第３Ｏ卷第３期 ２Ｏ１４年６月 有 色 矿 冶 ＮＯＮ——ＦＥＲＲＯＵＳ ＭＩＮＩＮＧ ＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｖｏ１．３Ｏ．Ｎｏ３ Ｊｕｎｅ ２０ｌ４ 文章编号：１００７—９６７Ｘ（２０１４）０３—００５４ ０３ 浅析气力输送系统应用 齐学武 （沈阳有色金属加工有限公司，辽宁沈阳，１ｌＯ１０２） 摘 要：气力输送是一项综合性技术，它涉及流体力学、材料科学、自动化控制、生产工艺、制造工 艺等方面技术。气力输送是全封闭型管道输送系统，适用于火力发电、化工、水泥、制药、 粮食加工等行业的一 原材料、粉粒料的输送。本文就烧结厂电除尘灰在环保脱硫项目 中再利用，采用气力输送方式将烧结厂电除尘灰作为脱硫剂输送到脱硫系统制浆罐中，用 适当浓度浆液为烟气脱硫。 关键词：气力输送；自动化控制；制浆罐 中图分类号：ＴＨ２３２ 文献标识码：Ａ １气力输送系统 气力输送是一项利用气体能量输送固体颗粒的 ２．１进料阶段 打开排气阀；打开进料阀，物料由自身重力落入 泵体内，排气阀的作用是使物料顺利进入仓泵体内， 有效技术，具有设备简单、占地少、布置灵活、建设成 本低、高放节能、无污染、自动化程度高的特点，该系 并排出泵内余气。当泵体内物料上升触及料位开 关，料位开关发出料满信号，进料阀即自动关闭，排 气阀关闭。在控制系统中同时设置了时间监控程 序，当物料加到一定程度时有二种控制方式，一种是 加料时间控制，一种是料位计控制，以确保料开关失 统输送灰气比高，耗气量少，输送速度低，有效降低 管道磨损。气力输送系统从结构流程上主要分压缩 空气气源及净化系统、输送仓泵系统、输送管道系 统、灰仓制浆接收系统、控制系统五大部分。控制系 统的控制方式分为远程控制和现场控制，现场控制 分为自动和手动两种控制方式。 按照该脱硫系统的要求和现场具体情况，采用 上引式流态化密相仓泵，输送距离２１０ ＩＴＩ，９０。弯头９ 个，提升高度１５ ｍ，输送能力１０ ＩＩ１。／ｈ，采用ＰＬＣ 灵也能够继续完成输送工作。 ２．２流化加压阶段 进料程序结束后，气动进气阀自动开启，压缩空 气从泵体底部的流化装置进入，分散穿过流化床；对 物料充分硫化，泵体上部的加压口也同时进气，物料 在流化的过程中，泵内的气压逐渐上升。 ２．３输送阶段 自动控制系统，输送管道做防腐及防护处理。 电除尘器灰斗侧下方开口经手动闸板阀与仓式 泵进料口连接，手动闸板阀是在停机和临时检修时 用，平时不参加对系统的控制。 当泵内压力达到一定值时，压力传感器发出信 号，出料阀自动开启，流化床上的物料流化加强，输 送开始，泵内物料逐渐减少。此过程中流化床上的 ２仓泵系统的工艺流程 初始状态所有阀门关闭。开始一排气阀打开一 物料始终处于边流化边输入输灰管道中。 ２．４ 吹扫阶段 当泵内物料输送完毕，泵内压力下降到管道阻 力时，压力传感器发出信号，压力延续一定时间，压 缩空气清扫输送管道，进气阀关闭，延时一定时间， 关闭出料阀，完成一次输送循环过程．进入下一次 工作循环。 进料阀打开一料满信号（或规定时间到）一进料阀关 一排气阀关一进气阀打开一仓泵内压力达到高限一 压力开关动作一延时一出料阀打开一送灰一仓泵内 压力下降到低限一压力开关压力低信号一进气阀关 一出料阀关，一次输灰工作完成。 气力输送系统工作共分为四个阶段。 以上各部件动作时间均由ＰＩ 发出指令自动 完成。 ＊收稿日期：２０１ ４～０３ １８ 作者简介：齐学武（１ ９６０一），男，大学，工程师，从事设计制造安装工作。 第３期 齐学武：浅析气力输送系统应用 ５５ ３气力输送系统仓式泵结构图 关断阀 ｌ ＼． ／闸ｔ 板阀 ｌ ｌ 曙三 ＝ ＇ 童 自弛蝶阀 ／／ 缸＿ ｌ ＼土． 霄】｝ ｌ一 ７ Ｉ曼 ＼ｆ 必 力变谜 眦扳／ ／ －－－－ｌ 图１ 气力输送系统仓式泵结构图 ４ 控制系统 电气控制采用ＰＩ Ｃ控制方式，选用西门子Ｓ７— ３００系列产品，ＣＰＵ选用带ＤＰ接口的ＣＰＵ一３１５ ２ＤＰ 模块，以实现通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ通讯协议与脱硫系统上 位机通讯，实现本地控制和与上位机总线远程控制相 结合的控制方式，根据系统工艺要求确定Ｉ／Ｏ变量表。 ４．１ 变 量 表１ ｉ／Ｏ变量表 端予号 内骞 ＵＯ趣址 ｍ 内弈 ｊ：尊予号 ｌ ｌＪ Ｓｈ０ ＷＳ ＝ＡＯＩ ２ 奉地／ｌ２ —Ａ０２ 辩也开关 远程 ｏ２．Ｑ２１０ 捧气闽 进辩阀 ＳＡｌ Ａ０３ ＳＡ２ Ａ０４ ４ 精气阀开关 Ｑ２．２ 避气阀 １４ 进料棚开黄 １０ ３ 。２３ 出料阀 Ｉ５ ＳＳＡ３ Ａ０５ 进气臌开凳 １０．４ Ｑ２ 堆力高 ｌ６ ＰＳＡ４ Ａ０６ 出料阁戈荧 ｏ２．Ｑ２５ 压力低 Ｓ—Ａ０７ ８ 【０６ ６ ．敞障指示 ｌ Ｂ Ｂ０ Ａ０８ ９ 启动 ｌ０ Ｑ２ ｌ９ ＋２４Ｖ ＩｆＪ Ｍ ２１｝ 艘 Ｊ卜 — 一 ……… ４．２操作使用说明 仓泵的使用方式：就地控制；远程自动控制。 ４．２．