氣力輸送管道布置與應用探討

氣力輸送廣泛應用于棉花加工過程中，其主要特點是物料輸送效率高，管道結構簡單，管道布置受環境影響少，工藝布局靈活，制造維修方便，輸送物料時無污染無物料損失，具有輸送距離長等優點。同時它可以根據各種工藝過程需求，用不同的方法銜接不同的棉花加工設備，形成一條完整的棉花加工生產線。近年來，加工廠無論是新建的生產線或者是經過改造以后的生產線，氣力輸送在物料輸送和除塵方面都發揮了巨大的作用。氣力輸送系統管道的設計以及布置是否合理，會直接影響棉花加工的質量和生產效率。

一、氣力輸送管道設計要求

根據棉花加工廠的加工任務，生產用的主設備、附屬設備及工藝布局，按不同物料的輸送速度、輸送距離和輸送量等特點進行管道設計。其基本要求：

第一，根據不同的設備和物料的特性合理地布置輸送管道，做到整齊、美觀、簡單、方便、運行安全可靠，經濟合理，并能夠滿足生產需要和工藝要求。

第二，合理地確定輸料管直徑和管道附件，盡量縮短輸送距離和提升管道高度。

第三，將管道阻力降低到最低限度，管道盡可能沒有漏風現象。

第四，選擇適宜的高效低耗風機，力求降低單位功率消耗。

二、氣力輸送管道布置

為了降低動力消耗、提高物料輸送能力，減輕磨損，防止阻塞，在管道布置過程中應做到以下幾點。

1.輸送管道的布置不能妨礙其它設備運轉和棉花正常的流通，少占用空間。

2.應便于安全施工，便于檢查和維修。

3.管道要走直線，盡量減少彎頭、高低起伏，避免因支管交叉、彎頭多時，增加風的阻力，壓力損失也隨著增加。

4.兩支管的交角，①一般為15°～25°，最大不超過30°。②彎頭采用較大的彎曲半徑（R﹥4 D），例：管道直徑D=300 mm，則彎頭半徑R﹥1 200 mm。③要求錐形管長度是大頭直徑的兩倍以上，例：錐形管大頭Φ500 mm，小頭管道Φ300 mm，其錐形管長度L﹥1 000 mm。④供料器以后的直管長度為15 D～20 D，這樣可以使物料順利加速。

5.Ⅰ道、Ⅱ道兩臺皮棉清理機之間的四通閥調節裝置應開關靈活，閉氣嚴密。

6.在吸送物料管中，吸氣管道直徑一般為輸料管徑的1倍～1.4倍，其排風管的截面積應大于吸風管截面積20%。

7.用通風機接受毛刷刷棉或刷絨產生的風力時，通風機的吸風量應大于排風量的20%。

8.并聯輸送管道之間的阻力差值一般在5%以內，除塵系統不大于10%，一般送、排風不宜大于15%。

9，各種分離器、卸料器、管道連接、吸塵口周圍都要有妥善的密閉裝置，各種裝置的空氣漏損率不大于20%，力求在10%以內。

三、生產中管道存在問題及改進方法

新疆兵團棉花加工走過兩段路程：第一是加工手摘棉階段，第二是加工機采棉階段。機采棉加工過程中的棉籽具有回潮率高、含雜質多的特點。十幾年來，兵團棉花加工廠對原有手摘棉生產線進行改造或者是直接新建整條機采棉生產線，其目的都是為了提高對機采棉的籽棉清理、皮棉清理以及籽棉烘干的效果。為此而增加的生產工序都是由不同的設備來完成的，設備連接是由不同管徑的管道組成，這些管道必須滿足機采棉加工生產工藝的需求，無論是手摘棉加工還是機采棉加工，其管道連接在使用和生產過程中都會出現一些問題。

（一）連接風機出口管道方變圓擴展面積過小，方變圓長度不夠，會嚴重影響風機吸管的風壓和輸送物料的距離

軋花和脫絨用于輸送物料的風機一般選用中、高壓風機，連接風機出口方變圓擴展面積過小、方變圓長度不夠，會嚴重影響風機吸管的風壓和輸送物料的距離。常規為風機出口管徑截面積大于進口管徑截面積20%，風機出口管道至90°彎頭距離大于1 500 mm，以減少風的阻力和壓力損失。

（二）管道中90°彎頭磨損嚴重，出現漏風現象

傳統工藝管道中，90°彎頭一般用厚度0.75 mm～1 mm的白鐵皮制作。加工機采棉時，因機采籽棉中含有大量雜質，一個軋季中、后期部分彎頭磨損嚴重，出現漏風現象。改進方法：用于輸送籽棉、排雜質的高壓風機連接管道彎頭，用厚度3 mm的鐵板焊制，彎頭可使用3年～5年。

（三）高壓風機磨損嚴重

軋花車間用于外吸棉、一次內吸棉、二次內吸棉的風機類型有6-30系列、5-29系列，其使用壽命一般是三個軋季更換兩臺。國產高壓風機配二級電機，風機轉速2 900 r/min，轉速高，葉輪有黏附物時易產生振動，從而加快風機損壞。改進方法：參照美國拉瑪斯公司機采籽棉加工工藝，改成國產直板風機，風機配二級電機，風機轉速1 450 r/min，一臺直板風機可以使用3年～5年。

（四）除塵器磨損嚴重

加工手摘棉除塵器一般用厚度1 mm的白鐵皮制作，除塵器直徑為900 mm～1 200 mm，因為機采棉含雜率高，用于排塵和排雜的除塵器磨損嚴重。改進方法：軋花車間除塵器可以用厚度3 mm的鐵板焊制，除塵器直徑為1 200 mm～1 400 mm，除塵器可以使用5年～8年。

（五）籽棉在轉網工作面厚度偏差大，造成轉網分離器經常堵塞

因為新安裝的管道彎頭距離轉網分離器的進口直管長度過短，直管中吸入的籽棉路經彎頭時，籽棉在重力作用下與管道中的氣流運動軌跡發生偏差，造成大量籽棉沿管道進口一側進入轉網工作面，使其轉網堵塞。氣力輸送的籽棉進入籽棉烘干塔或者下吸風的籽棉清理機時，如果管道連接不當，同樣會造成烘干塔或者籽棉清理機刺釘輥堵塞，其原因同上。改進方法：當轉網分離器進口與彎頭水平連接時，要求在彎頭后面用長度3 000 mm～5 000 mm直管進行連接。當直管上、下垂直于彎頭中心與轉網分離器進口直連接時，要求在彎頭前用長度3 000 mm～5 000 mm直管進行連接。

四、反思

氣力輸送在棉花加工工藝中利用不同管徑的管道，把棉花加工的主設備和附屬設備連接在一起。如果管道設計和布置不當，會造成籽棉內吸棉分離器和外吸棉離器的堵塞、籽棉烘干塔的堵塞、下吸風的籽棉清理機堵塞、皮棉清理機的堵塞等。由于設計時對管道風壓風量儲備量不足，管道沿程密封不嚴或者因管道磨損嚴重出現漏風現象，因此，生產過程中需要運送的物料供給不足，造成設備無法達到額定負荷狀態，會嚴重影響產量。為此，在新建生產線、老生產線改造以及管道檢修時，要嚴格按照管道設計和管道布置要求，準確計算管道管徑、合理設計管道長度、布置管道、選擇適宜的風機、配備適量的除塵器。在管道制作時，選擇經濟耐用的材料，實現氣力輸送系統在棉花加工生產過程中運行可靠的目標，充分發揮氣力輸送在主、附屬設備之間的橋梁和紐帶作用，提高設備的運轉率，進而提高生產效率。☆