氣力輸送係統:原理、流程及尾氣源強—花蝴蝶直播氣力輸送
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氣力輸送係統:原理、流程及尾氣源強

  一、概述

  工業物料、產品的形態有固體、液體和氣體,固體中粉狀至小顆粒狀的稱為“粉體”。所有粉狀至小顆粒狀的產品的合成、加工、包裝等過程,可以統稱為“粉體加工過程”。

  各種形態的工業產品的合成、加工、包裝等過程中,需要在各個工藝單元及設備間輸送。

  氣體物料的輸送主要依靠風機、壓縮機等氣體動力設備;液體物料的輸送主要依靠泵、真空設備或自身重力;粉體物料的輸送方式有水力輸送、機械輸送和氣力輸送,工業上最常用的是機械輸送和氣力輸送。

  粉體機械輸送設備有螺旋輸送機、皮帶輸送機、鬥式提升機等。機械輸送粉體時,在物料的加入點和出料口,有因粉體重力下落的空氣擾動引起的粉塵揚起,形成逸散式塵源(無組織排放)。機械輸送一般輸送距離較短,輸送量較小,設備密閉性差,布設的靈活性差,投資高,粉塵汙染較嚴重。

  因此,粉體過程中,依據流態化理論建立起來的氣力輸送,成為各類粉體在各工藝單元及設備間輸送的最常用方式。

  二、氣力輸送係統

  氣力輸送(air conveying)係統是以氣體作動力,在密閉管道內沿氣流方向通過密封管道把粉體物料從一處送到另一處的裝置,是流態化技術的一種具體應用。廣泛應用於精細化工、高分子材料合成與加工、電池製造、糧食加工、冶金、水泥建材、燃煤電站等部門,是適合散料輸送的一種現代物流係統,在許多方麵可以取代各種傳統的機械輸送和水力輸送。

  氣力輸送有如下特點:

  ★輸送的粉體粒徑可以從1~104m,密度可以從0.5×103~2×103kg/m3;

  ★布置靈活、輸送距離長;

  ★為無泄漏輸送、無二次汙染;

  ★節能高效;

  ★可以集中輸送和回收利用;

  ★在輸送過程中及輸送終端,可同時進行粉碎、混合、加熱、冷卻、幹燥(氣流幹燥等)、分級等其它工藝操作,甚至可同時進行某些化學反應過程;

  ★適宜計算機控製,自動化程度高;

  ★顆粒易受破損;物料硬度較高時,設備易受磨蝕;

  ★含水量多、有黏附性或在高速運動時易產生靜電的物料,不宜於進行氣力輸送。

  氣力輸送的型式:

  根據粉體在輸送管道中的濃度,氣力輸送係統可分為濃相、半濃相、稀相輸送係統;根據輸送壓力,又可以分為正壓係統(壓送式)和負壓係統(吸送式)。吸送式管道內壓力低於大氣壓(工作壓力為-0.04~-0.08 MPa),自吸進料,但須在負壓下卸料,能夠輸送的距離較短,主要特點為可從低處(或散裝處)、多點向高處、一點輸送;壓送式係統管道內壓力高於大氣壓(工作壓力為0.1~0.5MPa),卸料方便,能夠輸送距離較長,但須用加料器將粉粒送入有壓力的管道中,正壓稀相係統中物料濃度一般為5~10 kg/kg氣。

  稀相輸送通常采用較高的氣流速度和較低的固氣比,固體含量低於100 kg/m3或固氣比(固體輸送量與相應氣體用量的質量流率比)為0.1~25的輸送過程。操作氣速較高(18~30 m/s)。輸送距離可達數百米。輸送氣體常采用空氣或氮氣,動力一般由羅茨風機提供。

  密相氣力輸送係統是利用壓縮空氣將物料輸送至目的地的一種輸送方式,固體含量高於100 kg/m3或固氣比大於25的輸送過程。用較高的氣壓壓送。其在環保、節能等方麵大大優於機械輸送、水力輸送等輸送方式。濃相輸送分為發送罐輸送和旋轉閥輸送。輸送氣體常采用空氣或氮氣,動力一般由壓縮機、螺旋泵等提供,能耗低。

  氣力輸送係統計算非常複雜,且不屬於環境工程範疇,故在此不贅述。

  三、氣力輸送係統工藝流程及尾氣排放源

  物料從前道生產單元進入氣力輸送係統,通過一定輸送距離後,由氣固分離係統分離送至後單元,尾氣排放。

  氣力輸送係統輸送的是物料,屬於生產工藝裝置,粉體物料全部通過其氣固分離係統,因此其通常由多級構成。如旋風分離器+高效除塵器(袋式除塵器、靜電除塵器、塑燒板除塵器等)組合而成,

  吸送式氣力輸送係統(三級分離)流程及尾氣排放。

  ,進料設施可以是進料器、也可以是上道工藝設備。如為上道工藝設備,則該設備不列為氣力輸送係統內。

  粉體物料與空氣一起由高壓風機形成的負壓抽吸進入氣力輸送係統,粉體物料加料時產生粉塵無組織排放,源強編號為G1;經三級氣固分離後尾氣排放,尾氣源節點設為G2;粉體物料經三級氣固分離設備下部的鎖氣器分離出,直接或由螺旋輸送器送入後道單元設備,落料時產生粉塵無組織排放,源強編號為G3。

  習慣上,將氣力輸送係統中多級氣固分離的前幾級視為物料分離設施,末級視為汙染控製設施,故可以將尾氣源節點設在如圖所示的二級之後末級之前,其源強可由工程計算或實測得到。

  四、氣力輸送的環境特征

  氣力輸送係統的產汙環節有:

  ★粉體進料口逸散式塵源(G1);

  ★氣固分離係統尾氣(G2);

  ★粉體進入後道生產單元的落料逸散式塵源(G3);

  ★如果采用正壓式輸送係統,則其管道的各靜密封點(法蘭等處)的微量粉塵泄漏。

  氣力輸送係統的環境特征為:

  ★通常氣力輸送係統總分離效率不低於99.9%;

  ★從環境管理的角度,其末端氣固分離設施,可以稱為“除塵器”,尾氣中物料粉塵的濃度和速率應滿足排放標準要求;

  ★氣力輸送係統的氣固分離尾氣與常規逸散式塵源的收集/除塵係統相比較:排氣量小;濃度高。

  五、氣力輸送係統氣固分離效率

  氣力輸送係統適用的物料粒徑和密度範圍非常大,對於高密度粉體和大粒徑顆粒物,氣力輸送氣固分離效率呈現出與常規通風除塵係統的除塵效率不一樣的表征。



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