰斗内灰为基准减少所有灰斗内架设料位计的成本）上安装高低料位计，对灰斗料位进行检测，但灰斗中积灰达到高料位后，料位仪给控制系统发出信号，开始启动飞灰气力输送系统（依次启动罗茨风机、布袋除尘器、灰库底部螺旋清灰螺旋绞刀、刚性叶轮给料器）进行自动清灰。清灰到低料位后，灰斗中积灰下卸达到低料位后，料位仪给控制系统发出信号，自动反方向依次停止上述设备停止清灰以节省能耗及减少设备磨损。管路系统中需要安装适合于气力输送系统使用的耐磨气 （电）动阀门，以便根据控制系统指令在某一路清灰点清灰时，其余清灰点管路阀门自动关闭。输送管道的吸嘴和分支管道、主管道的首尾及较长管道的中部需要安装耐磨真空压力表，对系统中各段的压力进行检测报警，以便及时发现管道堵塞和进行系统调整。
烘干机袋除尘灰斗内积灰通过螺旋输送机输送到气力输送积灰箱（需要对布袋除尘器下料刚性叶轮给料机和螺旋输送机进行变频调速，以使布袋除尘卸灰量与气力输送系统的输送量匹配，使气力输送吸嘴及管道内不出现断料或进料过多堵塞），负压双筒吸嘴吸取积灰箱内灰到输送管道。2.4m烘干机袋除尘气力输送管道从供料器开始垂直向上爬升到烘干车间顶部，沿南墙向西至1.83m铁粉磨车间顶部，然后水平向北输送。1.8m烘干机袋除尘（目前袋除尘下无螺旋绞刀，需要增加一架输送距离5m长的300螺旋绞刀）气力输送管道从供料器开始垂直向上爬升到烘干车间顶部，沿烘干车间北墙向西至1.83m铁粉磨车间顶部，然后水平向北与2.4m烘干机袋除尘气力输送管道联通进入主输送管道。
为防止水平输送管道过长在输送过程中造成堵塞，主输送管道在向4m系统的细渣料仓内输送时按水平、垂直+水平、垂直+水平到细渣料仓的方式进行布置。同时水平、垂直+水平、垂直的间隔布置方式有利于检查管道堵塞时的堵塞点和清理管道内堵塞的积灰。输送管道选用无缝钢管，为方便管道堵塞后清堵和磨损后更换，输送管道的联接全部采用法兰联接，输送管道每隔（6-8m）设置一个管道支持架以保证管道的直线性（管道直线性好可减小风阻和管道磨损）。为方便调节负压吸嘴在积灰箱内的最佳深度与位置，供料器与输送管道采用耐压软橡胶管快接抱箍联接。为防止系统阻力过大和堵塞，管道布置时尽量减少弯头数量，弯头采用大曲率耐磨弯头，弯头与输送管道的联接采用法兰联接，方便堵塞时清堵和磨损后更换，弯头尽量布置在方便更换和清堵的平台、库顶、走廊边缘（必要时设置检修小平台）。为方便管道堵塞时清堵卸灰方便，水平输送管道与支持管道的平台、库顶、走廊在高度方向预留（500-1000mm）的卸灰、检修操作空间。
罗茨风机和电气控制系统安装于4m渣库西边（75kw罗茨风机南侧，此位置粉尘较少且空间位置足够，控制室可搭建彩钢房），旋风卸料器和布袋除尘器安装于渣库顶部（需要在库顶搭建一个4*4m平台方便安装和检修），旋风料气分离器卸灰和袋除尘卸灰直接进入4m系统细渣库（4m系统细渣库距离烘干机更近，系统成本和输送能耗更低）。
主要设备及初步投资预算
1 罗茨真空泵：1台，估价（3-3.5）万元；
2 防泄漏叶轮给料机：2台，估价（0.3-0.5）万元；合计约（0.6-1）万元；
2 压力释放阀：（0.5-0.7）万元；
3 管路及其附件（包括电动阀、大曲率耐磨弯头、法兰等）：咨询
2.4m烘干机袋除尘和1.8m烘干机袋除尘灰斗的飞灰以及旋风除尘器灰斗的飞灰通过一套正压压气力输送系统，用四个喷射式接料器（四路接料器分别安装电动控制阀自动控制，每次清灰一个点）输送到主管路后经库顶料气分离器（旋风型料气分离器）分离后卸入渣库，气体经库顶小袋除尘（处理气量1200m3/h，滤袋130*2.5-24）净化后直接排空。1.8m烘干机袋除尘和旋风除尘器袋除尘灰量都小于2.4m袋除尘最大灰量，因此系统按2.4m袋除尘最大灰量16吨/天设计，清灰周期6小时/次，每天清灰输送次数4次，每次清灰时间2小时，每次清灰4吨（2次*2吨/小时）进行设计计算可满足清灰输送需要。
（1） 输送量：2吨/小时； 储备系数：α=1.2；则每小时输送 量为2.4吨/小时；
（2）飞灰堆密度：（1.2-1.3）kg/L；
（3）输送高度（垂直实际距离）：20.5m；按通常压损简单计算关系垂直高度为2倍水平长度计算，则垂直高度的当量水平长度为41m；
（4）输送水平长度（水平实际距离）：90m；
（5）弯头数量（单路）：8个；弯头当量长度：（10-15）m/个*8=（80-120）m ；
（6）管路实际总长：110.5m（用于管路的采购实际长度）；
