板鏈斗式提升機(jī)是水泥廠中常用的垂直輸送設(shè)備，輸送角度為90度，因此占地面積小，在給一些儲(chǔ)料罐中上料時(shí)是比較好的選擇。
雙管絞刀返風(fēng)情況分析
水泥廠回轉(zhuǎn)容所有煤粉一般是通過(guò)雙管絞刀喂入風(fēng)煤混合器中和一次空氣混合后送往窯內(nèi)燃燒的。媟粉制備系統(tǒng)的設(shè)備選型、工藝布局以及風(fēng)煤混合器的設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)雙管絞刀的返風(fēng)都有不同程度的影響。雙管絞刀返風(fēng)現(xiàn)象的存在不僅影響著周圍的環(huán)境衛(wèi)生，更重要的是嚴(yán)重影響了絞刀軸承的使用壽命。因此，在對(duì)風(fēng)媒混合器的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。本文結(jié)合我廠的工藝布局和生產(chǎn)實(shí)際談?wù)剬?duì)返風(fēng)現(xiàn)象的看法以及解決返風(fēng)現(xiàn)象的技術(shù)途徑，和大家共同商討。
絞刀內(nèi)負(fù)壓的形成原理和條件
雙管絞刀內(nèi)的負(fù)壓主要是靠風(fēng)煤混合形成的。雙管絞刀下煤處的風(fēng)煤混合器，有的是圓臺(tái)形的，也就是在風(fēng)管內(nèi)安裝一個(gè)圓臺(tái)形的變徑管，如圖1(a)所示；有的是啞鈴形的，即管子的中部細(xì)兩頭粗，其結(jié)構(gòu)如圖1(b)所示；也有其它型式的風(fēng)煤混合器，其設(shè)計(jì)原理都是相同的，即利用流體的速度壓頭與靜壓頭相互轉(zhuǎn)換的原理而設(shè)計(jì)。如圖1，當(dāng)氣流在管道內(nèi)從11截面流到2-2截面時(shí)，由于截面的收縮，氣流速度不斷變大，也就是流體的功能不增大，而靜壓能不斷減小。流體流到2-2截面時(shí)速度達(dá)到最大，靜壓變?yōu)樽钚 Ｔ谶@個(gè)過(guò)程中使得2-2截面處的靜壓強(qiáng)急劇下降，當(dāng)靜壓強(qiáng)下降到一定的值時(shí)，會(huì)將支管中流體2吸入，使與支管相聯(lián)的設(shè)備(雙管絞刀或葉輪給料機(jī))產(chǎn)生負(fù)壓。這樣，煤粉通過(guò)雙管絞刀的輸送，借助本身的重力和支管中負(fù)壓的吸引力很順暢地流入混合器中與一次空氣混合，然后送入窯內(nèi)煅燒。
當(dāng)風(fēng)煤混合器設(shè)計(jì)好后，在什么條件下才能使支管中產(chǎn)生負(fù)壓呢首先由圖2對(duì)2一2截面和噴煤管出口3-3截面列柏努利方程，然后對(duì)44截面和3截面列柏努利方程，即對(duì)整個(gè)系統(tǒng)列柏努利方程。
在上述兩式中，(1)式說(shuō)明，d，和d，的口徑選定后，真空度A與2-2和3-3截面間管道內(nèi)的阻力以及與2-2截面處流體的流速V1的大小有關(guān)。若阻力一定時(shí)，2-2截面的流體的流速V愈大，則下煤支管中形成的真空值A(chǔ)也愈高。(2)式說(shuō)明當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)的阻力Hn-，一定時(shí)，如果要求2-2截面處的速度V愈大，則風(fēng)機(jī)提供給流體的能量也就愈大。
由上面的分析和風(fēng)煤混合器板鏈提升機(jī)的設(shè)計(jì)原理來(lái)看，要使雙管絞刀內(nèi)形成負(fù)壓，一般應(yīng)滿足以下條件：①進(jìn)入混合器2-2截面的流體必須具有較高的速度；②風(fēng)機(jī)必須提供充足的能量以滿足在2-2截面處產(chǎn)生較高速度的要求；③流體從1-1截面流至2-2截面，必須具備有鏈斗式提升機(jī)能量相互轉(zhuǎn)換的手段。
絞刀返風(fēng)現(xiàn)象的分析
雙管絞刀的返風(fēng)與煤粉制備系統(tǒng)本身和窯系統(tǒng)有一定的關(guān)系，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，有如下幾點(diǎn)看法：
1.大窯不正常時(shí)的操作可以產(chǎn)生返風(fēng)現(xiàn)象
在煤粉制備系統(tǒng)選型、工藝布局合理的條件下，雙管絞刀有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)返風(fēng)現(xiàn)象。這時(shí)返風(fēng)現(xiàn)象一般是由大窯的不正常操作引起的，這種返風(fēng)現(xiàn)象只是間斷地出現(xiàn)，是暫時(shí)的，輕微的返風(fēng)，一旦回轉(zhuǎn)窯進(jìn)入正常操作，返風(fēng)的現(xiàn)象就可以消除。
2.風(fēng)煤混合器口徑大小的影響
風(fēng)煤混合器2一2截面處的口徑過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使雙管絞刀內(nèi)出現(xiàn)返風(fēng)現(xiàn)象。若過(guò)大，這里的風(fēng)速低，下煤支管中不易產(chǎn)生負(fù)壓；若過(guò)小，系統(tǒng)阻力必然變大，當(dāng)風(fēng)機(jī)的能力不足時(shí)，下煤支管中也不易形成負(fù)壓。所以，混合器口徑的大小應(yīng)根據(jù)本廠的實(shí)際情況而定。
