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氣力輸送氣量控制的方式分析比較

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1.單減壓閥與拉法爾管組成的氣量控制系統(tǒng)
在總進(jìn)氣管采用一個減壓閥和輸送、清掃拉法爾管組成的氣量控制系統(tǒng)。在壓縮空氣副管上無自動閥門和壓力傳感器。
優(yōu)點：控制系統(tǒng)簡單，系統(tǒng)成本低，維修成本也低。對于用戶氣源壓力高(大于0.7MPa)，輸送管線短的系統(tǒng)比較合適。
缺點：由于在整個輸送過程中副管始終處于開啟狀態(tài)，壓縮空氣消耗量大，輸送末端氣速由于副管的補(bǔ)氣作用所增加。對于用戶氣源壓力低(小于0.55MPa)或壓力波動大，流量不穩(wěn)定、輸送距離長的情況下，由于副管的排空氣量(無效氣量)占整個輸送氣量的比例增大，產(chǎn)生輸送后期輸送氣源壓力下降、氣量減少造成輸送困難或堵塞，輸送時間延長。
2.雙減壓閥與拉法爾管組成的氣量控制系統(tǒng)
輸送主管和副管分別采用各自的減壓閥，分別設(shè)置各自壓力，一般副管壓力高于主管壓力。根據(jù)輸送距離的長短，在輸送管上安裝壓力傳感器，對應(yīng)副管上安裝氣動截止閥。由主管壓力控制對應(yīng)副管閥門的開關(guān)，實現(xiàn)******補(bǔ)氣。對于含有DN175輸送管線，為了保證在清掃過程中的氣量。
優(yōu)點：主、副管壓縮空氣管路分開，徹底消除了主管上過濾裝置由于密封問題產(chǎn)生的泄露造成副管上小過濾器的堵塞：副管壓力高于主管壓力，可真正實現(xiàn)副管的清堵作用；在主副管上設(shè)置壓力傳感器和氣動截止閥，******限度的減少副管的無效氣量，實現(xiàn)******補(bǔ)氣，實現(xiàn)低速、高料氣比的穩(wěn)定輸送。在輸送距離100m，輸送管直徑為DN125/150，在輸送管道上設(shè)置4個壓力傳感器，輸送氣量與上一種控制方式比較，減少15%—25%。如果輸送距離增加或增加副管上的閥門，節(jié)約的氣量還要增大。同時在意外出現(xiàn)堵塞時，可以通過壓力傳感器的壓力自動監(jiān)視堵塞位置，并通過清堵程序控制副管閥實現(xiàn)自動疏通。
缺點：根據(jù)輸送距離的長短設(shè)置壓力傳感器和氣動截止閥，使設(shè)備投資和維修成本略增加。對于不同物料采肜一條輸送線輸送，由于物性的變化，輸送特性必然發(fā)生變化，采用固定氣量的控制方式(雖然用戶可以根據(jù)物料情況手動選擇減壓閥壓力，但實際操作情況用戶很難辦到)。該系統(tǒng)對一條輸送管輸送多種物料很難保證所有物料的輸送速度和料氣比******。
3.可調(diào)式拉法爾管與減壓閥組成的氣量控制系統(tǒng)
在輸送主管氣量控制回路上采用一只可調(diào)式拉法爾管和手動減壓閥組成氣量控制方式，根據(jù)不同物料在輸送或清掃階段用氣量不同，改變拉法爾喉徑來調(diào)節(jié)空氣流量，是今后氣力輸送氣量控制的一個發(fā)展方向。
4.減壓閥與薄膜調(diào)節(jié)閥組成的氣量控制系統(tǒng)
采用減壓閥和薄膜調(diào)節(jié)閥組合實現(xiàn)氣量控制。減壓閥的出口壓力設(shè)定比較高，可參照輸送管的承壓壓力設(shè)定，故減壓閥的主要功能是保證系統(tǒng)安全，流量的調(diào)節(jié)主要依靠薄膜調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)范圍有限，有時不得不利用減壓閥進(jìn)行粗調(diào)。
5.拉法爾管在氣力輸送系統(tǒng)中的作用
