稻殼氣力輸送系統(tǒng)使用正壓風(fēng)力輸送的實踐應(yīng)用
敘述了國內(nèi)稻殼輸送的技術(shù)現(xiàn)狀,介紹了長距離稻殼氣力輸送系統(tǒng)所進(jìn)行的設(shè)計實踐應(yīng)用情況,研究提出了實現(xiàn)稻殼長距離、高濃度比正壓風(fēng)力輸送的技術(shù)要點,并對為該系統(tǒng)專門設(shè)計、開發(fā)的稻殼輸送關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備進(jìn)行了介紹。
長期以來,由于生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)手段的限制,稻米加工過程產(chǎn)生的稻殼都被作為廢棄物處理,成為稻米生產(chǎn)企業(yè)的負(fù)擔(dān)。近年來,稻米加工生產(chǎn)規(guī)模迅速擴大,年加工10萬-30萬噸稻谷的稻米加工廠越來越多,規(guī)模生產(chǎn)給加工過程副產(chǎn)品的綜合開發(fā)提供了可能,稻殼利用就是其中之一。目前稻殼的主要開發(fā)方向之一是作為可再生能源用于代替煤炭供鍋爐燃燒或用于發(fā)電。工藝上,是把礱谷后的稻殼輸送到鍋爐房或生物質(zhì)發(fā)電車間。由于氣力輸送有全封閉、自動化程度高、系統(tǒng)緊湊、無污染等優(yōu)點,是設(shè)計時的首選考慮。但由于缺乏研究,至今沒有專門用于稻殼長距離氣力輸送的定型設(shè)計參數(shù)可以遵循。若沿用稻米加工廠目前使用的稻殼輸送濃度比(0.5-2)和相關(guān)參數(shù),動力消耗將非常大,這也許是稻殼長距離氣力輸送不能被使用的主要原因。
稻殼氣力輸送項目概況
設(shè)計年加工能力為30萬噸稻谷的兩條稻殼長距離輸送系統(tǒng),希望通過氣力輸送方式把單倉容積2000立方的4座稻殼倉的稻殼分別輸送到位于鍋爐房的3臺6t/h直燃鍋爐和位于汽化爐車間的3臺0.8MW氣化爐,分別供燃燒和發(fā)電使用。最大輸送量要求是:至直燃鍋爐每爐2t/h,至氣化爐設(shè)計最大出力為6t/h,每線采用并行的兩條管路,以保證不因某條線出現(xiàn)故障而中斷供料。
鄭州冠德對稻殼氣力輸送進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)、具體的研究,提出了較完整的設(shè)計方案和可行的技術(shù)參數(shù),并進(jìn)行了工程項目的實際設(shè)計和配套關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計研發(fā)。在項目實施中,工藝設(shè)計和關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計技術(shù)得到了驗證,項目實施效果得到了好評,自交付使用以來,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,設(shè)備性能良好。
稻殼氣力輸送系統(tǒng)配置設(shè)計
在風(fēng)機選擇上,考慮到稻殼流散性差、易結(jié)團(tuán)、需長距離輸送的特點,認(rèn)為選擇具有恒風(fēng)量、高風(fēng)壓的羅茨風(fēng)機應(yīng)比較適合,故本項目選擇三葉羅茨風(fēng)機作為供氣源。由于選擇了正壓輸送,希望得到高的輸送濃度比,喂料部分的設(shè)計就成為關(guān)鍵,市場上現(xiàn)有的正壓喂料關(guān)風(fēng)器,多是通過把輸送進(jìn)出氣管道接于關(guān)風(fēng)器兩端蓋下部實現(xiàn)喂料。該結(jié)構(gòu)的問題是,物料進(jìn)入輸送管路截面范圍時,沿輸送方向的初速度為零,加速需要較長時間,因此很難實現(xiàn)高濃度的稻殼供給。
為提高稻殼輸送濃度比,鄭州冠德機械利用文丘里原理設(shè)計了加速發(fā)射器(新型多功能物料輸送之低壓連續(xù)輸送泵),將加速發(fā)射器安裝在正壓關(guān)風(fēng)器下,高速的氣流噴射使關(guān)風(fēng)器下部相對于管道內(nèi)氣流壓力而產(chǎn)生負(fù)壓,減小了與外部環(huán)境的壓力差(均指靜壓),有利于喂料。與此同時,通過軟管從主管路前部引氣流到關(guān)風(fēng)器卸料側(cè)葉片之間,使其壓力與管道壓力平衡,從而使稻殼在卸料時就開始加速,至輸送管道截面位置時獲得盡可能接近管道的流動速度,從而顯著提高喂料性能。應(yīng)用此原理,設(shè)計、制作了幾種不同結(jié)構(gòu)的加速發(fā)射器,通過試驗,找到了較優(yōu)的設(shè)計參數(shù)。
稻殼比糧食密度小得多,相應(yīng)帶來兩個變化:一是懸浮速度低,輸送速度可以較低;二是在同樣質(zhì)量比下,體積比要大得多(現(xiàn)所述濃度比即空氣、物料質(zhì)量比)。考慮到這兩個變化并參考糧食氣力輸送的濃度比及輸送計算方法,就可以通過計算、試驗得出適合稻殼輸送的相應(yīng)參數(shù)。應(yīng)用本項目設(shè)計的加速發(fā)射器和正壓關(guān)風(fēng)器組成試驗系統(tǒng),得到的稻殼輸送的2個主要參數(shù)是:較佳濃度比為6左右,風(fēng)速16-18m/s,風(fēng)速的取值考慮到了稻殼中難免會有米粒等懸浮速度較高雜質(zhì)的因素。
卸料部分的設(shè)計較為常規(guī),用旋風(fēng)分離器(剎克龍)配合卸料關(guān)風(fēng)器實現(xiàn),尾氣再通過脈沖布袋除塵器濾塵后排出。不同之處是把選擇的60型旋風(fēng)分離器出氣口管徑適當(dāng)加大,提高了分離效率。輸送管道采用厚度為6mm的無縫鋼管制造,彎管部分也用無縫鋼管拉制成型。使用結(jié)果表明,拉制成型的彎管既避免了一般使用鑲玻彎管玻璃易破碎的問題,耐磨性能顯著優(yōu)于多節(jié)直管焊接制成的彎管,使用壽命也可為實際生產(chǎn)所接受。
稻殼氣力輸送系統(tǒng)實際配置參數(shù)
以稻殼倉至直燃鍋爐的輸送系統(tǒng)為例,每爐2t/h ,設(shè)兩條線,每線可同時供兩爐正常工作,單線輸送能力為4t/h;輸送距離平均96m,排氣段約30m。風(fēng)機選用SR125,風(fēng)壓取35kPa,對應(yīng)動力配備為11kW,按18m/s風(fēng)速,實際選用輸送管徑為102mm,彎管半徑1500mm。
稻殼氣力輸送結(jié)論
本項目從研究喂料問題入手,較好地解決了稻殼輸送的諸多技術(shù)問題,特別是通過試驗和工程應(yīng)用考核較高輸送濃度比,對以后類似項目的設(shè)計具有借鑒或值。當(dāng)然,總結(jié)本項目的實施,也還有一些需要改進(jìn)的希望再有同類項目實施機會時,會使設(shè)計更進(jìn)一步,了解稻殼輸送進(jìn)倉、稻殼氣力輸送至鍋爐燃燒發(fā)電、稻殼風(fēng)力輸送、稻殼正壓輸送系統(tǒng)請聯(lián)系鄭州冠德機械0371-85610397。
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