钛铁矿粉现有输送装置在输送过程中压缩空气消耗量较大, 同时较高的输送速度也造成了矿粉对输送管道的磨损变大, 特别在管道弯头及岔道处容易造成管壁磨穿, 导致生产的停运, 增大系统维护工作量。以提高连续生产率以及环保节能效果为目的, 如何在保证输送系统稳定运行的前提下, 降低压缩空气消耗量, 降低气流速度成为节能降耗的关键。采用紊流气力输送及仓泵局部的改进能够提升钛铁矿粉的输送效率, 降低系统堵塞等故障率且节能降耗效果明显。
1 现有输送装置现状
现有输送装置为了防止输送时管道堵塞, 对气源压力的要求较高。以南京某钛白粉厂原有输送设备为例, 保证系统正常输送的压力需维持在5公斤, 同时完成一次仓泵输送后需保证足够的吹扫管道时间, 以避免管道内停留过多的矿粉而无法顺利完成下次输送, 各个细小环节对压缩空气的消耗使得能耗始终无法下降。同时由于较高的系统工作压力产生的较大流速, 该厂三套仓泵输送管道汇聚的岔道管及整体管道的弯头使用寿命均较短。系统耗气量也对尾部除尘器的设计提出要求, 不但增大了体积也增加了企业的投资支出。
2 紊流气力输送系统
紊流输送是一种采用了特殊结构的管道, 与普通管道相比紊流双套管在输送主管内安装内套辅助小管。辅助管内每隔一段距离都有特别设计的V型开口, 每个缺口中央竖有开孔的圆板。流入内套小管的输送空气在开孔圆板作用下, 在输送管内尽可能大地产生紊流, 使物料和空气连续地充分地流化、混合, 便于输送。若物料输送时在输送管内某段形成了物料堆, 局部压阻增加, 产生局部高气压。高气压使更多的空气流入内套辅助管, 在物料堆前后内管开口处, 形成更强的紊流从而疏松堆积的物料堆, 消处堵塞。紊流输送可以在较低的工作压力及较低的气流输送速度下完成输送且保持输送管道不堵塞。采用紊流输送管道后输送系统能大幅减少管道吹扫的气量消耗, 对于大部分料性的物料可以保证在系统紧急停止后自动完成排堵输送。在输送系统压力较低区间 (如较长距离的水平管道段) 以及阻力相对较大区间 (如连续弯头处) 设置紊流输送管可以较好的达到紊流击散、自动排堵、保持输送装置正常运行。
3 气力输送系统节能设置
3.1 输送装置设置
为保证物料能在较低的工作压力下顺利进入输送管道开始输送, 将采用上引式仓泵输送。如果采用下引式的仓泵输送, 满仓泵物料的重量都压在出料口处, 要推动被整罐物料压住的料栓需要更大的气源压力, 且物料的初始速度提升缓慢。在采用上引式仓泵的同时在仓泵底部设置流化装置, 钛铁矿粉在流化气流的作用下保持局部“沸腾状态”, 通过仓泵内设置的出料装置进入输送管道。通过充分的流化作用可以降低系统输送压力的要求, 提升了物料的输送初速度, 保证了在降低的气源压力下稳定开始输送。
该钛白粉厂的原有管道布置中主要有两个垂直提升段, 第一段提升高度约25米, 第二段提升约6米, 设计在第一个垂直提升段前端和提升后连接的水平管道处分别增设两个补气防堵装置。
3.2 自动控制系统
气力输送系统应用可编程控制器, 能够实现对钛铁矿粉输送过程中的动态化监督, 系统模拟将会使检测点控制更为明显, 能够在相应的屏幕上进行显示, 这样方便对钛铁矿粉输送情况进行观察。通过压力点检测反馈输送管道压力;根据程序设定的低压、中压、高压区别比较判定系统处于输送完毕空仓泵状态、正常输送状态以及故障状态。当压力监测显示有异常升高时, 通过启动管道中所设置的两个补气防堵装置动作保障系统正常运行。系统电仪控制实现了钛铁矿粉紊流输送系统可视化, 并且能够集中进行控制管理。钛铁矿粉的计量采用输送仓泵处控制总体范围, 目的料仓处精确计量的方式。
3.3 输送气流控制
气力输送系统运行参数的设定是保证系统有效稳定运行的关键, 参数设置余量过大将造成系统能耗的浪费, 需要根据钛铁矿粉的物料特性性设置相应的输送参数, 保证管道不堵塞以及生产线产量前提下的安全输送速度。由于紊流输送管道的设置, 可以适当减少尾气吹扫的时间以节约用气量。
4 结语
气力输送系统是物料工程的重要组成部分。高效稳定的输送系统能够保证原材料在运输过程中的完整性, 实现物流成本的最小投入, 帮助企业获取最大的经济效益。该南京钛白粉厂经过技术改造后的输送系统正常运行工作气源压力从原来的5公斤以上降为2.5~3公斤。钛铁矿粉气力输送系统通过装置与技术上的进行改进, 系统运行更加稳定, 提高连续生产率并大幅度节能降耗。
摘要：钛铁矿粉在钛白厂输送过程中能耗相对较高, 并且随着能源价格的不断提高对企业造成巨大运营压力。如何进行有效的成本控制直接影响了企业的经济效益。针对钛铁矿粉输送的实际情况, 通过技术改造使输送系统节能效果更加的明显, 对钛白行业具有重要现实意义。
关键词：钛铁矿粉,气力输送,紊流,节能
参考文献
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[2] 李春林, 刘书雨, 吴红忠.钛铁矿粉输送系统的设计与节能分析[J].商情, 2012.