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稻壳气力输送系统使用正压风力输送的实践应用

来源:郑州冠德机械气力输送及灰库设备制造商

叙述了国内稻壳输送的技术现状,介绍了长距离稻壳气力输送系统所进行的设计实践应用情况,研究提出了实现稻壳长距离、高浓度比正压风力输送的技术要点,并对为该系统专门设计、开发的稻壳输送关键技术设备进行了介绍。

长期以来,由于生产规模和技术手段的限制,稻米加工过程产生的稻壳都被作为废弃物处理,成为稻米生产企业的负担。近年来,稻米加工生产规模迅速扩大,年加工10万-30万吨稻谷的稻米加工厂越来越多,规模生产给加工过程副产品的综合开发提供了可能,稻壳利用就是其中之一。目前稻壳的主要开发方向之一是作为可再生能源用于代替煤炭供锅炉燃烧或用于发电。工艺上,是把砻谷后的稻壳输送到锅炉房或生物质发电车间。由于气力输送有全封闭、自动化程度高、系统紧凑、无污染等优点,是设计时的首选考虑。但由于缺乏研究,至今没有专门用于稻壳长距离气力输送的定型设计参数可以遵循。若沿用稻米加工厂目前使用的稻壳输送浓度比(0.5-2)和相关参数,动力消耗将非常大,这也许是稻壳长距离气力输送不能被使用的主要原因。

稻壳气力输送项目概况
设计年加工能力为30万吨稻谷的两条稻壳长距离输送系统,希望通过气力输送方式把单仓容积2000立方的4座稻壳仓的稻壳分别输送到位于锅炉房的3台6t/h直燃锅炉和位于汽化炉车间的3台0.8MW气化炉,分别供燃烧和发电使用。最大输送量要求是:至直燃锅炉每炉2t/h,至气化炉设计最大出力为6t/h,每线采用并行的两条管路,以保证不因某条线出现故障而中断供料。
郑州冠德对稻壳气力输送进行了较深入、系统、具体的研究,提出了较完整的设计方案和可行的技术参数,并进行了工程项目的实际设计和配套关键设备设计研发。在项目实施中,工艺设计和关键设备设计技术得到了验证,项目实施效果得到了好评,自交付使用以来,系统运行稳定,设备性能良好。

稻壳气力输送系统配置设计
在风机选择上,考虑到稻壳流散性差、易结团、需长距离输送的特点,认为选择具有恒风量、高风压的罗茨风机应比较适合,故本项目选择三叶罗茨风机作为供气源。由于选择了正压输送,希望得到高的输送浓度比,喂料部分的设计就成为关键,市场上现有的正压喂料关风器,多是通过把输送进出气管道接于关风器两端盖下部实现喂料。该结构的问题是,物料进入输送管路截面范围时,沿输送方向的初速度为零,加速需要较长时间,因此很难实现高浓度的稻壳供给。
为提高稻壳输送浓度比,郑州冠德机械利用文丘里原理设计了加速发射器(新型多功能物料输送之低压连续输送泵),将加速发射器安装在正压关风器下,高速的气流喷射使关风器下部相对于管道内气流压力而产生负压,减小了与外部环境的压力差(均指静压),有利于喂料。与此同时,通过软管从主管路前部引气流到关风器卸料侧叶片之间,使其压力与管道压力平衡,从而使稻壳在卸料时就开始加速,至输送管道截面位置时获得尽可能接近管道的流动速度,从而显著提高喂料性能。应用此原理,设计、制作了几种不同结构的加速发射器,通过试验,找到了较优的设计参数。
稻壳比粮食密度小得多,相应带来两个变化:一是悬浮速度低,输送速度可以较低;二是在同样质量比下,体积比要大得多(现所述浓度比即空气、物料质量比)。考虑到这两个变化并参考粮食气力输送的浓度比及输送计算方法,就可以通过计算、试验得出适合稻壳输送的相应参数。应用本项目设计的加速发射器和正压关风器组成试验系统,得到的稻壳输送的2个主要参数是:较佳浓度比为6左右,风速16-18m/s,风速的取值考虑到了稻壳中难免会有米粒等悬浮速度较高杂质的因素。
卸料部分的设计较为常规,用旋风分离器(刹克龙)配合卸料关风器实现,尾气再通过脉冲布袋除尘器滤尘后排出。不同之处是把选择的60型旋风分离器出气口管径适当加大,提高了分离效率。输送管道采用厚度为6mm的无缝钢管制造,弯管部分也用无缝钢管拉制成型。使用结果表明,拉制成型的弯管既避免了一般使用镶玻弯管玻璃易破碎的问题,耐磨性能显著优于多节直管焊接制成的弯管,使用寿命也可为实际生产所接受。

稻壳气力输送系统实际配置参数
以稻壳仓至直燃锅炉的输送系统为例,每炉2t/h ,设两条线,每线可同时供两炉正常工作,单线输送能力为4t/h;输送距离平均96m,排气段约30m。风机选用SR125,风压取35kPa,对应动力配备为11kW,按18m/s风速,实际选用输送管径为102mm,弯管半径1500mm。

稻壳气力输送结论
本项目从研究喂料问题入手,较好地解决了稻壳输送的诸多技术问题,特别是通过试验和工程应用考核较高输送浓度比,对以后类似项目的设计具有借鉴或值。当然,总结本项目的实施,也还有一些需要改进的希望再有同类项目实施机会时,会使设计更进一步,了解稻壳输送进仓、稻壳气力输送至锅炉燃烧发电、稻壳风力输送、稻壳正压输送系统请联系郑州冠德机械0371-85610397。

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