气力输送设计.docx
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气力输送设计
气力输送设计
5.1已知条件：
表5-1
物料
油砂干馏渣
温度厂C
480
流量kk/h
74654
11
比热/KJ*kg-K
1.1
最大粒径伽
10
输送高度m
20
输送地海拔高度m
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。
522供料器的选择:
螺旋泵
523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10OkPa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GALOTE炉资料料气比C=2424/398=6.09,本设计取料气比
C=6kg/kg
则气体量为Q0=G/6=77821/6=12970kg,折标态12970/1.293=10031m/h考虑系统漏风和储备,风机风量Q=K4Q0=1.25<1003仁12538.8Nm3/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
5.3.2.2管道流量计算
Qt=Q0Cv=10031X1.711=17163m3/h
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500E;
L1—水平管道输送长度，为20m,
H1—窑头垂直管道输送长度，为
16m,
Ni—输送管道上弯头数量，为4个。
Mi—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
△P=APl+△Po+△Pc+△Pe
△P—总压损
APl输送官道总压力损失APl=APli+APl2+APni+APm2+APlfh+APlh
APo――管道出口阻力
APc――喷煤管阻力
APe——气力输送设备阻力。
APlfw――水平管摩擦阻力；
APlfh——垂直管摩擦阻力
APlh一一垂直管提升阻力。
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10m;阀门当量长度取20m水平管道当量长度
Lp=L1L2LN1LM1=2030410202=130m
542计算输送管道阻力系数
按柏列斯公式：
阻力系数E1=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）APlfw=E1XLp/DXyaXV/2X（1+KlXu）
式中：
E1一阻力系数；
Lp一水平管道当量长度，m,
D一输送管道直径，m,
丫a一空气的重度，kg/m3，当400C，丫a=1.293X273/673=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）
APlfw=E1XLp/DX丫aXV2/2X（1+KlXu）=0.0136130/0.50.524X252/2（1+0.236）=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APlfh=E1XH1/D1X丫aXV2/2X（1+Khu）
=0.0136X20/0.5X0.524X252/2X（1+0.23X1.1X6）=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
APlh=丫aX（1+u）H1Xg=0.524X（1+6）X20X9.81=720Pa式中:
g一重力加速度。
546计算输送管道出口阻力
管道出口阻力（Pa）=50pa
547计算输送管道气力输送设备阻力
气力输送设备阻力（Pa）=10000Pa
548输送斜槽阻力：
△Pf=3000Pa
549计算输送管道总压力损失
输送管道总压力损失△P=△Pl+△Po+△Pc+△Pe+△Pf
=1378.+224.3+720+50+10000+3000=15372Pa
设备选用压力P=Kp*△P=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
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
W
T
c
-1
/Kj*（kg•K）
P
q
k
/kg
/C。
kg/m3
1渣
76654.4
500
1.08
700.000
41393376.0
0.8199
2干空气
12970.0
400
1.07
0.524
5540784.0
0.1097
3焦炭显热
1073.2
500
1.08
700.000
579517.2
0.0115
3焦炭燃烧
70.0
500
42475.00
2973250.0
0.0589
收方合计
90697.6
50486927.2
1.0000
1渣
76654.4
500
1.08
41393376.0
0.8199
2干空气
12783.3
500
1.07
6826300.0
0.1352
未燃焦炭显热
1003.2
500
1.08
541717.2
0.0107
热烟气
256.7
500
1.17
150150.0
0.0030
热散失
1575384.0
0.0312
支方合计
90697.6
50486927.2
1.0000
物料名祢
¥灼粒屋僱米〉
Li
饨力/米刁
岳力/鬆
内席擦系数
壁際擦系數
（对于钢）
恳浮連度
（米励
漳送气流迷度（粉初
新谷
3.58
1-02
0.55
0.68
0.53
7.5
“〜25
小麦
4〜4.5
1.27^1.4?
