除塵過濾空氣輸送槽
當空氣進入料層使之流化時,物料的安息角減小,流動性增加,呈現類似流體的性質。利用物料在傾斜槽中借助重力作用而流動的性質,達到輸送的目的,故稱空氣輸送槽,或稱氣動溜槽或稱斜槽。槽體由鋼板制成,內嵌多孔板或帆布,分隔成上下兩室,下室為通風室,封閉嚴密,上室為流化輸送室,蓋可拆卸。空氣鼓入下室,經多孔板和床層從上部袋濾器排出。多孔板可用素燒陶瓷、多孔水泥板、粉末冶金材料、帆布或滌綸織物等制作。通風壓力根據多孔板和床層阻力確定,一般為2500~5000Pa。通過多孔板的風量為1.4~2m3/(m2·min)。空氣輸送槽傾斜度取決于物料的安息角和輸送量,通常為4°~10°,在普通粉塵輸送中采取4°~6°。斜度由4%提高到6%時,輸送量約提高1倍。
空氣輸送槽具有以下優點:
①操作方便,維修容易,除了風機之外,無運動件,不易堵塞,使用壽命長;
②動力消耗小,在同等生產能力的條件下,動力消耗僅為螺旋輸送機的1%~3%;
③設備簡單,生產能力大,可以遠距離和水平變向輸送。
空氣輸送槽缺點如下:
①輸送的物料有一定限制,只適用于各種干燥粉塵等容易流化的粉狀物料,對于粒度
含水多、易黏結的粉塵,不能用風動溜槽輸送;
②槽體配置受限制,只能在一定坡度下輸送,垂直輸送無能為力。
工作原理
當散狀物料被送入輸送槽上部的送料槽,與來自槽體底部并經氣孔板流進上室的空氣作用而流態化,由于輸送槽是傾斜的,利用傾斜分力使物料移動。因此輸送距離受落差限制。空氣輸送槽優于其他形式的散狀固體物料的輸送系統,主要是動力消耗低。然而這種輸送機的應用并不如預期的那么廣泛。
在靜止條件下干燥粉狀物料沿斜槽向前移動時,斜槽的傾角要超過顆粒物的自然休止角。采用流態化技術后,物料沿溜槽向前移動的傾角就可以小于物料的自然休止角。對于大多數能自由流動的物料來說,該傾斜角為2°~6°。
實際上,在空氣輸送槽輸送物料的過程中,空氣經過氣孔板分散開,穿越物料顆粒周圍,克服了物料顆粒之間及物料顆粒與氣孔板之間的摩擦阻力,而使物料流動的特征接近流態化的條件。在這種流態化的條件下物料在送料槽里借重力作用而流動。另一個重要條件是氣孔板要向下傾斜到足以使流態化的粉末能穩定連續流動。這些條件完全滿足,空氣輸送槽將能提供一個無故障的非常經濟的輸送干燥態顆粒物料的方法。
氣孔板
氣孔板必須在全部表面上提供均勻的空氣分布,只有這樣流態化輸送槽才能有效地操作。因此要求氣孔板的通氣量要均勻,氣孔板的孔徑要比被輸送物料的顆粒直徑小,以防止氣孔被堵塞。在穩定的輸送條件下,經氣孔介質的壓降必須比穿過被輸送物料層的壓降大,經氣孔板的壓降不均勻,輸送速度也將不均勻。
由于油污、微粒和水會堵塞氣孔板的微孔,可以通過槽外潔凈,內部壓縮空氣吹掃和用水或合適的溶劑清洗,清洗后必須加以干燥處理。根據氣孔板的種類也可采用燒蝕的辦法。
氣孔板可以采用各種材質制造,典型的材料有棉織品、聚酯纖維織品、熔結塑料、多孔陶瓷板及層壓不銹鋼絲網等。由于槽體一般都較寬而氣孔板又不是很堅硬(例如纖維編織品),需要附加金屬網或支架支承。
其他考慮
空氣輸送槽的設計,重點考慮以下內容。
(1)空氣輸送槽的傾斜度輸送槽的傾斜度主要根據以下因素確定。
①物料的流態化特征物料流態化特征決定輸送槽的最小的傾斜度,換言之就是使物料流態化所需的最小空氣流量。在最小流量時有一特定的傾斜角(即實際空氣流量),小于此傾斜角物料就不向前流動,除非增大空氣流量。采用較高的空氣流量換取較小的傾角,這取決于物料種類。增加空氣流量必然會喪失部分小傾斜角的效益。
②物料的充氣程度和起始速度如物料是從流態化貯斗或容器加入空氣輸送槽,物料具有初速度,其速度之大小取決于物料落差的大小。該速度可攜帶物料沿不通氣的溜槽移動一定距離,該溜槽的傾斜角要比物料的自然休止角小。移動的距離取決于起始速度、傾斜角與物料自然休止角之差以及在這種條件下物料失去其流態化空氣的速度。
初速度對輸送槽上物料流動的影響類似于增加了氣孔板的空氣流量。如果加料是預先流態化的,則對較短輸送槽可以得益,而對長的輸送槽得益不大。
③氣孔板的透氣性空氣經氣孔板的壓降稍大于空氣越過板上物料層的壓降。否則,不足以使物料完全流態化,這樣就要增大輸送槽的傾斜度,以便獲得所需的物料流量。如果傾斜度達到15%(8°30),采用效率稍低但價廉的氣孔板最為經濟。
④物料的流量增大傾斜度可以增加物料的流量。在一定的情況下,輸送槽的傾斜度由4%(218)增大到6%(326),在通入相同的空氣量下,物料的流量可以增加到兩倍。
⑤適合的高度(進料點與卸料點的位差)當沒有足夠的空間高度安裝一臺一定傾斜角的長輸送槽時,常常要用數臺短的合適傾斜度的輸送槽連接到所要求的距離。每一臺短的輸送槽都用提升器或其他提升物料的方法使物料流動連續化。提升器采用的空氣壓力要比輸送槽的空氣壓力稍高,空氣在提升器的下面進入空氣箱,把物料升高到下一段輸送槽的進料端。
⑥的傾斜角主要與被輸送的散狀固體物料的物性有關,當其傾斜度低于傾斜度時,使被輸送物料在輸送槽上的料床增高,當達到物料完全充滿輸送槽的槽體時就產生堵塞;當輸送槽的傾斜度大于傾斜度時,將不會引起任何問題,但并沒有什么好處,也不能很好地利用槽體的凈空。
實際上,不通過試驗實測,不可能獲得溜槽傾斜度的值。一般,對于能自由流動的物料傾角約為3已足夠,但是對于較黏的粉狀物料則需要7°~10°才能確保輸送槽連續無故障地操作。
(2)輸送距離只要提供一個連續向下的傾斜面,可以不限制空氣輸送槽的長度。現已有100m以上的空氣輸送槽投入運行但是需提供均勻壓力的空氣。對于超長的輸送槽就要沿空氣槽長度方向增加空氣入口,同時在主槽體的頂部要設放空口,以防止被輸送物料上面的空氣速度過大。
