倉式泵氣力輸送系統新型防堵工藝研究

朱佑錚

【摘 要】生物質發電過程中的灰料輸送采用倉式泵氣力輸送系統，在料倉和進料管道處容易堵料，堵料后的處理費時、費力，對環境造成嚴重污染。本文提出的新型防堵工藝不增加新的設備，利用現有的倉式泵本體作為空氣炮，通過修改可編程控制器PLC中的程序，增加對料倉和進料管道的反吹流程，對料倉及進料管道進行反吹，解決堵料問題。實驗結果表明，該工藝解決了料倉和進料管道堵料的問題，在火力發電、水泥及化工行業的倉式泵氣力輸送系統中使用，可以有效解決堵料問題，降低人工成本，提高生產效率，減少環境污染。

【關鍵詞】防堵;反吹;倉式泵;環保

中圖分類號： TQ172.687文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）01-0019-003

0 引言

倉式泵氣力輸送系統采用正壓氣力輸送方式輸送粉狀物料，廣泛應用于電廠粉煤灰、水泥、水泥生料和礦粉等物料的輸送。由于進料管道結拱和料倉結拱，灰料輸送經常堵料。

目前常用的解決方法是振動破拱法和人工破拱法。前者利用安裝在料倉中的振動器對倉壁進行振動，達到防拱、破拱及清倉的目的。后者在料倉放料口的斜壁上預留若干個孔，一旦料倉起拱，使用工具插入倉內捅動，使料拱陷落。振動破拱法容易使料倉下部的物料因受振而變得更加密實，使出倉更困難，不得不采用人工破拱;人工破拱法費時費力勞動強度大，影響生產時度、易污染環境，并且在疏通物料后可能會有大量的物料下沖，存在很大的安全隱患。

本文提出了一種新型防堵工藝，利用現有的倉式泵本體作為空氣炮，通過修改可編程控制器PLC中的程序，增加對料倉和進料管道的反吹流程，對料倉及進料管道進行反吹，解決堵料問題。

1 工藝原理

在倉式泵輸送系統中，倉式泵內的氣體壓力高（相對于大氣壓最高可達0.5MPa），料倉內的壓力低（相對于大氣壓為負壓）。因此，當進料閥或排氣閥打開后，倉式泵通過進料管道或排氣管道與料倉聯通，倉式泵內的壓縮空氣能夠從倉式泵流向料倉進行吹掃。當作用到結拱部位的氣體沖擊力大于灰料與料倉壁面的摩擦力時，結拱部位將與壁面分離;當氣體沖擊力大于灰料間的內聚力時，灰料將相互散開，達到清除的效果。

圖1、圖2分別為空氣炮對進料管及料倉的吹掃原理圖，在對進料管道吹掃前，先打開加壓閥，壓縮空氣通過加壓閥進入倉式泵內部，倉泵內部大量聚集，經過一段時間或者倉泵內部氣壓達到一定值時，打開排氣閥或者進料閥，空氣壓力能瞬間轉變成空氣射流動力能，產生強大的沖擊力，對進料管道及料倉的錐形部位吹掃，從而有效的預防和去除堵料現象。

改進前后的倉式泵物料輸送流程如圖3所示。

2 實驗結果

加壓閥開啟時間與進料管清堵效果的關系如表1所示。由表可見，倉式泵內部的氣壓越高，則進料管的清堵效果越明顯。但是氣壓越高，則需要的壓縮空氣量就越大，必然會增加空氣壓縮機所耗的電量。當加壓閥開啟時間超過4秒后，進料管通暢比例增加效果顯著下降，且過長的加壓吹掃時間必然會延長每次物料輸送周期，影響物料輸送能力，因此，綜合考慮清堵效果、節約電能、物料輸送能力的情況下，將加壓閥的加壓時間設置為3.5秒，且每次輸送過程結束后，便執行一次進料管反吹程序。

表2是加壓閥開啟時間與料倉上粘灰厚度的關系曲線。可以看出當加壓閥開啟時間超過10秒后，料倉積灰厚度減小效果顯著下降。另外，過長的加壓吹掃時間必然會延長物料的輸送周期，影響物料輸送能力。因此，綜合考慮清堵效果、節約電能和物料輸送能力的情況下，將加壓閥的加壓時間設置在10秒～14秒（0.38MPa～0.5MPa）之間，最終將時間設置為10秒（0.38MPa），并且每個小時對料倉進行一次吹掃。

表3顯示采用改進工藝后的#1爐在8月份未發生堵料現象，而未采用改進工藝的#2爐、#3爐分別發生3次和2次堵料情況，分別花費了4200元、2800元的清堵費用。由此可見，改進后的防堵工藝清堵效果明顯，且只增加了兩道反吹工藝流程，未增加設備的投資，降低了生產成本，提高了生產效率，降低環境污染。

表4為#1爐倉式泵氣力輸送系統防堵工藝改進前后的堵料情況對比，表4中第一行數據為工藝改進前三個月的堵料情況統計，第二行數據為防堵工藝改進后三個月的堵料情況統計，數據顯示在防堵工藝改進前3個月堵料6次，人工清理堵料花費24*150=3600元，機械臺班費6*800=4800元，合計花費8400元。在采用新工藝后的三個月期間，該倉式泵氣力輸送系統未發生堵料故障，由此可見，改進后的倉式泵物料輸送工藝流程已經滿足生產的需要，推廣應用前景廣闊。

3 結論

本文提出了利用倉式泵本體作為空氣炮、對料倉及進料管道進行反吹的倉式泵氣力輸送系統新型防堵工藝。研究表明，加壓閥開啟時間越長，倉式泵內部的氣壓越高，進料管和料倉的清堵效果越明顯。但是，加壓閥開啟時間過長，清堵效果提升不明顯。實際生產證明，該方法能夠有效降低倉式泵氣力輸送系統的堵料故障。

【參考文獻】

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