CN112061791A - 一种用于气力粉料输送的防磨损弯管 - Google Patents

一种用于气力粉料输送的防磨损弯管 Download PDF

Info

Publication number
CN112061791A
CN112061791A CN202010774032.2A CN202010774032A CN112061791A CN 112061791 A CN112061791 A CN 112061791A CN 202010774032 A CN202010774032 A CN 202010774032A CN 112061791 A CN112061791 A CN 112061791A
Authority
CN
China
Prior art keywords
elbow
opening end
abrasion
powder conveying
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010774032.2A
Other languages
English (en)
Inventor
聂伟
封凯
赵建涛
李春玉
王志宇
房倚天
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Original Assignee
Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS filed Critical Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Priority to CN202010774032.2A priority Critical patent/CN112061791A/zh
Publication of CN112061791A publication Critical patent/CN112061791A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34—Details
    • B65G53/52—Adaptations of pipes or tubes
    • B65G53/523—Wear protection

Abstract

本发明公开了一种用于气力粉料输送的防磨损弯管，包括弯管主体，在弯管主体的入口处设有渐缩部，所述渐缩部包含大口端与小口端，所述小口端朝向弯管的弯曲部分，所述大口端面向来流，所述大口端的外径与弯管主体的内径相等，以与弯管主体内侧管壁无缝对接。本发明的防磨损弯管，可以有针对性地增强在粉料气力输送条件下弯管的抗磨效果，延长其使用寿命；当渐缩部需要更换时，也可以方便地实施更换。