（7）管路当量总长（气力输送按管路当量长度进行系统阻力设计计算和风机选型）：90+（80-120）+41=（211-231）m；
（8）管路系统压损：（30-35）kpa；料气分离器、袋除尘、供料器等附属设备压损约：（1-3）kpa；合计系统压损（31-38）kpa；
（9）系统输送风量：800m³/h；风速（20-25）m/s；
（10）输送主管路：108*4无缝管（因末端压力降低气体膨胀风速提高，末端管道可选用133*4无缝管，用变径管连接）；
（11）耐磨弯头：108*5/133*5大曲率耐磨弯头（减小系统阻力及管路磨损，曲率半径R=1000-1200左右）；
（12）罗茨鼓风机选型参数：高效三叶罗茨风机：升压：49 kPa；流量：（8-10）m³/min；功率（11-15）kw；
（13）布袋除尘器：处理气量1000m³/h，滤袋130*2.5-24；
（14）卸料器（料气分离器）：单筒旋风料气分离器；
（15）库顶安全释放阀：真空压力释放阀；
（16）供料器：喷射式或双层板式/文丘里（优选喷射式，根据实际使用效果可更换）；
烘干机袋除尘中部灰斗（中部灰斗内灰量多少具有代表性， 以此灰斗内灰为基准减少所有灰斗内架设料位计的成本）上安装高低料位计，对灰斗料位进行检测，但灰斗中积灰达到高料位后，料位仪给控制系统发出信号，开始启动飞灰气力输送系统（依次启动罗茨风机、布袋除尘器、灰库底部螺旋清灰螺旋绞刀、刚性叶轮给料器）进行自动清灰。清灰到低料位后，灰斗中积灰下卸达到低料位后，料位仪给控制系统发出信号，自动反方向依次停止上述设备停止清灰以节省能耗及减少设备磨损。管路系统中需要安装适合于气力输送系统使用的耐磨气 （电）动阀门，以便根据控制系统指令在某一路清灰点清灰时，其余清灰点管路阀门自动关闭。输送管道的吸嘴和分支管道、主管道的首尾及较长管道的中部需要安装耐磨真空压力表，对系统中各段的压力进行检测报警，以便及时发现管道堵塞和进行系统调整。
烘干机袋除尘灰斗内积灰通过螺旋输送机输送到气力输送积灰箱（需要对布袋除尘器下料刚性叶轮给料机和螺旋输送机进行变频调速，以使布袋除尘卸灰量与气力输送系统的输送量匹配，使气力输送吸嘴及管道内不出现断料或进料过多堵塞），负压双筒吸嘴吸取积灰箱内灰到输送管道。2.4m烘干机袋除尘气力输送管道从供料器开始垂直向上爬升到烘干车间顶部，沿南墙向西至1.83m铁粉磨车间顶部，然后水平向北输送。1.8m烘干机袋除尘（目前袋除尘下无螺旋绞刀，需要增加一架输送距离5m长的300螺旋绞刀）气力输送管道从供料器开始垂直向上爬升到烘干车间顶部，沿烘干车间北墙向西至1.83m铁粉磨车间顶部，然后水平向北与2.4m烘干机袋除尘气力输送管道联通进入主输送管道。
为防止水平输送管道过长在输送过程中造成堵塞，主输送管道在向4m系统的细渣料仓内输送时按水平、垂直+水平、垂直+水平到细渣料仓的方式进行布置。同时水平、垂直+水平、垂直的间隔布置方式有利于检查管道堵塞时的堵塞点和清理管道内堵塞的积灰。输送管道选用无缝钢管，为方便管道堵塞后清堵和磨损后更换，输送管道的联接全部采用法兰联接，输送管道每隔（6-8m）设置一个管道支持架以保证管道的直线性（管道直线性好可减小风阻和管道磨损）。为方便调节负压吸嘴在积灰箱内的最佳深度与位置，供料器与输送管道采用耐压软橡胶管快接抱箍联接。为防止系统阻力过大和堵塞，管道布置时尽量减少弯头数量，弯头采用大曲率耐磨弯头，弯头与输送管道的联接采用法兰联接，方便堵塞时清堵和磨损后更换，弯头尽量布置在方便更换和清堵的平台、库顶、走廊边缘（必要时设置检修小平台）。为方便管道堵塞时清堵卸灰方便，水平输送管道与支持管道的平台、库顶、走廊在高度方向预留（500-1000mm）的卸灰、检修操作空间。
罗茨风机和电气控制系统安装于4m渣库西边（75kw罗茨风机南侧，此位置粉尘较少且空间位置足够，控制室可搭建彩钢房），旋风卸料器和布袋除尘器安装于渣库顶部（需要在库顶搭建一个4*4m平台方便安装和检修），旋风料气分离器卸灰和袋除尘卸灰直接进入4m系统细渣库（4m系统细渣库距离烘干机更近，系统成本和输送能耗更低）。
主要设备及初步投资预算
1 罗茨真空泵：1台，估价（3-3.5）万元；
2 防泄漏叶轮给料机：2台，估价（0.3-0.5）万元；合计约（0.6-1）万元；
2 压力释放阀：（0.5-0.7）万元；
3 管路及其附件（包括电动阀、大曲率耐磨弯头、法兰等）：咨询