气力输送设计 

气力输送设计 5．1已知条件: 表5-1 物料 温度 /℃ 流量 ㎏/h 比热 /KJ*㎏-1K-1 最大粒径 ㎜ 输送高度 m 输送地海拔高度m 油砂干馏渣 480 74654 1.1 10 20 500 5．2系统选择

5.2.1正压系统是工业上最常用的，它适用于文丘里式、螺旋泵和仓式泵等绝大多数供料器。 5.2.2 供料器的选择:螺旋泵 5.2.3 风机 选择

大多数气力输送系统使用容积式空压机（风机），因为此类设备当压力变化时体积流量几乎不变。当排气压力小于１００ｋＰａ时，广泛使用罗茨鼓风机。该类型具有宽广的体积流量范围并能提供无油空气。此外，它有恒定的速度曲线，当传递压力增加时，体积流量仅轻微减少，从而保证了物料在一定压力下的悬浮流动状态。 5.3设计计算

5.3.1输送速度选择

据输送速度表的粒径和和密度,选 v=18m/s 5.3.2输送料气比

据GALOTER炉资料料气比C=2424/398=6.09,本设计取料气比 C=6㎏/㎏

则气体量为Q0=G/6=77821/6=12970㎏,折标态12970/1.293=10031 m3/h 考虑系统漏风和储备,风机风量Q=K4Q0=1.25×10031=12538.8 Nm3/h 5.3.2 输送管道有效内径计算 5.3.2.1风量换算系数计算 风量换算系数 体积换算系数CV??0 ?t质量换算系数Cm?H?t ?0?tp/T273P2 ?tt???Cm?0p0/T0P0273?t

当已知海拔高度为H时,大气压与标准大气压的关系为:

Ph/ P0= (1-0.022569H)5。256

式中:To --标况气体温度，℃;

T1一该风量中气体的工况温度，℃; P0—海平面上的气压，Pa

Ph一水泥厂厂区的气压，pa

H--水泥厂厂区海拔高度，km

C?V?TP(273?480)C?t0??1.711 5.256?TP273?(1-0.022569?0.5)t0t5.3.2.2管道流量计算

Qt= Q0?CV =10031×1.711=17163 m3/h

5.3.2.3管道直径计算

有效管径D1应为:

Qt17163D1???0.493v?0.7854?360025?0.7854?3600 m

圆整，取D1=0.5m

5.4 气力输送系统总压损

气力输送系统总压损是由输送管道总压力损失、管道出口阻力、喷煤管阻力和气力输送设备阻力组成。输送管道总压力损失又由水平管摩擦阻力、垂直管摩擦阻力和垂直管提升阻力组成。 工程上为了便于计算，常将弯管的局部压力损失折算成水平管道的沿程压力损失。一般对于均匀粒状物料，当弯管R/D=6时，其当量长度取8～10m,弯管R/D=10时，其当量长度取10～16m,弯管R/D=20时，其当量长度取12～20m V—管道内风速，为25m/s u—料气比，为6kg/m3

H—工厂海拔高度，为0．5km; T1—气体温度，为500℃;

L1—水平管道输送长度，为20m, H1—窑头垂直管道输送长度，为

16m,

N1—输送管道上弯头数量，为4个。 M1—输送管道上阀门数量，为2个。

L2—换热器当量管道长度

输送管道阻力计算

ΔP=ΔPL+ΔPO+ΔPC+ΔPE ΔP—总压损

ΔPL——输送管道总压力损失ΔPL=ΔPL1+ΔPL2+ΔPN1+ΔPM2+ΔPLFH +ΔPLH ΔPO——管道出口阻力 ΔPC ——喷煤管阻力

ΔPE ——气力输送设备阻力。 ΔPLFW——水平管摩擦阻力; ΔPLFH ——垂直管摩擦阻力 ΔPLH ——垂直管提升阻力。 5.4.1 计算输送管道当量长度

设弯管R/D=6时，其当量长度取10 m;阀门当量长度取20 m

水平管道当量长度

Lp?L1?L2?LN1?LM1?20?30?4?10?20?2?130 m

5.4.2 计算输送管道阻力系数 按柏列斯公式:

阻力系数ξ1=0.0125+0.0011/1=0.0136 5.4.3 计算输送管道水平管摩擦阻力

水平管摩擦阻力(Pa) ΔPLFW =ξ1×Lp/D×γa×V2/2 ×(1+KL ×u) 式中：ξ1一阻力系数;

Lp一水平管道当量长度，m, D一输送管道直径，m,

γa一空气的重度，kg/m3，当400℃，γa=1.293×273/673=0.524 u一管道内料气比，u=2.2

KL一附加阻力系数,见图1，v=25m/s时，KL=0.23 水平管摩擦阻力(Pa)

ΔPLFW =ξ1×Lp/D×γa×V2/2 ×(1+KL ×u) =0.0136?130/0.5?0.524×252/2?(1+0.23?6) =1378 (Pa)

5.4.4 计算输送管道垂直管摩擦阻力

垂直管摩擦阻力ΔPLFH =ξ1×H1/D1 ×γa×V2/2×(1+KH?u) =0.0136 ×20/0.5×0.524×252/2× (1+0.23 ×1.1 ×6) =224.3(Pa) 式中: H1一垂直提升高度，m;

KH一附加阻力系数，KH=1.1KL 5.4.5计算输送管道垂直管提升 阻力

ΔPLH =γa×(1+ u) H1×g=0.524×(1+6)×20×9.81=720Pa 式中:g一重力加速度。

5.4.6计算输送管道出口阻力 管道出口阻力(Pa)=50pa

5.4.7计算输送管道气力输送设备阻力

气力输送设备阻力(Pa)=10000Pa 5.4.8 输送斜槽阻力: ΔPF =3000 Pa 5.4.9计算输送管道总压力损失

输送管道总压力损失ΔP=ΔPL+Δ=1378.+224.3+720+50+10000+3000=15372Pa 设备选用压力P=Kp*ΔP=1.2*15372=18448Pa

式中:KP一考虑漏气和计算误差等原因的压力备用 系数，一般选用Kp=1.1～1.2

PO+ΔPC+ΔPE+ΔPF

表5-2提升管物料平衡和热平衡计算表

提升管物料平衡和热平衡 1渣 2干空气 3焦炭显热 3焦炭燃烧 收方合计 1渣 2干空气 未燃焦炭显热 热烟气 热散失 支方合计

W /㎏ 76654.4 12970.0 1073.2 70.0 90697.6 76654.4 12783.3 1003.2 256.7 T c ρ -1/℃。 /Kj*(kg·K) ㎏/m3 500 1.08 400 1.07 500 1.08 500 42475.00 500 1.08 500 1.07 500 1.08 500 1.17 90697.6 700.000 0.524 700.000 q 41393376.0 5540784.0 579517.2 2973250.0 50486927.2 41393376.0 6826300.0 541717.2 150150.0 1575384.0 k 0.8199 0.1097 0.0115 0.0589 1.0000 0.8199 0.1352 0.0107 0.0030 0.0312 50486927.2 1.0000