0・65〜0・刃
0・47~0.7：
）
0,36-^0.65
94U
大爱
3.5〜4.2
1.23-J.30
0.6〜0.7
0.51
0,37-0.5$
9-0^10.5
15~25
枪米
尖径5・0~6・9
1.12-1.22
0.56
7・7〜9・0
J5-25
M米
长各6・4〜9・3
1•统
0-837
0.5S
9・4〜9.6
玉米
5~10・9
1.22
0.7QH
0.53
0.3S
11~12・2
18~30
大克
匕径3.3^10
1J8~1・23
1>・56〜0・冀
10
18-30
豌豆
6X5.5
1・26~J・・37
0•罚〜0.E
0.577
0.G2S
15.0-17.5
20
花生
21X12
1.03
0.62-0,（H
0.31
12-14
16
棉籽
长径7.4〜10.R
0,52
0.252
7」〜7.9
葵花子
长径10.5〜15・3
0.64
0.343
0.65〜JLO
0.39
7.2-7.9
0・51〜45
l.W
（）.：
2〜0•典
0・$5〜1・0
8・7~12
25
千细盐
<1.0
2.2
0.9〜丄.3
0・9〜1・1
0.49
Q.8〜12
]
综粒盐
5
12.8-14
>力0~30
i
级粒盐
7.0-7.2
1.09
0.72
0.73
14.8〜15・5
J
麦芽
0.5
8.1
20
面粉
<"3微米
1.41
0・56
1.6
0.73
1.0〜J..5
103-197微米
0,61
0.57
1.2~1.5
10-17
1拓~800微米
0.67
0.22
J.3-2.0
洗衣粉
<0.5
1.27
0.43
2.06
0.69
2.0
滑石粉
[>10微米
2・6~2.85
0・56〜0•曲
0.4
0.5〜0.8
陶±
2・2~2・6
0•紹~0・处
0•娄
阳土
0.087
2.4
1.4
0•那
0.317\
茶叶（旗抢4级）
九227
4
烟叶
110x35
0.27
3.2-3.7
14〜23
统煤
<1
1.0—A.7
0.725汎
0.25〜0.5
2.3~3・5
1〜3
1-0-1.7
0・72〜U.gQ
0.25S5
3~5・3
3~5
1.0-1.7
沢巾〜o.gy
0.25-0.5
4.2-6.8
5〜？
1・0~1・7
o.；2~o.gq
0.2S〜0.5
6~10・2
Xo/i^4U
7~山
l.Oz-1,7
O.gO.gQ
0.25^0.5
7・3~】0
1
M〜15
1・0~1・7
0・72〜0・血
0・25~0・5
1]~13.8
J
木材碎片
44X^1X21
0.74
9・6
】
31X19X9
0.5C
品
122-as
54x27x11
0.57
】0・9
翎花
3・0~4
16〜25
18J8
3x3x8/^5x20x41.