Description

一种用于气力粉料输送的防磨损弯管
技术领域
本发明涉及一种用于气力粉料输送的防磨损弯管，属于管道部件领域。
背景技术
气力输送又称气流输送，是利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。气力输送装置的结构简单、操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作。
气力输送中管道磨损问题直接影响到生产作业，这一问题在能源化工领域尤为突出。
近些年来，干煤粉气流床加压气化技术在煤气化行业中受到越来越多的重视，成为未来最有前景的煤气化技术之一。流化床气化技术是一种重要的气化技术，从将粉煤在流态化状态下进行气化的Winkler炉开始，人们发展出了一系列后继的雷同工艺，包括稀相流态化。中国科学院山西煤炭化学研究所成功开发了“灰熔聚流化床气化过程及装置”（中国专利94106781.5），其适用煤种范围宽（从褐煤到无烟煤），并适合高灰、高硫、高灰熔点煤气化。进一步，中国科学院山西煤炭化学研究所研发了 “多段分级转化流化床煤气化的方法及装置”（中国专利201010291577.4）。
在干煤粉进料的气流床煤气化工艺中，煤粉被输送介质（氮气或二氧化碳）携带，采用气力输送的方式从流化罐输送至气化炉。
高浓度和稳定的煤粉输送对提高气化炉合成气有效成分含量和保证气化炉安全稳定运行至关重要，因此煤粉气力输送技术是干煤粉气流床气化的关键技术之一。
由于常处于严苛条件下长时间连续运行的状态，粉体对于管道的冲蚀问题相当严重，尤其是弯管和阀门处，有时甚至两三天就需要进行一次更换，严重影响企业生产效率。同等条件下，弯管的磨损率是直管的50倍，弯管磨损问题成为磨损问题的关键所在。
发明内容
本发明旨在提供一种用于气力粉料输送的防磨损弯管，减少了颗粒对于管壁的沉积和摩擦，大大延长了弯管的使用寿命。
本发明提供了一种用于气力粉料输送的防磨损弯管，包括弯管主体，在弯管主体的入口处设有渐缩部，所述渐缩部包含大口端与小口端，所述小口端朝向弯管的弯曲部分，所述大口端面向来流，所述大口端的外径与弯管主体的内径相等，以与弯管主体内侧管壁无缝对接。
优选地，所述渐缩部的小口端与大口端的内径之比可以为1/4~2/3。
优选地，所述渐缩部的长度可以为大口端内径与小口端内径平均值的2~2.8倍。
优选地，所述渐缩部的侧壁上可以设置有导流螺纹，所述导流螺纹的导流方向与气流的主流方向一致。
优选地，在渐缩部的侧壁上的导流螺纹可由导流齿形成，导流齿为镰刀状或锯齿状。镰刀状易于促成旋流形成，锯齿状则有助于在边壁处将气相与固相分离。
优选地，在渐缩部的侧壁上的导流螺纹的螺距可以是大口端内径的1/50~1/20。
优选地，在渐缩部的侧壁上的导流螺纹的螺距按从渐缩部大口端到小口端的方向可以是逐渐减小的。
由于大口端的外径与弯管主体的内径相等，所以安装时可以将渐缩部按照大口端面向来流而小口端面向弯管弯曲部分的朝向将渐缩部塞入弯管主体内即可；如果由于制造公差的原因而不够稳固，可以在大口端外径上包裹柔性材料如橡胶等来使得当渐缩部塞入弯管主体时足够稳固；当需要更换渐缩部时，需将一根钩子探入渐缩部，将钩子钩住小口端，再借助其他方法如人力或电力等将渐缩部用力拉出，即可拆下。这种简单的固定方法并不影响本发明的抗磨损效果，即便在安装后渐缩部与弯管内壁之间有可能出现一些狭缝，也不影响本发明的抗磨损效果，因为整体上来说整个管截面上绝大部分的固相颗粒和气流仍然受到渐缩部的制约。实际上，这种方法不仅使得生产成本较低，而且也方便使用。
当气固两相流经过渐缩部时，可以借助渐缩部的渐缩形状，使得原来均匀分布于整个管道截面的颗粒往管道截面中心的位置集中；同时借助导流螺纹，在管壁上形成螺旋流，而螺旋流的形成有助于防止颗粒沉积于管壁上，遏制颗粒在管壁上沉积的趋势并进而减少颗粒对管壁的摩擦；在颗粒流借助渐缩部集中到管截面中心的同时，气体相也得以压缩，因而流出渐缩部的颗粒流得以很快被气流带走，使颗粒不会与管壁直接接触，延长了弯管的使用寿命。
本发明的有益效果：
（1）本发明的防磨损弯管，可以有针对性地增强在粉料气力输送条件下弯管的抗磨效果，延长其使用寿命。
（2）当渐缩部需要更换时，也可以方便地实施更换。
附图说明
图1为本发明的防磨损弯管的结构示意图。
图2为图1中渐缩部的左视图。
图中：1为弯管主体，2为渐缩部，21为大口端，22为小口端，23为导流螺纹。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
图1所示为根据本发明实施例的防磨损弯管，包括：弯管主体1；以及渐缩部2，所述渐缩部包含大口端21与小口端22两端，小口端22朝向弯管弯曲部分，大口端21面向来流，大口端的外径与弯管主体的内径相等，以便与主体内侧管壁无缝对接，渐缩部2设置在弯管主体1的入口位置处。
图2所示为图1中渐缩部的左视图。
从图2中可以看到渐缩部的侧壁上设置有导流螺纹23，所述导流螺纹的导流方向与气流的主流方向一致。此处，导流螺纹由导流齿形成，导流齿为镰刀状。导流齿也可以根据需要设计为锯齿状。镰刀状易于促成旋流形成，锯齿状则有助于在边壁处将气相与固相分离。
优选地，渐缩部的小口端与大口端的内径之比为1/4~2/3，过大则不足以汇聚颗粒，过小则易生成反向气流。
优选地，在所述渐缩部的侧壁上的导流螺纹的螺距可以是大口端内径的1/50~1/20，增强导流作用。
优选地，在所述渐缩部的侧壁上的导流螺纹的螺距按从渐缩部大口端到小口端的方向可以是逐渐减小的，便于汇聚颗粒流。
优选地，所述渐缩部的长度是大口端内径与小口端内径平均值的2~2.8倍，以给渐缩部提供充分的作用时间来实现颗粒流的汇聚，增强导流作用。
