文档介绍：气力输送中影响弯管磨损的因素及解决办法
李勇,朱秀苹
(青岛科技大学,山东青岛 266061)
摘要:本文概述了气力输送中弯管磨损的机理,详细阐述了气力输送过程中影响弯管磨损的因素,如物料的物性,输送气速,料气比,弯管的结构及形状等主要因素对气力输送过程中弯管磨损的影响。这些因素中气体的流速也就是输送气速对弯管磨损的影响最大,重点分析了输送气速的影响。并从弯管材料和结构两方面论述了减少弯管磨损的预防办法,重点分析了从弯管结构方面减磨的办法,并建议用短半径和一端不通T型弯头代替长半径弯头。
关键词:气力输送;弯管,磨损
1 概述
气力输送是利用空气(或惰性气体)的能量,在管道中输送粉、粒状固体物料的方法。空气或惰性气体的能量主要变成压力和速度两种形式,输送时一般利用速度形式的能量,即具有一定速度的气体的动能输送物料。气力输送系统有气源、加料设备、输送管道以及气固分离设备组成。
在输送原理上,气力输送装置与其他输送设备的明显区别在于:其用于输送的能量是通过空气传递给被运送的物料的。为此,空气在搅动物料的同时需作动量的交换。为了不使被输送物料在输送管底部滞留,就要使物料保持有一定的移动速度。这样,在移送中的粒子与管壁之间就产生了碰撞和撞击,这就是气力输送装置中输送管常说的磨损起因。在气力输送管中直管段内的磨损很轻,易磨损部位主要发生在管道转弯处,特别是固体颗粒冲击管道转弯的外侧,这就是弯管磨损。
磨损是不可避免的,但是,由磨损部位的泄料不仅影响装置的正常工作,而且还会污染环境,破坏整个系统的气密性。因此,必须了解并掌握磨损的原因,合理进行参数的选择、结构的设计,并对易磨损部位定期检查和维护,使装置的性能获得最好的发挥,具有最长的使用寿命。
2 磨损的产生机理
磨损是一个非常复杂的现象。对其磨损机理的假设有以下三种形式:
①擦动或滚动磨损---------是由于粒子的摩擦引起的表面磨薄。
②刮痕磨损---------是由于粒子深入表面,产生局部的剥离。
③撞击磨损----------是由于粒子的撞击使表面的组织产生局部的破碎和脱离。
弯管是输送管中在输送磨削性物料时最易磨损的部分。物料通过弯管时,由于离心力和惯性撞向管道外侧的内壁。一部分颗粒沿着管壁外侧的内壁滑动;另一部分颗粒又从外侧内壁反射到管道内侧的内壁,如此反复运动,物料经过数次碰撞,在圆断面弯管的外壁中部,会产生像用凿凿出的凹坑。因此,物料对管壁的撞击和摩擦是引起弯管磨损的主要原因。
图1为弯管内物料运动形式及磨损情况。
1—弯头;2和3—弯头磨损处
图1 弯管内物料运动形式及磨损情
3 弯管磨损的影响因素
直管的磨损与弯管相比,一般要小得多。因此,在气力输送中主要考虑弯管的磨损。例如:输送的物料是铁粉等磨蚀性的物料,使用一个普通的钢制弯管,连续输送两个小时,弯管就会被磨穿;如果弯管的弯曲半径太小,输送脆性物料时其破碎率就会增加;弯曲半径过大,输送合成材料将会产生“拉丝”问题。
在国内外关于物料冲击或摩擦管内壁而导致磨损的研究已经充分的展开。物料冲击或摩擦管内壁而导致磨损的主要因素如下:
①输送物料的物性----包括粒子的大小和形状、浓度、硬度、水分、破碎率和黏附性等。
②输送管的状况----包括输送管的材质和金属组织成分、硬度、表面加工情况、内径、布置