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漏風是水泥廠粉磨系統(tǒng)普遍存在的問題。系統(tǒng)漏風不僅造成輔機設備的規(guī)格增大,增加投資及營運費用,且會影響系統(tǒng)運行工況,系統(tǒng)產(chǎn)量降低能耗增加。引起漏風的原因除系統(tǒng)工藝需要(如風量調(diào)節(jié)裝置等)不可避免外,主要是由于設備密(鎖)封裝置性能及安裝使用不當?shù)纫稹?br>在磨機參與的粉磨系統(tǒng)中,磨尾鎖風良好與否,直接影響磨內(nèi)通風和粉磨性能。因此,選擇良好的鎖風裝置是解決漏風問題的關(guān)鍵。南京水泥工業(yè)設計研究院開發(fā)設計的磨機卸料溢流鎖風閥,具有原理先進,結(jié)構(gòu)簡單等特點,是較為理想的鎖風裝置之一,已在多家水泥廠使用,總的來說效果良好,但也有一些廠家達不到預想的效果。對此,我們經(jīng)過調(diào)查和分析后認為,主要是用戶對該裝置原理、結(jié)構(gòu)缺乏了解,加上安裝、使用不當所致。下面就該裝置的結(jié)構(gòu)、原理、主要參數(shù)的確定及應用中應注意的事項等作一介紹,供讀者參考。 1 主要結(jié)構(gòu)及其作用 鎖風閥主要由閥體、檢修門、調(diào)整板和充氣箱組成。閥體由中間一固定隔板將其分成Ⅰ、Ⅱ室,使流化床形成U型結(jié)構(gòu),達到鎖風的目的。檢修門主要用于對調(diào)整板進行調(diào)整和鎖風效果的檢測。調(diào)整板主要用于對料流速度的控制和鐵渣的清理。充氣箱由透氣層、多孔板等組成,將來自羅茨風機的氣體均勻分配對流化床底部充氣,并使其上部的物料形成流化床狀態(tài)。為了使料渣、鐵渣等粗顆粒及時地排出,充氣箱應與水平成不小于30°角布置。 2 工作原理 溢流鎖風閥是采用流態(tài)化技術(shù)設計的。按固定流態(tài)化形成的過程,一般將其分為固定床、流態(tài)化床和連續(xù)流態(tài)化床三種狀態(tài)。圖2表示在三種狀態(tài)下,顆粒層的空隙率ε,流體通過顆粒層時的流速u′f和流體的阻力損失△P的變化情況。在流化床狀態(tài)下,流態(tài)化床的床層高度隨空隙率ε的升高而增大,但流體穿過床層的實際流速u′f和流態(tài)化床的流體阻力(忽略器壁效應的影響)卻維持不變。 由流態(tài)化床的特性可知,料流穩(wěn)定流動的條件應滿足下式: F+(L1-L2)·ρ·g+(P1-P2)-V2·ξ·ρ/2=0??(1) 式中:F--單位面積上物料的沖力,N/m2; L1、L2--Ⅰ、Ⅱ室有效料高,m; ρ--氣化后物料容重,kg/m3; P1、P2--Ⅰ、Ⅱ室料面上部靜壓力,N/m2; V--料流流動速度,m/s; ξ--流動阻力系數(shù),取決于Ⅰ、Ⅱ室之間的通道截面積、充氣情況等因素; g--重力加速度,g=9.8m/s2 同樣,在平衡時,流體通過流態(tài)化床的壓力降△P,可根據(jù)床層受力分析得出: △P=L·(1-ε)·ρP·g=L·ρ·g (2) 式中:△P--流態(tài)化床的壓力降,Pa; L--流態(tài)化床的高度,m; ε--流態(tài)化床的空隙率。 由(2)式可知,在壓力降近似等于單位面積床層的重量,也即是床層的靜壓力降與其氣流速度無關(guān)。溢流鎖風閥就是利用這一流態(tài)化床的料柱阻力來達到鎖風的目的。因此,鎖風的條件為: (L1-L2)·ρ·g≥P2-P1 3 主要工作參數(shù)的確定 溢流鎖風閥的主要工作參數(shù)包括風壓、風量和排料能力,現(xiàn)分述如下。 (1)風壓。來自羅茨風機并鼓入溢流鎖風閥的風要克服三種阻力,一是有效流態(tài)化床的料層阻力,其值相當于單位面積上料粉的重量;二是Ⅰ、Ⅱ室隔板以下的料層阻力(包括鐵渣等的影響)??;?是透氣層及進氣管的阻力。實踐證明,實際有效鎖風用的料層阻力占整個供風壓的比例很小,因此,不論要求鎖風壓力是否有變動,對風機選用的供風壓力影響很小。從丹麥FLS公司提供的有關(guān)資料可知,要求入充氣箱入口的壓力為20kPa,而我國有關(guān)院所的實驗數(shù)據(jù)為??(10~25)kPa。因此,建議實際選用風機時,要求的供風壓力為(20~30)kPa即可。 (2)風量。從流態(tài)化床的形成條件可知,合適的截面上升風速是必需的。在一定的風速范圍內(nèi),風速的大小又和排料能力有關(guān)。因此,風量與單位透氣面積的大小有關(guān)。表1為部分單位的設計參數(shù)。結(jié)合實際使用情況,筆者認為溢流鎖風閥的風量選用以每噸料粉(0.35~0.40)m3范圍較為合適。 (3)排料能力。排料能力取決于料流速度和料流通過的截面面積等。料流通過的截面面積是容易確定的,從式(1)可知,料流速度與流動阻力系數(shù)ξ有關(guān),而ξ又與鎖風閥的幾何尺寸、物料性質(zhì)、充氣情況等因素有關(guān),因此,按此計算較為復雜。根據(jù)有關(guān)院所的試驗研究認為,排料能力可以按單位充氣面積內(nèi)通過的物料量來估算,即排料能力可按(400~800)t·h-1·m2選取。 4 使用中應注意的幾個問題 使用時除應了解溢流鎖風閥的結(jié)構(gòu)和原理外,還應注意下列幾個問題: (1)安裝前應檢查透氣層是否有損壞,或受雨水浸泡等現(xiàn)象。若存在,則應消除,以免造成串風或堵塞。羅茨風機離溢流鎖風閥較遠時,連接管道一定要加支撐,以防產(chǎn)生 |