资源描述：
《仓式泵的介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、1 引言 仓式泵作为一种常见气力输送装置，由于其结构简单、运转率高、布置灵活、维修方便、对外界环境适应性强等优点，在水泥、冶金、化工、电力等行业的粉状物料输送中得到广泛的应用。但仓式泵也存在能耗高、所需空间大、重量大、间歇式输送等缺点。为使之更经济更有效运行，本文从能耗、布置方式及系统组合等方面着手，探讨仓式泵输送系统的优化设计，并介绍其具体应用。2 工作原理 仓式泵是在高压下(约700kPa以下)输送粉状物料的一种比较可靠的密相动压气力输送装置。仓式泵的卸料方式有两种，其中底部出料是最常用方式(见图1),罐内物料通过
2、圆锥面充气槽充气、喷嘴喷气或其它方法得以流态化;在底部设置流态化充气板(层)可使物料在罐的上部卸出(见图1)。输送气体在罐中不同输入平面上分布情况取决于输送物料性质。 图1 仓式泵卸料方式 仓式泵输送是一个不连续的输送过程(见图2)。该图显示了一个带进出料阀、物料输送管道、空气输入管道和料仓的标准仓式泵。在仓式泵进料以前，料仓内装有被输送物料，所有阀门都是关闭的。整个工作过程如下： (1)打开进料阀和排气阀，仓式泵在常压下进料，直到水平料位计发出仓满指示信号为止； (2)关闭进料阀和排气阀，然后打开高压气阀使
3、罐内加压； (3)当达到操作压力后，打开输送空气阀门和卸料阀，物料开始输送； (4)由压力开关、料位计或时间继电器显示出输送结束。此时关闭高压气阀和卸料阀，使全部压缩空气都用来清吹输送管道；同时打开排气阀，使罐内压力减至常压状态。 一个工作周期完成后，另一周期继续进行。 图2 仓式泵工作程序 图3a描述了不同压力下单仓泵的不连续输送过程。图中显示了四个工作阶段：常压下进料；加压到操作压力；稳定压力下输送；减压换向。 为了达到接近连续输送，使用了两个单仓泵的并联布置方式(见图3b)。在这个双仓系统中，一个
4、罐处在输送阶段时，另一个罐正处在排气和再进料阶段 通过两个单仓泵的串联布置方式(见图3c)，可达到完全连续输送。在这个系统中，上层罐象单仓泵那样工作，仅用于向下层罐供料。而下层罐一直处在操作压力下，以便它能连续地把来自上层罐物料送入输送管道。 图3 仓式泵布置方式和输送周期a.单仓泵；b.并联布置两个单仓泵；c.串联布置两个单仓泵 图4表示了单仓泵在整个输送过程中工艺流程。值得注意的是当每个输送周期结束时，收尘系统在短时间内将面临一个很大的气量。这主要是由输送管道内气体减压引起的，其次是由罐内减压引起的。通常必
5、须把仓式泵系统平均和最大物料输送量值、平均和最大电耗值加以区别。由于系统用于进料、加压、减压和开关切换所消耗的时间是无效时间,必然导致整个周期内有效输送时间下降，因而输送阶段的物料输送量要乘以一个系数才等于平均物料输送量。平均和最大物料输送量值、平均和最大电耗值在串联布置的双仓泵系统中是相等的，而在单仓泵系统中上述平均值和最大值有相当大的差别。设计仓式泵系统时应使其尽可能在最大物料输送量下运行。低于此输送量下工作，将会延长仓式泵的进料时间，降低整个系统工作效率。 图4 单仓泵输送系统工艺流程3 能量
6、优化 能量优化目的是寻找仓式泵输送系统中能耗最省的操作条件。3.1 输送压力不变时最佳操作速度 图5为用仓式泵输送粉煤灰时测定的特性曲线。该输送系统的压力罐有效容积为VB=2m3，管道直径为dR=83mm，当量输送距离为LR=472m，末端压力PG=100kPa。该图中画出了在不同压力降ΔPR条件下，空气初始速度VF,A与物料输送量ms之间函数关系。图中单位理论电耗Pth,sp曲线由公式(1)〔1〕算出(取指数n=1.3)。 式中:Pth,sp──单位理论电耗，W·s/(kg·100m) Pth──理论功率消耗,k
7、Wh； ms──物料输送量,kg/s； LR,sp──单位当量管道长度,100m； μ──料气输送比,kg/kg； PR──管道前点压力,Pa； PG──管道后点压力,Pa； ρF,G──空气密度,kg/m3； n──物料特性指数。 上式仅考虑了输送管路中的能量消耗，并以100m当量管道长度作为基准输送长度。 图5 输送粉煤灰时仓式泵特性曲线VF,A=f(ms,ΔPR,Pth,sp) 从图5可看出，沿着压力降ΔPR为常数时任一曲线，空气初始速度VF,A都能降低到它的最低值,并且曲线上有一个最大输送量
8、值。本例中粉煤灰(平均粒径ds,50=20μm)和其它粉料一样，从稀相输送状态转化到密相输送状态是连续和平稳的，因而对物料的任何输送量都存在两个操作点，其中较低一点是在密相输送范围内。由公式(1)可知，在压力降ΔPR为常数条件下，料气输送比μ最大时其电耗最小。从图5中找出这个点的具体方法是从坐标原点引一
