1 空氣輸送斜槽輸送的粉狀物料流動(dòng)特性與管道流體流動(dòng)特性對比

1.1 相同點(diǎn)

在空氣輸送斜槽內(nèi)平穩(wěn)輸送的粉狀物料呈流態(tài) 化，因而具有了管道流體的部分流動(dòng)特性。 如黏滯性 引起的管道流速分布特性，即緊貼斜槽兩邊管壁的流 體質(zhì)點(diǎn)，黏附在管壁上，流速為零。位于斜槽中軸線上 的流體質(zhì)點(diǎn)，離斜槽兩邊管壁的距離最遠(yuǎn)，受管壁的 黏滯力最小，因而流速最大。 介于斜槽管壁與中軸線 之間的流體質(zhì)點(diǎn)，以不同的速度向前運(yùn)動(dòng)，它們的速 度從管壁至中軸線，由零增加到最大的中心速度。

圖 1 是流態(tài)化粉狀物料在斜槽平面上的理論流速分布 圖，圖中箭頭的長短代表了流速的大小。

由圖 1 可以看出，物料在斜槽平面上的流速是以 中軸線為對稱軸，兩邊對稱的。

1.2 不同點(diǎn)

斜槽內(nèi)粉狀物料的流動(dòng)性不具備管道流體的所 有特性，如壓力傳遞特性、虹吸特性等。實(shí)際應(yīng)用中表 現(xiàn)為斜槽必須有足夠的空氣墊， 要有一定的輸送傾 角，常規(guī)斜槽不具備逆勢流動(dòng)的爬坡特性，不具備翻 越障礙的特性等。

2 熟悉斜槽的特性，掌握使用技巧

2.1 利用料流對稱性，巧妙均分物料

在 QFXF 水泥廠，為了給選粉機(jī)兩個(gè)對稱的進(jìn)料口均分物料， 原系統(tǒng)在三通斜槽后面的兩分支斜槽 上，分別設(shè)置閘板截流閥作為限料閥，試圖通過限制 “直通分支”斜槽面上的物料流量，來給“旁路分支”斜 槽面分配物料。系統(tǒng)開通后，當(dāng)流量小時(shí)，物料大部分 溜進(jìn)直通分支斜槽。

流量增大后，由于直流分支斜槽 上閘板截流閥的阻料作用，使旁路分支斜槽的流量偏 大，選粉機(jī)兩進(jìn)料口入料量嚴(yán)重失衡，直接影響了選 粉機(jī)的分級效果。 停機(jī)時(shí)，如果未將直通分支斜槽閘 板截流閥前堆積的物料處理干凈的話，堆積物料會(huì)凝 結(jié)成塊而造成堵塞事故。 為保證生產(chǎn)，只好派專人值 守，根據(jù)流量情況手動(dòng)調(diào)節(jié)兩分支斜槽上閘板截流閥 的開度，以達(dá)到分配兩邊物料量的目的。

根據(jù)斜槽料面流速的對稱性， 在筆者建議下，業(yè)主將原兩個(gè)分支斜槽上的閘板截流閥調(diào)至常開狀態(tài)， 并在三通斜槽內(nèi)設(shè)置了分流導(dǎo)向板，將料流一分為二 均勻地分配到兩個(gè)分支斜槽上，從此再也不會(huì)因分料問題而發(fā)生斜槽堵塞事故了，而且兩邊分料均勻。

此后， 在筆者建議下，TNYD 水泥廠和 TNGG 水泥廠等都在三通斜槽內(nèi)設(shè)置了分流導(dǎo)向板，并在前級三通斜 槽的兩個(gè)分支斜槽后面，再次均分物料，從而達(dá)到均 勻一分四的目的，分料效果都很好。 圖 2 是 QFXF 水泥廠整改后的斜槽示意圖。

圖2 中，三通斜槽中箭頭的長短，只表示分流導(dǎo) 向板之前的對稱性料流有一半按原有路線繼續(xù)前行，流向了直通分支斜槽。另外一半因?yàn)榉至鲗?dǎo)向板的作 用，流向了旁路分支斜槽。

2.2 選擇合理的轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)，避免料流堵塞

正常的斜槽換向轉(zhuǎn)接頭或三通轉(zhuǎn)接頭，都需要進(jìn) 料端比透氣層高出一定的正向高程，出料端緊貼透氣層，不能高出。XZBS 水泥廠庫頂成品輸送斜槽的三通 轉(zhuǎn)接頭，出料端比透氣層高出一截，致使系統(tǒng)開通時(shí)經(jīng)常堵料。在筆者的建議下，業(yè)主對轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行了整改。此后斜槽不再出現(xiàn)此類問題。

圖 3 是正常的斜槽 轉(zhuǎn)接頭進(jìn)出口與透氣層高度方向位置圖，圖 4 是 XZBS 水泥廠整改前的三通轉(zhuǎn)接頭進(jìn)出口與透氣層高度方向位置圖。由圖 3 和圖 4 的對比很容易看出該水 泥廠的問題根源。