我廠的煤粉制備系統(tǒng)經(jīng)歷了雙風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行到單風(fēng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行和雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，我們對(duì)混合器口徑的大小、位置及型式進(jìn)行了多次試驗(yàn)，結(jié)果表明，其口徑的大小應(yīng)根據(jù)風(fēng)機(jī)的能量，系統(tǒng)的阻力等實(shí)際情況來(lái)確定，不能生搬硬套。同樣口徑相同形狀的混合器，在雙風(fēng)機(jī)串聯(lián)系統(tǒng)中運(yùn)行較好，但在單風(fēng)機(jī)運(yùn)行和雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)中使用效果就不佳；同樣口徑相同形狀的混合器，在風(fēng)量相同而風(fēng)機(jī)壓頭不同的情況下使用效果也不一樣。如我廠兩臺(tái)風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行時(shí)，混合器2-2截面的口徑可選擇在230-250mm之間，絞刀內(nèi)的返風(fēng)可基本消除，磨機(jī)的產(chǎn)量也較高；而單風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，混合器的口徑只能大于d250mm，如果口徑小于250mm，返風(fēng)現(xiàn)象不但不能從根本上得到解決，而且還會(huì)造成磨機(jī)的生產(chǎn)能力下降。所以，在目前單風(fēng)機(jī)運(yùn)行或雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行這兩種方式下，從混合器口徑大小、安裝位置及型式方面來(lái)解決絞刀內(nèi)的返風(fēng)現(xiàn)象是不可能的。
3.單風(fēng)機(jī)運(yùn)行的影響
我廠煤粉制備系統(tǒng)原設(shè)計(jì)是由二臺(tái)型號(hào)相同的風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行的，整個(gè)系統(tǒng)的阻力由二臺(tái)風(fēng)機(jī)來(lái)克服，機(jī)械能由二臺(tái)風(fēng)機(jī)提供。在整個(gè)系統(tǒng)中一般可這樣認(rèn)為，煤磨排風(fēng)機(jī)克服了從入磨熱風(fēng)的進(jìn)口管道到排風(fēng)機(jī)出口管道以及磨機(jī)、粗分離器和旋風(fēng)收塵器等設(shè)備的阻力；一次風(fēng)機(jī)克服了從一次風(fēng)機(jī)進(jìn)口到噴煤管出口管道之間的阻力。而在單風(fēng)機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)的阻力全由一次風(fēng)機(jī)來(lái)克服，機(jī)械能由一臺(tái)風(fēng)機(jī)來(lái)提供。由于單風(fēng)機(jī)運(yùn)行擔(dān)負(fù)著原雙風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)所克服的阻力，所以提供給系統(tǒng)的功能就會(huì)減少，輸送流體的能力就會(huì)減弱，流體流經(jīng)2一2截面時(shí)的速度就會(huì)變小，這也是影響雙管絞刀返風(fēng)的一個(gè)因素。我們認(rèn)為，單風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，絞刀內(nèi)的返風(fēng)是風(fēng)機(jī)的壓頭不足所致。所以，在保持磨機(jī)的生產(chǎn)能力和現(xiàn)有設(shè)備能力(一次風(fēng)機(jī))的條件下消除返風(fēng)現(xiàn)象是較困難的。
4.雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行只能使返風(fēng)現(xiàn)象更加嚴(yán)重
我廠為了解決雙窯同時(shí)燒煤的問題，從旋風(fēng)收塵器的出口管道上接了一根管道與一號(hào)一次風(fēng)機(jī)相聯(lián)(單磨供雙窯)，這樣，整個(gè)系統(tǒng)既可以單獨(dú)運(yùn)行，又可以雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)的方式運(yùn)行。雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)磨機(jī)的產(chǎn)量可以大幅度提高，這是雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。鏈條斗式提升機(jī)有著提升量大、運(yùn)行穩(wěn)定性能好，故障少等特點(diǎn)。但并聯(lián)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部風(fēng)速大，阻力也大，這又是雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的缺點(diǎn)。由系統(tǒng)的阻力計(jì)算式入+Σe)可以看出，系統(tǒng)內(nèi)部的阻力與系統(tǒng)內(nèi)流體流速的平方成正比。所以，并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，雖然系統(tǒng)的阻力是由二臺(tái)風(fēng)機(jī)克服，但由于并聯(lián)后系統(tǒng)內(nèi)部的阻力以速度的平方增長(zhǎng)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)克服的阻力并不比單風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)減輕，通過(guò)每臺(tái)一次風(fēng)機(jī)的風(fēng)量反而較單風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)小，在2-2截面產(chǎn)生的流速也較單風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)低。所以，雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行只會(huì)加劇刀的返風(fēng)。
消除雙管絞刀返風(fēng)現(xiàn)象技術(shù)途徑的探討
為了徹底消除返風(fēng)現(xiàn)象，我們首先對(duì)單風(fēng)機(jī)運(yùn)行、雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行和雙風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行從理論加以分析比較，從而得到較為可行的技術(shù)途徑。
