隨著(zhù)現代工業(yè)生產(chǎn)規?;?、物流技術(shù)專(zhuān)業(yè)化的不斷發(fā)展以及人們對環(huán)境保護意識的不斷增強,采用管道氣力輸送技術(shù)來(lái)方便安全、清潔密閉地輸送各種散裝粉料和顆粒料正愈來(lái)愈受到各行業(yè)的青睞。在PVC生產(chǎn)中,PVC粉體的輸送也普遍采用這種輸送技術(shù)。
通常管道氣力輸送技術(shù)分為正壓輸送和負壓輸送。由于正壓輸送比負壓輸送的能耗要低得多,因此一般情況之下,工業(yè)上通常采用正壓氣力輸送技術(shù),除非有特別的工藝要求才采用負壓輸送技術(shù)。而正壓氣力輸送又有密相和稀相之分,相應的輸送系統一般有如下兩種形式: 稀相輸送:采用低壓、大流量的氣體以形成高速流體來(lái)實(shí)現短距離輸送物料。這種技術(shù)國內的PVC生產(chǎn)企業(yè)普遍采用。
密相輸送:采用可控的、潔凈的高壓氣體以較低的流速來(lái)實(shí)現集團流或者是柱塞狀物料輸送。這種技術(shù)國外于上世紀八十年代始于普及推廣,國內PVC生產(chǎn)企業(yè)在近期的新建裝置上開(kāi)始采用。歐洲、日本、美國的PVC行業(yè)氣力輸送普遍采用密相輸送。
PVC稀相輸送工藝
氣力輸送的基本理論告訴我們:氣力輸送的第一要務(wù)就是要盡最大可能地提高氣力輸送的固氣比(亦即盡量提高每一公斤空氣輸送多少公斤物料的比值Ψ=kg(物料)/kg(空氣)),由于要遵循能量守恒定律,所以固氣比又和輸送的壓力損失成正比。稀相輸送的固氣比一般較低在3:1~8:1,因此稀相氣力輸送壓力損失較小,大都以羅茨風(fēng)機或離心風(fēng)機為動(dòng)力,羅茨風(fēng)機的壓力等級約為0.5~1bar,而離心風(fēng)機則更低,約為0.05~0.1bar。
典型的PVC正壓稀相輸送工藝流程:典型的正壓輸送工藝采用羅茨鼓風(fēng)機和旋轉閥進(jìn)行輸送。
流程簡(jiǎn)述:貯存于PVC料倉的PVC粉料,通過(guò)旋轉閥均勻的被撥到噴射器與經(jīng)過(guò)羅茨鼓風(fēng)機加壓的空氣進(jìn)行混合?;旌虾蟮目諝馀cPVC粉料在壓差的推動(dòng)下,經(jīng)過(guò)輸送管道輸送到PVC受料倉。帶有粉料的空氣經(jīng)過(guò)料倉頂部的布袋除塵器回收粉料后,潔凈空氣進(jìn)行排空。
PVC密相輸送工藝
相對于傳統的稀相氣力輸送技術(shù),近年來(lái)新建的PVC生產(chǎn)企業(yè)更樂(lè )于使用密相氣力輸送技術(shù)。這是基于:密相氣力輸送技術(shù)在理論上和實(shí)踐上全面實(shí)現了技術(shù)突破;同時(shí)當今機電設備以及自控設備日趨完善;還有密相輸送比稀相輸送更為節能、環(huán)保等等。密相氣力輸送采用較高的固氣比,固氣比一般為30:1~50:1,超密相輸送甚至達到80:1~100:1。所以密相氣力輸送需要更高的輸送壓力,一般都采用壓縮空氣進(jìn)行輸送,壓縮空氣的壓力約為5~10bar。密相氣力輸送絕大多數采用倉泵進(jìn)行間歇式輸送,個(gè)別企業(yè)也采用旋轉閥連續輸送(類(lèi)似于稀相輸送),但這種輸送方式對旋轉閥的氣密性要求相當高,只能采用進(jìn)口設備,價(jià)格昂貴。
典型的密相氣力輸送工藝流程:(以上海麥克曼氣力輸送公司的下行式雙倉泵為例介紹)該工藝采用下行式倉泵,結合美國專(zhuān)利技術(shù)——文丘里環(huán)隙補氣技術(shù)進(jìn)行物料輸送。
流程簡(jiǎn)述:
貯存于PVC料倉的PVC粉料,通過(guò)三通閥進(jìn)入其中一個(gè)倉泵(如A倉泵),當料位計檢測到料位達到規定位置時(shí),關(guān)閉進(jìn)料閥和排空閥。程序自動(dòng)打開(kāi)下進(jìn)氣閥門(mén)對管道進(jìn)行吹掃,然后打開(kāi)倉泵出料閥以及上進(jìn)氣閥,PVC粉料經(jīng)過(guò)壓縮空氣加壓后進(jìn)入文丘里噴射器與下進(jìn)氣進(jìn)行混合,混合后的PVC粉料與空氣一道經(jīng)過(guò)輸送管道輸送到PVC受料倉,夾帶PVC粉料的空氣經(jīng)過(guò)倉頂布袋除塵器過(guò)濾后排空。A倉泵輸送完畢后,出料閥與上、下進(jìn)氣閥門(mén)關(guān)閉,打開(kāi)排空閥,重新進(jìn)料。然后B倉泵進(jìn)行輸送。兩個(gè)倉泵交替進(jìn)行“進(jìn)料”與“輸送”,將PVC粉料源源不斷的輸送到目標料倉。