１本地手动操作 手动操作时，必须把就地箱上的本地／远程旋钮 打到本地，仓泵才能进行手动操作，此操作主要是在 调试人员进行调试时应用，以及在仓泵发生了故障 后进行现场人工操作，进行气力输送。 ４．２．２远程自动操作 自动操作运行是仓式泵气力输送的主要控制方 式。当控制箱转换到远程操作时才能自动控制。先 按启动按钮，此时若控制气源和输送气源压力正常， 仓泵就地箱上的本地／远程旋钮在自动位，则仓泵便 进行自动运行；若气源低于设定压力，则系统将不会 运行，直到气源压力达到设定值，仓式泵才进行自 动运行操作。 仓泵要退出自动运行时，按停止按钮，此时输送 系统将完成本次输送流程后自动退出。 ４．２．３ 控制要求 （１）在仓式泵体内仍有余压的情况下，只能打 开放气阀降压，禁止开进料阀。进料阀和放气阀未 完全关闭时禁止打开进气阀，以防止返灰； （２）输送管道压力高于允许值时，要打开出料 阀和进气阀，以防止输送管道堵塞； （３）压缩空气管道压力较低时系统不能运行， 防止压力不足，无法完成输送任务； （４）进气阀未完全关闭时，不能打开放气阀和 进料阀； （５）当仓式泵体内物料高度已达到设定位置， 料位开关没有动作时，启用时间监控程序，监控时间 要根据现场实际经验数值设定。 ５常见问题及处理 气力输送具有占地少、建设成本低、建设周期 短、封闭性好无粉尘污染等优点，被广泛应用于粉尘 颗粒输送场所，但在安装、调试、使用过程中因操作 不当，安装粗糙，常常会出现一些问题，下料不畅、充 气室积料、系统误动作、输送能力不足、输送管道堵 ５６ 有 色 矿 冶 第３Ｏ卷 塞、上料口板结等等，防止问题出现，有很多解决方 法，具体根据现场实际情况实施。 （１）工艺方案的选择和确定非常重要，要充分 考虑物料输送量、输送距离、提升高度、管道敷设方 式等； （２）安装工艺的确定，物料储存仓与仓式泵的 性好，坚实耐用，特别是料位开关和压力传感器、阀 门等，这些器件要定时清理、保养。确保动作灵活。 ６ 结语 目前气力输送系统在相关行业都得到了很广泛 的应用，我们知道粉尘颗粒污染严重、运输困难、不 高度配合，要物料能够顺利进入仓式泵进料口，尽量 减少阻力； 易存放。采用气力输送方式，根据具体需要将物料 封闭、安全、高效地输送到目的地，具有相当大的经 济效益和社会效益，对环境污染的改善和治理更具 有重要意义，本系统在实际的运行中，经过不断的改 进、更新，在生产过程中发挥了重要作用，为气力输 （３）压缩空气的压力、干燥程度、气源管径等； （４）控制系统操作箱封闭性好，减少粉尘进入， 影响电气元器件动作灵敏度； （５）一些关键器件的选择要求可靠性高，稳定 送系统工艺和技术的完善提供经验。 Ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ Ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ＱＩ Ｘｕｅ—ｗｕ （Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｃｏ．，ＬＴＤ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１０２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｏｎｅ ｃｏｍｐｒｅｈａｓｉｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｆｉｅｌｄｓ ｌｉｋｅ ｈｙ— ｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ，ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｃｉｅｎｃｅ，ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｅｔｃ．ｔｈｅ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｆｕｌｌ ｃｌｏｓｅｄ—ｍｏｄｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｔｈａｔ ｉｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｐｏｗｄｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｆｉｒｅｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｃｅ— ｍｅｎｔ，ｐｈａｒｍａｃｙ，ｆｏｏｄｓｔｕｆｆ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｔｃ．ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈａｔ ｄｕｓｔ ｓｏｕｒｃｅｄ ｆｒｏｍ ｄｅｄｕｓｔｉｎｇ ｏｆ ｓｉｎｔｅ— ｒｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｗｉｌｌ ｂｅ ｒｅｕｓｅｄ ｉｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚｅｄ ｐｒｏｊｅｃｔ，ａｎｄ ａｌｓｏ ｉｔ ｉｓ ｔａｋｅｎ ａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚｅｄ ａｇｅｎｔ ｔｏ ｂｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｄ ｔｏ ｓｌｕｒｒｙ—ｍａｋｉｎｇ ｔａｎｋ ｂｙ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｐｒｏｐｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｓｌｕｒｒｙ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｆｏｒ ｆｕｍｅ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｒａｎｐｏｒｔａｔｉｏｎ；ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｌｕｒｒｙ—ｍａｋｉｎｇ ｔａｎｋ 、； 、 、 ｔ≯ ｓ ０ 。 — 产、 ． 、 ｐ ≯ ｓ ；ｐ、） 、ｊ （上接第５３页）输送管道系统与臂架之问支撑的设 计方案．明确了在确定支撑位置时需要注意的问题， 并通过运用力法的三弯矩方程计算支撑位置的载 荷，较准确地确定了移动支撑及固定支撑的设计载 参考文献： ［１］李楠楠．大型氧化铝卸船机智能控制系统设计［Ｄ］．西安：西安 电子科技大学，２００８． ［２］皮萨连科，亚科符列夫，马特维也夫．材料力学手册［Ｍ］．北京： 中国建筑工业出版社，１９８１：３ｉ５—３５０． 荷，为支撑装置的结构设计提供了准确的载荷设计 Ｉｓ］纳什．材料力学［Ｍ］．北京：科学出版社，２００２：１１７． ［４］ 兰州铁道学院工程力学编写组．工程力学［Ｍ］．人民教育出版 社，Ｉ９７８：ｌ３６—１３７． 参数，确保结构设计的可靠性。本文的设计计算方 法具有一定的通用性，可以供今后同类支撑方案设 计参考。 Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｐｒｏｐｏｓａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎａ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ Ｓｈｉｐ Ｕｎｌｏａｄｅｒ Ｉ Ｕ Ｓｈｅｎｇ—ｋｕｉ．ＧＵＯ Ｃｈｕｎ ｆｅｎｇ ［ＮＦＣ（Ｓｈｅｎｙａｎｇ）Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１４１，Ｃｈｉｎａ￣ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｐｒｏｐｏｓａｌ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｌｕｍｉｎａ ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｓｈｉｐ ｕｎｌｏａｄｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｏｏｍ．Ｂｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｏｒｍ，ｉｔ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｔｈｅ ｌｏａｄｓ ｏｆ ｓｕｐｐｏｒｔ ｐｏｓｉ— ．ｔｉｏｎｓ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－－ｍｏｍｅｎｔ ｅｑｕａｔｉｏｎＢｙ ｃｏｍｐａｒｉｓ０ｎ，ｉｔ ｕｌｔｉｍａｔｅ— ｌｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｌｏａｄ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｆｏｒｍｓｐｒｏｖｉｄｅｄ ｌｏａｄ ｄｅｓｉｇｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃ— ，ｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ，ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｓｈｉｐ ｕｎｌｏａｄｅｒ；ｃｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ；ｌｏａｄｓ；ｓｔａｔｉｃａｌｌｙ ｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ
