空氣輸送斜槽淺析

李雯心

1中信重工工程技術有限責任公司 河南洛陽 471039

2礦山重型裝備國家重點實驗室 河南洛陽 471039

空 氣輸送斜槽是輸送流態化粉料的連續輸送設備，主要輸送的物料有水泥廠中的水泥生料和熟料，選煤廠中的煤粉，電廠中的煤粉和煤灰，食品行業中的小米、高粱及各種面粉，化工廠中的滑石粉、磷礦粉等，工業應用非常廣泛。

1 空氣輸送斜槽

1.1 空氣輸送斜槽的結構

空氣輸送斜槽由多節槽體和混料筒、分料筒 (三通槽、四通槽) 等組成，每節槽體又可分為上箱體、下箱體和透氣層，上箱體為氣料混合室，下箱體為供氣室，下箱體的高度一般為上箱體高度的 15%～25%，上箱體和下箱體的結合面安裝透氣層[1]。空氣輸送斜槽結構如圖 1 所示。

圖1 空氣輸送斜槽的結構

1.2 空氣輸送斜槽材質的選擇

空氣輸送斜槽的混料筒、分料筒和上下箱體的材料一般為普通碳鋼鋼板；透氣層的材料根據輸送物料進行選擇，常用的透氣層材料有棉、麻、石棉纖維、玻璃纖維和某些合成纖維等制造的透氣濾布，也有金屬制成品，如金屬網和濾網等，具有纖維類濾布所不具備的硬度。如果輸送物料以細顆粒狀為主，可以選擇透氣性和耐磨性都較好的金屬網；如果輸送物料以粉狀為主，可以選擇孔隙較小的纖維濾布；如果物料為超過 120℃ 的粉料，可以選擇耐溫的玻璃纖維濾布。透氣層材料的選擇根據輸送物料的特性而定，盡量不要讓物料透過透氣層進入供氣室，同時又要求透氣層透氣的阻力盡量小，以便減少風機的動力消耗。

1.3 空氣輸送斜槽的優點

空氣輸送斜槽本體無運動和精加工零部件，易于制造和維護，只要確保密封，就可以保證空氣輸送斜槽應用時低噪音、易操作、安全可靠，物料運輸過程能耗低，具有其他輸送設備如帶式輸送機、埋刮板輸送機、螺旋輸送機等無法比擬的優點。

2 空氣輸送斜槽的設計

空氣輸送斜槽的工藝布置應滿足氣體輸送物料的要求，進料端高于出料端，槽體傾角為 4°～ 12°[2]，在輸送物料、空間位置允許的情況下槽體傾角盡量大，以減少風量，節省動力。特殊情況下，空氣輸送斜槽的出料端也可以高于進料端，即物料向上輸送，但物料一定是粉狀，且干燥、無黏性、比重較輕、易于在空氣中彌散，如面粉、粉煤灰等。空氣輸送斜槽可以有多個進料點和出料點，每個混料筒前和分料筒后都要安裝調整風量的閥門，以便調整每個進料點的進料量和出料量，以滿足生產要求。

2.1 輸送能力計算

式中：Q為輸送能力，t/h；B為槽寬度，m；d為料層厚度，取 0.05～0.08 m；v為粉料流速，m/s；ρ為物料密度，t/m3；η為輸送效率，與傾斜角度有關，當4°<α<10°時，取 0.98。

2.2 空氣輸送斜槽的主要送風方式及特點

空氣輸送斜槽的應用形式有 3 種，分別是壓力風送式、吸氣風送式和混合風送式。

壓力風送式是高壓風機將空氣壓入槽體的供氣室，空氣通過透氣層進入上箱體與物料混合，并使物料在上箱體內成懸浮狀態，懸浮狀態的物料隨空氣氣流由入料端向出料端流動，物料脫除空氣后卸出。該種形式適合處理細顆粒物料，且要求物料的比重輕、流動性好，給料點最好為 1 個，最多不超過 2 個，出料點一般為 1 個，最多不超過 3 個。優點是只有高壓風機和管路，布置簡單、投資少；缺點是給料點和出料點少，輸送距離短，密封性要求高，易產生粉塵。

吸氣風送式是在排料端設置引風機和收塵器，整個空氣輸送斜槽內呈一定的負壓狀態，進料口送入的物料和從供氣室吸入的空氣混合形成懸浮物料，上箱體內成懸浮狀態的物料隨著氣流由進料口向出料口移動，進入收塵器，經收塵器收集過濾后，物料進入儲料倉或外送輸送設備，凈化后的空氣通過引風機和煙囪排入大氣。該種形式適合處理粉狀物料，給料點可以是 1 個或多個，出料點通常為 1 個，最多 2 個。優點是供料管路簡單，能從多處同時吸取物料，密封性要求不高；缺點是輸送距離短，生產效率低。

