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夹管阀在密相栓流气力输送中的应用
发布时间：2013-06-30 07:55 来源：未知
1、引言
通常工业除尘系统收集的粉尘，大多都采用机械输送的方式输送。所采用的机械一般为斗式提升机、皮带输送机或埋刮板输送机。这些机械均需占据较大的空间，输送流向单一，消耗较多的动力，运输效率不高。当物料输送范围较大，机械输送配置受生产车间环境条件的限制，或者需数点集中送往一处、或由一处分散送往数点的中远距离输送时，气力输送就显示其独特的优越性：生产效率高；设备结构简单；用工省自动化程度高；使用管理维护方便；有利于环境保护等。因此日益受到人们的关注。
19世纪下半叶，第一次在工业上实际使用的气力输送是真空系统，用于输送木屑和谷物。20世纪初则更多地使用正压系统，输送速度比较高，被输送物料是悬浮在气体中，称为稀相输送。与其他输送形式相比，在输送线路自由度、污染程度、输送能力和输送量方面占有明显的优势，缺点是功率消耗较大。新发展起来的密相栓流气力输送方式，已经克服了上述功率消耗大的缺点。气力输送与其他输送装置的单位功率消耗比较见表1。从表1可以看出，密相栓流输送的功率。消耗已降低到仅次于带式输送机的程度，部件的磨损也不显著。正因为气力输送具有上述优点，所以应用日益厂泛。
2、气力输送系统的分类和特点
气力输送系统可分为以下三个类型：
2.1稀相气力输送
通常采用的气流速度为12～40m/s，料气重量比（输送比）一般为1～50物料在垂直管中呈均匀分布，在水平管中呈飞散状态，空隙率很大，物料输送主要依靠气流速度的动能。低压吸送式、压送式和吸送、压送组合系统均属该类系统。
2.2密相动压气力输送
气流速度通常在8—15m/s，此时物料依然依靠空气的动能来输送，但在管道内已不再均匀分布，而呈密集脉动流状态。其输送比变化范围很大，从通常约15～50至易充气粉料高达200以上。高压压送、高真空吸送和流态化输送属这一类型。
2.3密相静压气力输送
物料密集栓塞管道，依靠气流的静压来推送物料，称密相静压输送。依据气送相图的不同又可分为柱流和栓流两种：
①柱流气力输送：密集状物料连绵不断地充塞管内而形成料柱，其移动速度较低，一般仅0.2—2m/s．这是此种装置的最大特点。但是仅用于30m以内的短距离输送，使用范围有限。
②栓流气力输送：人为地将料柱预先切割成较短的料栓，输送时栓与料栓相间分开，从而提高料栓的速度，减少动力消耗以增加输送距离。通常输送压力为150～300kPa，这是目前中等距离输送的最佳方法。
3、气力输送供料装置
气力输送系统由气源机械、供料装置、输送管道和分离过滤四部分设备组成。其中供料装置的成功与否，关系到整个气力输送系统的正常有效运行。
3.1旋转锁气器
旋转锁气器（又称旋转阀）是气力输送中应用最广泛的一种供料装置。按其工作方式不同有三种形式：
直落型——水平转子；
水平吹通型——水平转子；
垂直吹通型——垂直转子。
旋转阀不论其结构如何变化，无可避免地会产生泄漏。漏气来自三个方面：即叶轮空格返回；轴承处以及叶轮与外壳的间隙。同时它不宜用于磨削性物料和细粉料，故一般用于压力小于100kPa的低压压送式和吸送式气力输送系统。
3.2双层翻板阀和压力罐组合的供料器
它是利用安装在压力罐内上、下翻板交替开关，将物料从某一压力下喂送到更高压力的输送管内，其输送压力最高可达140kPa，输送距离可达500m。典型的如NUVA FEEDER型双翻板锁气供料器，已普遍用来输送电厂电除尘收集的粉煤灰。
3.3螺旋供料