0.S
0.68
6.5〜7.0
15〜25
型砂
50-100目/英寸
2.4
1.0J6
8.1~10
2830
砖矿粉
<3.3
2,58
1.467
6.Z0.1
炉渣
粉粒状
5〜17・7
半补强炭黑
0.8〜1.8
J..7
0.42—0.9
4~5.9
屮
0・！
3〜0・4
1.3
0.35~0・$7
3・6〜4
尿麦
0・8〜2・了
O.77«
I
8・7〜9・4
疏酸钱
1.5
1.77
0.955
10・1〜口.1
25
聚丙嫦
粉状
0.3
0.92
4.3〜6.1
1230
2~3
0.9
0.46
6.5-7.3
砂
絆~100R/英寸2
2.6
1.41
9・564~0.61"
6.8
23-S5
黄眇
0.32
2.5
1.48
0.38〜0.6
0.32^0.3
20*35
水论
3.3
1.1
0.223
425
飓石灰
65日/英寸2
2.0
0.4〜0・0
26〜30
六、提升管后旋风集渣器设计
表6-1提升管后集渣器物料平衡和热平衡
W
T
c
/Kj*（kg•
K）-1
P
q
k
/kg
/C。
kk/m3
1渣
74654.0
500.000
1.06
700.000
39566620.0
0.8202
2干空气
12783.3
500.000
1.08
0.524
6903000.0
0.1431
热烟气1
256.7
500.000
1.17
150150.0
0.0031
3焦炭显热
1003.2
500.000
1.25
700.000
626987.5
0.0130
3焦炭燃烧
23.3
500.000
42475.00
990924.8
0.0205
收方合计:
88697.2
48237682.3
1.000
渣1（捕集）
57188.6
500.000
1.06
35609958.0
0.7382
渣2（随气）
7465.4
500.000
1.06
3956662.0
0.0820
2干空气
12721.1
500.000
1.08
6869405.4
0.1424
未燃焦炭显热
979.9
500.000
1.25
612406.5
0.0127
热烟气1
256.7
500.000
1.17
150150.0
0.0031
热烟气2
85.5
500.000
1.17
50042.0
0.0010
热散失
989058.4
0.0205
支方合计
88697.2
48237682.3
1.000
集料器规格参数设计
进口风量34287.3+256.7+=34544.4,进口风量为Q4=
26662+256.5/44*22.4=26792Nm3,
进口风速v4=16m/s,进口面积A4=Q4/V4=26792/（3600*16）=0.465
m2
旋风分离器直径D4=4.650.5=2.15m,
进风口高a=0.45D4=2.15*0.45=0.97m
进风口宽b=0.22D4=2.15*0.45=0.47m
直筒高度h1=1.6D4=3.44,
锥筒高度h2=1.7D4=3.66,
H=7.1m
七、高温燃烧斜槽设计
7.1高温燃烧斜槽完全燃烧残碳所需气体量计算
最终使高温输送斜槽能将高温提升机提来的高温半焦里的残碳全部燃烧掉，温度
从480C升致780E,
注：
残碳量计算：
Qc=20830X0.28X0.20=1166.48kg,
碳的燃烧份额估算见表7-1
原料中碳量为：
1166.5kg,完全燃烧（为充分燃烧取空气过剩系数为1.1）
需干空气为:
1166.5X32/（12X0.21）X1.1=16293.7kg,气力提升用气量
为12970kg,差值3323.7kg干空气在高温输送斜槽中从槽底送入
表7-2高温燃烧斜槽物料平衡和热平衡计算
表7-1碳的燃烧份额估算
设备
干馏炉
提升管
集渣器
高温斜槽
合计
质量
93.3
70
23.33
979.87
1166.5
份额
0.08
0.06
0.02
0.84
1
斜槽物料平衡和热平衡
W
T
c
-1
/Kj*（kg•K）
P
q
k
/kg
/C。
kk/m3
1渣1
57188.6
500
1.06
35609958.0
0.3944
渣2（随气）
7465.4
500
1.06
3956662.0
0.0438
2干空气
12721.1
500
1.08
6869405.4
0.0761
热烟气
342.2
500
1.17
200192.0
0.0022
完全燃烧新增干空气
3323.7
400
1.07
1422538.8
0.0158
3焦炭显热
979.9
500
1.25
612406.5
0.0068
4焦炭燃热
979.9
500
42475.00
41619145.7
0.4609
收方合计
92020.9
90290308.5
1.0000
斜槽卸出渣
71180.6
780
1.13
62738604.0
0.6949
气体带出渣
3473.4
780
1.13
3061431.6
0.0339
排出烟气
17366.9
780
1.29
17474543.5
0.1935
热散失
7015729.4
0.0777
支方合计
92020.9
90290308.5
1.000
斜槽设计要考虑空气在料槽断面风速不大于送料速度的3倍,初选送料速度1m/s,
则风速控制至3m/s进料口风量17163m3/h则斜槽截面积为17163/（3600*3）
=1.589
槽宽为0.6m，高度为2.64m.