混合風送式在進料端設置了高壓風機，排料端設置了引風機和收塵器，引風機的風量一般為高壓風機的 1.2～1.5 倍，使整個空氣輸送斜槽內呈微負壓狀態，通過供氣室、透氣層送入上箱體的空氣與進料混合形成懸浮物料，引風機吸入氣流形成的壓力差促使懸浮物料從進料口向排料口移動，進入收塵器，經收塵器收集過濾后進入儲料倉或外送輸送設備，凈化后的空氣排入大氣。混合風送式適用范圍廣，也是空氣輸送斜槽常用的形式，給料點和出料點均可以根據工藝需要布置，應用時應根據物料特性和工藝布置形式計算高壓風機和引風機的風量，同時通過閥門調整各供料點和出料點的風量匹配。輸送量大、輸送距離遠，給料點和出料點多時，也可以采用多臺高壓風機和引風機、除塵器聯合使用；物料和用風量經常變化時，可以采用變頻控制，以滿足不斷變化的風量要求。

2.3 空氣輸送斜槽的風量計算

式中：V為輸送風量，m3/h；q為單位長度的收塵量，m3/(min·m)；L為斜槽長度，m。

空氣輸送斜槽壓力損失即粉料壓力損失，由透氣層阻力和料層阻力組成，所需高壓風機的風壓應大于斜槽壓力損失，規格大、長斜槽應取較大值。

空氣輸送斜槽多為非標設備，要根據物料特性和工藝布置進行計算和選型，其結構形式一定要滿足工藝布置要求。空氣輸送斜槽的輸送量受較多因素的影響，變化大，與其他輸送設備不同，輸送量過低，往往不能順利輸送物料。注意：物料靜止時，料層厚度為上殼體高度的 0.2～0.3 倍，流動性和懸浮性好的粉料選大值，流動性和懸浮性差的細顆粒或有黏性的物料選小值，料層過厚或過薄都會對輸送產生不良影響。因此，實際應用時應根據輸送物料的特性和現場工藝布置特點選擇合適料層厚度和槽體寬度。

空氣輸送斜槽的耗氣量與輸送物料的特性、工藝布置形式、透氣層情況等均有關系，一般高壓風機的風量按照 1.5～3.0 m3/(min·m2) 透氣層考慮，引風機的風量按照高壓風機風量的 1.2～1.5 倍考慮，條件允許的話可通過試驗測定，以保證實際應用時風量穩定可靠。

3 空氣輸送斜槽的安裝、使用及故障處理

空氣輸送斜槽的安裝要滿足斜度、上下箱體及各段槽體銜接處的密封安全可靠 (可加橡膠墊調整)，保證上下箱體連接處的透氣層平整、無縫隙、無皺褶；轉彎處采用大弧度彎曲，以減少氣流阻力和磨損；分岔處用三通、四通等混料筒，所有分岔處都要增加調整和關閉風量的閥門，以控制懸浮物料的流向和流量，若某段空氣輸送斜槽停用，應及時關閉該段的風量調整閥門，以減少風量消耗，節省能源。

空氣輸送斜槽使用時先開風機再加料，停用時先停止給料，待槽體內的物料輸送完畢或接近輸送完畢后再停止風機，盡量避免空氣輸送斜槽停用時槽體內有剩余物料堵塞或黏結透氣層，影響后續使用。空氣輸送斜槽的各連接部位應盡量密封，必要時可在透氣層四周和法蘭接觸的表面涂抹高分子密封膠，或加毛氈(橡膠)墊。法蘭處的螺栓孔根據透氣層的材料不同進行事先處理。如果是纖維材料，用電熨斗或加熱的鋼條將切口處加熱封鎖，防止脫絲，再根據螺栓孔的位置采用略小于安裝螺栓直徑的加熱鐵棍穿孔，且孔位正確；不能有明火，以免穿孔過大或燒壞透氣層；如果是金屬網應做好包邊和略大于螺栓孔的沖孔，安裝時法蘭接觸處涂抹高分子密封膠，避免安裝后法蘭處漏氣；透氣層安裝時應平整無縫，與透氣層接觸的法蘭等部位應磨平和去毛刺，避免運行時損壞透氣層。

空氣輸送斜槽的常見故障與處理：一是物流懸浮性差且槽體傾角小，造成物料在透氣層上堆積，處理辦法是加大風量保證物料的懸浮和流動性，如無法完全解決，那么可以增大槽體傾角；二是透氣層出現皺褶，造成透氣層皺褶處透氣性差，出現物料沉降堆積，影響物料輸送、甚至堵塞，處理辦法是去除皺褶或更換該段透氣層；三是輸送高溫含水物料，如果水分太高將導致物料黏結，影響物料的懸浮和流動，可以提高進料溫度將所含部分水分蒸發；四是透氣層出現過大縫隙，造成該處風量短路，其前段透氣層風量太小，導致物料無法懸浮而出現沉降堵料，處理辦法是去除過大縫隙或更換該段透氣層，保證透氣層的透氣均勻性。

4 結語

通過對空氣輸送斜槽的梳理，總結了空氣輸送斜槽的結構、設計及安裝使用故障處理，有效地支撐了用來輸送干燥粉料和細顆粒物料的生產對主機設備運轉率的要求。