2.3 設(shè)置清渣器，清除塊狀物料

如果喂入空氣輸送斜槽內(nèi)的物料混有不能流態(tài)化的塊狀物料，也會(huì)影響斜槽的正常輸送。TYST 水泥 廠的帶離心式選粉機(jī)的水泥閉路磨改造為帶 HES 選 粉機(jī)的水泥閉路磨粉磨系統(tǒng)，需要對提升機(jī)進(jìn)行改造。由于沒有進(jìn)行徹底清理，系統(tǒng)開通時(shí)，大塊固化的水泥塊落入斜槽，致使斜槽堵塞。隨后經(jīng)過反復(fù)幾次 的清理，斜槽不再有塊狀物料進(jìn)入，系統(tǒng)才正常運(yùn)行。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，斜槽上游設(shè)備，如磨機(jī)、斗式提升機(jī)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生諸如碎鋼球、螺栓頭等雜質(zhì)， 難免會(huì)混入空氣輸送斜槽的進(jìn)料中，這有可能威脅下 游設(shè)備的安全運(yùn)行。有些廠在空氣輸送斜槽中加設(shè)氣 分式清渣器，可將不能流態(tài)化的塊狀物及時(shí)清除，為空氣輸送斜槽及后續(xù)設(shè)備的正常運(yùn)行創(chuàng)造了條件。

圖 5 為氣分式清渣器的結(jié)構(gòu)和安裝示意圖。

2.4 保證斜槽工作時(shí)有可靠的空氣墊

2.4.1 進(jìn)風(fēng)必須有出處

空氣輸送斜槽的輸送能力所對應(yīng)的風(fēng)量、 風(fēng)壓、 槽寬和傾角等參數(shù)都有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式，手冊上也容 易查到。 DYML 水泥廠的前幾條空氣輸送斜槽，照著 別人模式隨便裝上用起來很好。 水泥磨系統(tǒng)改造時(shí)， 認(rèn)真按照手冊上的公式計(jì)算了一番，結(jié)果從成品到入 庫提升機(jī)的那一段斜槽經(jīng)常堵塞。

筆者現(xiàn)場考察時(shí)發(fā) 現(xiàn)，該段斜槽進(jìn)出料口都加了鎖風(fēng)閥，而斜槽本身沒 有專門安裝除塵設(shè)備，進(jìn)料口的鎖風(fēng)閥鎖風(fēng)效果一直 很好，出料口的鎖風(fēng)閥鎖風(fēng)效果時(shí)好時(shí)差，效果差時(shí)， 斜槽先表現(xiàn)出冒灰現(xiàn)象，一定時(shí)間后就會(huì)堵塞。 究其 原因，雖然風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、槽寬和傾角等都滿足了 設(shè)計(jì)要求，但斜槽的通風(fēng)有進(jìn)口無出口，無法保證形 成空氣墊，斜槽也就不能正常工作了。

2.4.2 透氣層的良好狀態(tài)是穩(wěn)定運(yùn)行的必備條件

透氣帆布不耐火，安裝或檢修（也包括其它設(shè)備） 時(shí)如果不注意， 電焊渣或氣割塊就有可能將其燒損，一旦帆布燒損就不能正常輸送物料了。

進(jìn)料口、進(jìn)氣口不加緩沖板會(huì)加大透氣帆布的磨損，引起帆布的局部缺失，從而堵塞斜槽。

透氣帆布一旦遭到水或油污浸潤會(huì)增加透氣阻力，特別是水泥遇水會(huì)水化硬化，這些都會(huì)影響空氣 輸送斜槽的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

有時(shí)為了切換斜槽流向的需要或存在轉(zhuǎn)接頭的原因等，斜槽上部分區(qū)域會(huì)滯留有物料。但因滯留物 料逐漸結(jié)實(shí)并緩慢擴(kuò)大，正常輸送一段時(shí)間后會(huì)侵占 過料區(qū)引起堵塞。這就要求斜槽制作、安裝等過程中 盡量避免出現(xiàn)引起物料滯留的條件，或者盡量減少滯 留區(qū)的大小，以減小滯留物料的侵占。

2.4.3 必要時(shí)加大風(fēng)量，讓物料沸騰化

因某些特殊原因， 不得不讓斜槽爬坡或越障時(shí)， 必須加大用風(fēng)，讓流態(tài)化變成沸騰化。 TNYD 水泥廠 和 TNGG 水泥廠的水泥粉磨系統(tǒng)設(shè)備完全一致，給選 粉機(jī)喂料的空氣輸送斜槽規(guī)格及走向完全一致，該斜 槽在 TNYD 水泥廠使用兩年從來不堵，而在 TNGG 水 泥廠必須加大選粉機(jī)負(fù)壓來加強(qiáng)斜槽通風(fēng)，否則該段 斜槽中的換向轉(zhuǎn)接頭很容易堵塞。筆者仔細(xì)對比了兩 家選粉機(jī)的喂料斜槽， 因制作原因，TNGG 水泥廠的 斜槽換向轉(zhuǎn)接頭存在逆向傾角，造成斜槽輕微的逆向 爬坡，犯了空氣輸送斜槽的忌諱，好在長度短，加大選 粉機(jī)抽風(fēng)能力（等同于增加斜槽通風(fēng)）也就可以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行了。

由圖 5 不難看出，氣分式清渣器上也存在著物料需要“爬坡”、“越障”的要求，這就要求清渣器的用風(fēng) 不能沿用普通斜槽用風(fēng)，必須加大通風(fēng)量，讓過境物料在清渣器內(nèi)沸騰化。

3 總結(jié)

空氣輸送斜槽輸送的粉狀物料呈流態(tài)化，它的流動(dòng)特性與管道流體相比有共性，也有特性。 充分利用 這些共性與特性，讓空氣輸送斜槽更加安全可靠地運(yùn) 行。

作者：何正凱，郭宏武，王偉剛，吳志明

機(jī)構(gòu)：合肥水泥研究設(shè)計(jì)院

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