槽宽为0.8m时高度为1.986m
烟气和物料分流，出口段截面积增大，使风速降出口处
TtFpI（273780）
TP1273（1-0.0225095）256
7.2高温输送斜槽设计应考虑的问题：
/1）高温输送斜槽的槽体结构设计、安装高度以及倾斜度;
/2）燃烧残碳的方法，辅助热源的选择和安装方法；
（3）所需的热量，空气的加入方式；
（4）槽体保温装置设计；
（5）陶瓷多孔板设计
高温输送斜槽的槽体采用方形结构，内嵌粘土质隔热保温材料，透气层选用陶瓷板能承受一定的压力，有利的保证槽体不受伤害。
空气从槽体进料处进入，这样能够运用气力输送将物料送到热灰旋风收集器。
辅助热源选用天然气，因为天然气是高温提油装置的产物，不需要再购买其它的燃烧物质如煤炭等。
最终使高温输送斜槽能将高温提升机提来的高温半焦里的残碳全部燃烧掉，温度从455C升致750C—850C,
图6-1为一种空气输送斜槽的结构形式。
斜槽由数段用钢板制成的矩形断面槽子制成，并沿着输送方向布置成一定斜度。
槽子由两个凵形的上槽体5和下槽体6组成并用螺栓联接，中间用透气层相互隔开。
物料由加料口2均匀地喂在透气层7上,空气由风机送入下槽体，并均匀地通过透气层通入物料颗粒之间，使颗粒间的空隙增大，并浮动于空气中，呈流态化状态。
因为斜槽是倾斜的，流态化的物料便在重力作用下沿斜槽下滑，由卸料口9卸出，逸入上槽的空气由排气口8经收尘后排出，或经上槽的过滤器（布袋）排到大气中⑷。
空气粉状斜槽除主要作向下输送外，利用流态化输送的原理，也可以作水平和向上输送。
当空气槽水平安装，物料水平流动，主要靠改变透气层的一种一一多孔板气流喷出方向，使物料随气流的前进推力和物料的前进压力差流动；至于向上输送，则完全依靠空气的推力作流态输送，物料处于半悬浮呈波浪形前进。
1.风机2.加料口3.窥视窗4支架5上槽体6.下槽体7.透气层8排风口
9.卸料口
图6-1.空气输输送送斜槽结构形式
7.3高温输送斜槽的选型计算
高温输送斜槽的选型计算，主要是根据被输送物料的特性、输送距离及生产能力等，选择合适的槽宽、鼓风机的风量和风压⑹
7.3.1
高温输送斜槽的斜度i是决定槽内物料流动的基本条件。
它决定于物料的特性、工艺布置及设备选型等。
斜度小，则料层增厚，此时为了维持料层的最佳状态流动，需要较高的通风量，但有利于工艺布置；斜度大，空气消耗量虽有降低，但鼓风机的布置、安装较复杂，然而其物料流速大，生产能力较高。
当斜度在4%^6沱间时较为适中。
在工艺布置允许的条件下，采用较大的斜度对输送有利。
当输送水泥和生料粉时可取6%；输送闭路循环磨机的粗料时，建议斜度不小于10%，甚至可取12%；用帆布作透气层时斜度取6%；用多孔板作透气层时斜度取4%^6%
本高温输送斜槽选用斜度为4%。
7.3.2物料流动速度
物料在斜槽内的流动与液体在明渠内无压流动原理相近。
物料流动速度主要决定于斜槽的斜度，此外还与槽宽、料机理高度、物料特性及透气层表面状况有关。
物料流动速度可按斜度粗略选取：
i=4%,v=1.0m/s;因此，本高温输送斜槽的物料流动速度初选为1m/s.
7.3.3高温输送斜槽的槽宽
按
水泥输送斜槽的标准尺寸见表
表捕遊水渥的空气槽标准技术数据
時达能力
W宽
空弐営任
凤试
凤压
电机功率
藕号
L
hi
Q
JP
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