由于法拉爾管是個測流元件，可以從減壓閥在正常輸送時的出口壓力和大過濾器進(jìn)口處壓力分別作為拉法爾進(jìn)、出口壓力，由公式進(jìn)行計算或從表中查取，從而得到空氣流量。再由公式：輸送料重/(空氣流量×輸送時間×1.205)得到平均混合比。由于無法準(zhǔn)確計算不同混合比下的輸送管道阻力，每一個用戶在輸送不同物料時的空氣流量需要在現(xiàn)場根據(jù)輸送阻力來定。對于喉徑一定，其流量范圍一定。為了防止拉法爾喉徑大注對氣流的限流作用發(fā)生流量不足、混合比大造成的堵管，適當(dāng)增大拉法爾管的喉徑是一種保守的做法，但也是一種穩(wěn)妥的辦法。
對于喉徑一定的拉法爾管，當(dāng)出口壓力(絕壓)/進(jìn)口壓力(絕壓)小于等于0.528時流量達(dá)到******，不隨進(jìn)、出口壓差的增大而變化，該區(qū)為穩(wěn)流區(qū)；比值大于0.528時，進(jìn)口壓力一定，如出口壓力增大，流量明顯減小。故對于拉法爾出口壓力，進(jìn)口壓力大于0.528時，可以調(diào)高減壓閥壓力來增大流量，提高輸送速度。但如果氣源壓力太低，小于0.65MPa時，提高減壓閥出口壓力到一定程度，雖增大拉法爾流量，減壓閥特性變差。此時增大拉法爾喉徑可能不會對空氣流量產(chǎn)生任何影響。主要是減壓閥流量不足，只能要求用戶提高氣源壓力。
拉法爾管除了作為流量計外，另一個非常重要的作用是，當(dāng)拉法爾管喉部氣流速度達(dá)到超音速時，產(chǎn)生激波，對出口太力的波動產(chǎn)生屏蔽作用。
(1)在新系統(tǒng)設(shè)計中準(zhǔn)確計算輸送用拉法爾喉徑還不太現(xiàn)實
由于氣力輸送理論研究的重點是輸送管道壓力損失的計算，目前對于密相輸送，特別是倉泵式外旁通這種非穩(wěn)態(tài)輸送方式，準(zhǔn)確計算輸送阻力到目前還不現(xiàn)實，故無法準(zhǔn)確計算拉法爾管的喉徑，造成所設(shè)計喉徑無法在喉部達(dá)到音速，即喪失拉法爾的壓力屏蔽功能。只能通過現(xiàn)場改造拉法爾喉徑才能滿足要求。在輸送開始階段、結(jié)束階段和清掃階段，阻力低，出現(xiàn)壓力屏蔽。在穩(wěn)定輸送階段，可以通過降低料氣比使輸送阻力下降，實現(xiàn)拉法爾管的壓力屏蔽功能，以實現(xiàn)輸送狀態(tài)穩(wěn)定，但料氣比下降，氣速相應(yīng)提高，對于管道的磨損，粒子的破碎影響程度如何，仍有待于進(jìn)一步研究。但在管道清掃階段，由于物料在管道內(nèi)逐漸減少，特別是清掃后期管道內(nèi)基本無物料，此時管道阻力計算可以按照純空氣流動阻力進(jìn)行計算。為了保證管道清掃徹底，無殘余，必須保證一定氣量，對拉法爾喉徑計算比較準(zhǔn)確。
(2)減壓閥進(jìn)出口壓力與拉法爾喉徑及幾何形狀對流量的影響有待進(jìn)一步研究
拉法爾管和減壓閥進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，對于拉法爾管喉徑、減壓閥進(jìn)口壓力、出口壓力等參數(shù)，對于給定的輸送系統(tǒng)，應(yīng)該存在一個合適的值，必須進(jìn)一步研究。拉法爾管幾何形狀，比如入口收斂角、擴(kuò)散角、進(jìn)出口直徑對拉法爾管的流量系數(shù)、其喉徑可以在調(diào)試現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)節(jié)，或在輸送過程中通過計算機(jī)自動控制。(圖/文www.changrong-jx.com)

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