这种方式适用于超过300kPa压力下运行。其主体设备为各类螺旋泵、粉体泵等，几乎都是国外专利产品。适用于大流量、中等以下距离的连续输送，其特点是空间安装高度低，但能耗大且部件磨损严重。
3.4栓流输送供料装置
这类装置的共同基本特点是低速和高料气比�？稍�> 300kPa压力下进行长距离输送。虽然它们都属于高压供料装置范畴，但都各自具有一套特殊的、有特色的附加设备，用以得到所要求的料气流动状态。其中脉冲气力式栓流输送装置是应用最广泛的气力输送装置。
4、改良的脉冲气刀式栓流输送试验装置
为了研制结构简单、适用性强、低能耗、高效率、能全自动作业的气力输送系统，我们在对现有气力输送系统进行广泛研究对比的基础上，决定采用脉冲气刀式栓流输送作为基本形式，对其中起关键作用的脉冲气刀和成栓器采用电磁阀控制的气动夹管阀作了大胆改进，取得了很好的效果。
4.1系统简介
图1所示是工业试验装置的系统图。被输送物料由进料阀①进入料罐②，同时罐顶排气阀③打开。当到达设定料位时，关闭进料阀和排气阀，压缩空气通过进气阀④从料罐上部进入，使料罐加压(压力控制在100～200kPa)打开排料阀⑤，同时给料罐的圆锥部以少量压缩空气，使局部粉料松动流态化。比较密实的料流连续从料罐进入输送管道⑥，产生一段粉料栓。根据给定的时间间隔关闭排料阀，打开输送管道一端连接的气刀阀⑦，由其控制的脉冲气流进入输送管，将连续的粉料流切割成一定长度的料栓，形成气栓，料栓相间的连续流动流体。最终经分离器⑧分离后将粉料排出。为了保持连续运行，可以并联2台料罐，交替进行输送。
4.2夹管阀
在上述系统中起着成栓器作用的排料阀和形成气栓的脉冲气力阀以及其他各类料阀和气阀均采用本厂制造的气动夹管阀。该阀具有一个金属的外壳和一个橡胶的内胆。关闭时400—500kPa压缩空气进入外壳和内胆间的空腔，内胆被压缩变形而闭合。开通时压缩空气放出，橡胶内胆在自身应变力或内压作用下复原而接通。
该类阀为系列产品，具有阻力小——具有与输送管相同的输送断面；密闭性能好——密封面采用橡胶，密封面积大，即使粉料中混有颗粒物，或物料即为颗料物，也可在包裹状态下实现密闭；寿命长—一可经受百万次频繁动作的考验；动作迅速——由电磁阀控制，自动化程度高，可根据工艺要求对操作过程进行编程，采用PLC程序控制等优点。
4.3改良脉冲气刀式栓流输送试验数据
5、改良脉冲气刀式栓流气力输送的特点
这种栓流输送装置具有以下特点：
①采用夹管阀作成栓器，结构简单，形式栓流密实稳定。
②料速低(不超过10m/s)，输送物料破碎极小，对输送管道也磨损轻微。
③料气容积输送比大，达0.2—0.25为中压稀相输送装置(压力80kPa)的40倍，为高压密相动压气送装置(压力700kPa)的5～6倍，因而输送空气耗量小，分离器尾气处理简单。
④气动气刀阀工作可靠，使用寿命长，更换维修方便，根据需要可在输送管不同管段加装压力传感装置和气动夹管进气阀。将具备自动防堵功能。
6、结束语
栓流输送与悬浮输送相比，具有高效、节能、环保、防燃、防爆等明显的优点，因此低速密相气力输送已成为气力输送技术的主流。但其不足之处是它并非真正的连续输送，因此对输送物料的物性要求较严，这就要求在选定装置前，必须对使用条件，物料特性，所选装置的使用范围，经济性以及其他特性作认真的调研，同时结合对某些装置和处理物料的使用经验进行必须的测定和实验，才能保证最佳的使用效果。
夹管阀作为一种新型的全通径阀门，具有其他电动、气动阀无可比拟的优越性。它结构简单、密封可靠、动作迅速、抗磨损寿命长、更换方便，易于实现自动化作业。不仅可以代替现有的排料阀和双向分配阀，而且与压力罐结合可作为低速栓流输送系统的供料装置，是一种很有前途的密封给料设备，值得大力推广使用。