設備配置比較:
稀相氣力輸送技術(shù)大都以羅茨風(fēng)機為動(dòng)力,羅茨風(fēng)機的壓力等級約為0.5~1bar。若要實(shí)現一定距離和一定數量的物料輸送,勢必要加大風(fēng)量、降低物料濃度,提高物料輸送速度來(lái)達到目的。故輸送管道管徑、閥門(mén)、除塵器等等配置就要比密相輸送的配置大得多。下面,將分別對于密相和稀相輸送PVC粉料的情況在設備配置方面作一比對。
主參數:輸送PVC粉料;輸送量G=15t/h;水平輸送距離LH=30米;垂直輸送距離LV=20米;900彎頭約為4個(gè)。
密相輸送技術(shù)當量輸送距離約為:110米;固氣比40kg/kg
稀相輸送距離當量輸送距離約為:170米;固氣比8kg/kg
密相氣力輸送采用很高的固氣比,PVC輸送固氣比達到40:1都能穩定輸送,所以輸送效率高所消耗的能耗較低。
輸送品質(zhì)的比較:
稀相輸送一般采用羅茨風(fēng)機和旋轉閥進(jìn)行物料輸送,濕度較大的空氣經(jīng)過(guò)加壓后會(huì )帶有油污和鐵銹等雜質(zhì),常常是在羅茨風(fēng)機出口加裝冷卻器和干燥器,但是往往因為風(fēng)機的壓力損失太大而作罷,從而影響所輸送物料的品質(zhì);密相氣力輸送采用壓縮空氣為動(dòng)力,進(jìn)入壓縮機的空氣經(jīng)過(guò)精密的空氣濾芯除去固體雜質(zhì),壓縮后的空氣經(jīng)過(guò)冷干機出去油水后,還要經(jīng)過(guò)分子篩等干燥機進(jìn)一步除去水分,所得到的空氣潔凈而干燥。
稀相輸送所用的旋轉閥,因為加工精度的問(wèn)題,PVC粉料往往會(huì )進(jìn)入轉子的端蓋和軸承,經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的研磨形成“塑化塊”,不但污染了產(chǎn)品,而且還造成設備頻繁檢修。密相氣力輸送全部采用靜設備,徹底解決了“塑化塊”問(wèn)題。密相氣力輸送較多采用自動(dòng)閥門(mén),因PVC粉料沒(méi)有磨削性,所用閥門(mén)可以長(cháng)周期穩定的運行。
稀相輸送因固氣比較低,用于輸送的空氣量較大,輸送速度快,末端速度達到30m/s。如果輸送速度太高,PVC粉料高速的與輸送管壁摩擦產(chǎn)生大量的熱,使PVC分解發(fā)黃,甚至熔融產(chǎn)生“拉絲”現象。密相氣力輸送因固氣比高,輸送速度較慢,末端速度不到18m/s,PVC與管壁摩擦產(chǎn)生的熱量自然很少,即使在夏天管壁的溫度也不太高。
輸送距離的比較:
由于阻力和速度的平方成正比,輸送速度提高勢必會(huì )造成阻力增大,因受羅茨風(fēng)機壓力余度所限,稀相氣力輸送的當量距離一般不會(huì )超過(guò)200米,而密相輸送距離的當量距離可達幾千米。這里要說(shuō)明的是:正因為輸送速度快了,當量距離的折算也有所不同。例如彎頭的當量距離在稀相輸送時(shí)是以10~50米來(lái)考量的,而密相輸送時(shí)則是以5~10米來(lái)考量的。 對環(huán)境影響比較:
稀相氣力輸送大都采用羅茨風(fēng)機,其噪音污染一直是較難解決的問(wèn)題。通常羅茨風(fēng)機的噪音超過(guò)90分貝,倘若要降低幾個(gè)分貝的噪音,就得犧牲寶貴的壓力為代價(jià)來(lái)增添進(jìn)口和出口消聲器。即使增加了消音器和隔音罩,羅茨風(fēng)機噪音也很難達到環(huán)保要求。密相氣力輸送采用空氣壓縮機,壓縮空氣可以長(cháng)距離輸送,壓縮機可以集中布置,通過(guò)對壓縮機房進(jìn)行消音與隔音等降噪處理,均能達到《工業(yè)企業(yè)噪聲衛生標準》。
結語(yǔ):
在PVC粉體輸送上密相氣力輸送與稀相正壓輸送相較,具有投資省、能耗低、輸送潔凈、
輸送距離長(cháng)、噪音低等優(yōu)勢。多數企業(yè)更傾向于采用密相氣力輸送技術(shù),因為密相氣力輸送技術(shù)是今后氣力輸送發(fā)展的必然趨勢。