渐缩部大口端沿周向设有环沿，环沿的外径与弯管主体的内径相等以便与主体内侧管壁无缝对接。在经过长期磨损需要更换渐缩部时，可以先将旧的渐缩部从管内用钩子勾出，再将新的渐缩部塞入管内，完成更换。
由于大口端的外径与弯管主体的内径相等，所以安装时可以将渐缩部按照大口端面向来流而小口端面向弯管弯曲部分的朝向将渐缩部塞入弯管主体内即可；如果由于制造公差的原因而不够稳固，可以在大口端外径上包裹柔性材料如橡胶等来使得当渐缩部塞入弯管主体时足够稳固；当需要更换渐缩部时，需将一钩子探入渐缩部，将钩子钩住小口端，再借助其他方法如人力或电力等将渐缩部用力拉出，即可拆下。这种简单的固定方法并不影响本发明的抗磨损效果，即便在安装后渐缩部与弯管内壁之间有可能出现一些狭缝，也不影响本发明的抗磨损效果，因为整体上来说整个管截面上绝大部分的固相颗粒和气流仍然受到渐缩部的制约。实际上，这种方法不仅使得生产成本较低，而且也方便使用。
根据本发明的防磨损弯管，可以有针对性地增强在粉料气力输送条件下弯管的抗磨效果，延长其使用寿命。当气固两相流经过渐缩部时，可以借助渐缩部的渐缩形状，使得原来均匀分布于整个管道截面的颗粒往管道截面中心的位置集中；同时借助导流螺纹，在管壁上形成螺旋流，而螺旋流的形成有助于防止颗粒沉积于管壁上，遏制颗粒在管壁上沉积的趋势并进而减少颗粒对管壁的摩擦；在颗粒流借助渐缩部集中到管截面中心的同时，气体相也得以压缩，因而流出渐缩部的颗粒流得以很快被气流带走，使颗粒不会与管壁直接接触，延长弯管的使用寿命。当渐缩部需要更换时，也可以方便地实施更换。
为了进一步验证本发明中的防磨损弯管的技术效果，决定在专门为验证抗磨效果的气力输送平台上予以验证，即中国科学院山西煤炭化学研究所设计的“灰熔聚气流床干煤粉模拟气力输送平台”。在该气力输送平台上，固体给料速率通过星型给料器来调节，而表观气速通过阀门根据转子流量计来进行调节，颗粒采用均径为40微米且最大粒径不超过50微米的石英砂，通过将弯管安装在管路系统的同一个位置中经受磨损来考察弯管的抗磨损效果。在以下实验中，渐缩部均一次完成实验，没有进行更换。根据本发明的防磨损弯管的渐缩部的导流螺纹中的导流齿为镰刀状。
实施例1：渐缩部上的导流螺纹的螺距为大口端内径的1/40，小口端与大口端内径之比为1/2，渐缩部的长度是大口端内径与小口端内径平均值的2.3倍。
在表观气速：15.93m/s；固体给料速率：45.26ml/s的条件下，根据本发明的防磨损弯管磨穿所用时间为50.4h；
经对比，传统无防护弯管磨穿所用时间为4.3h；显然，本发明显著提高了防磨效果，延长了弯管的使用寿命。
在表观气速：16.82m/s；固体给料速率：45.26ml/s的条件下，根据本发明的防磨损弯管磨穿所用时间为48.5h；
经对比，传统无防护弯管磨穿所用时间为3.9h；显然，本发明显著提高了防磨效果，延长了弯管的使用寿命。
在表观气速：17.70m/s；固体给料速率：45.26ml/s的条件下，根据本发明的防磨损弯管磨穿所用时间为46.3h；
经对比，传统无防护弯管磨穿所用时间为3.3h；显然，本发明显著提高了防磨效果，延长了弯管的使用寿命。
由以上数据可以看出，在同样的工况下，根据本发明的防磨损弯管的磨穿所用时间得到显著的延长。
实施例2：渐缩部上的导流螺纹的螺距为大口端内径的1/50，小口端与大口端内径之比为1/4，渐缩部的长度是大口端内径与小口端内径平均值的2倍。
在表观气速：15.93m/s；固体给料速率：45.26ml/s的条件下，根据本发明的防磨损弯管磨穿所用时间为45.4h；
经对比，传统无防护弯管磨穿所用时间为4.3h；显然，本发明显著提高了防磨效果，延长了弯管的使用寿命。
表观气速：16.82m/s；固体给料速率：45.26ml/s的条件下，根据本发明的防磨损弯管磨穿所用时间为38.5h；
经对比，传统无防护弯管磨穿所用时间为3.9h；显然，本发明显著提高了防磨效果，延长了弯管的使用寿命。
表观气速：17.70m/s；固体给料速率：45.26ml/s的条件下，根据本发明的防磨损弯管磨穿所用时间为36.3h；
经对比，传统无防护弯管磨穿所用时间为3.3h；显然，本发明显著提高了防磨效果，延长了弯管的使用寿命。
由以上数据可以看出，在同样的工况下，根据本发明的防磨损弯管的磨穿所用时间得到显著的延长。
实施例3：渐缩部上的导流螺纹的螺距为大口端内径的1/20，小口端与大口端内径之比为2/3，渐缩部的长度是大口端内径与小口端内径平均值的2.8倍。
在表观气速：15.93m/s；固体给料速率：45.26ml/s的条件下，根据本发明的防磨损弯管磨穿所用时间为40.6h；
经对比，传统无防护弯管磨穿所用时间为4.3h；显然，本发明显著提高了防磨效果，延长了弯管的使用寿命。
在表观气速：16.82m/s；固体给料速率：45.26ml/s的条件下，根据本发明的防磨损弯管磨穿所用时间为37.5h；
经对比，传统无防护弯管磨穿所用时间为3.9h；显然，本发明显著提高了防磨效果，延长了弯管的使用寿命。
在表观气速：17.70m/s；固体给料速率：45.26ml/s的条件下，根据本发明的防磨损弯管磨穿所用时间为32.3h；
经对比，传统无防护弯管磨穿所用时间为3.3h；显然，本发明显著提高了防磨效果，延长了弯管的使用寿命。
由以上数据可以看出，在同样的工况下，根据本发明的防磨损弯管的磨穿所用时间得到显著的延长。
由于可以对本发明作出各种修改并且本发明可以具有各种实施例，在附图中示出特定实施例并加以描述。但是，这并不表示将本发明限制在所述特定实施例，在本发明精神和范围内包含的所有修改、等同和替代应被看作是属于本发明。

Claims (10)

1.一种用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：包括弯管主体，在弯管主体的入口处设有渐缩部，在渐缩部的侧壁上设有导流螺纹，所述渐缩部包含大口端与小口端，所述小口端朝向弯管的弯曲部分，所述大口端面向来流，所述大口端的外径与弯管主体的内径相等，以与弯管主体内侧管壁无缝对接。
2.根据权利要求1所述的用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：所述渐缩部的小口端与大口端的内径之比为1/4~2/3。
3.根据权利要求1所述的用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：所述渐缩部的长度为大口端内径与小口端内径平均值的2~2.8倍。
4.根据权利要求1所述的用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：所述渐缩部的侧壁上设置有导流螺纹，所述导流螺纹的导流方向与气流的主流方向一致。
5.根据权利要求1所述的用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：在渐缩部的侧壁上的导流螺纹的螺距是大口端内径的1/50~1/20。
6.根据权利要求5所述的用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：在渐缩部的侧壁上的导流螺纹由导流齿形成，导流齿为镰刀状或锯齿状。
7.根据权利要求1所述的用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：在渐缩部的侧壁上的导流螺纹的螺距按从渐缩部大口端到小口端的方向是逐渐减小的。
8.根据权利要求1所述的用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：在安装时，所述渐缩部的大口端面向来流，小口端面向弯管弯曲部分，渐缩部塞入弯管主体内。
9.根据权利要求8所述的用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：在安装时，在渐缩部的大口端外径上包裹柔性材料，使得当渐缩部塞入弯管主体时足够稳固。
10.根据权利要求9所述的用于气力粉料输送的防磨损弯管，其特征在于：所述柔性材料为橡胶。
CN202010774032.2A 2020-08-04 2020-08-04 一种用于气力粉料输送的防磨损弯管 Pending CN112061791A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010774032.2A CN112061791A (zh) 2020-08-04 2020-08-04 一种用于气力粉料输送的防磨损弯管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010774032.2A CN112061791A (zh) 2020-08-04 2020-08-04 一种用于气力粉料输送的防磨损弯管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112061791A true CN112061791A (zh) 2020-12-11

Family

ID=73657757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010774032.2A Pending CN112061791A (zh) 2020-08-04 2020-08-04 一种用于气力粉料输送的防磨损弯管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112061791A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004264500A1 (en) * 2003-08-05 2005-02-24 Spiroflo, Inc Apparatus and method for creating a vortex flow
CN202092144U (zh) * 2011-03-03 2011-12-28 长沙锅炉厂有限责任公司 一种防止锅炉烟管磨损的颗粒分层导向套管装置
CN203286208U (zh) * 2013-06-14 2013-11-13 山东宝纳新材料有限公司 一种耐磨损内螺旋陶瓷金属复合喷管
CN203363535U (zh) * 2013-07-17 2013-12-25 扬州恒鑫特种钢管有限公司 耐磨管道
CN206424692U (zh) * 2017-01-13 2017-08-22 沈阳北盛机械有限公司 一种惯性旋流除尘装置
CN206569725U (zh) * 2017-03-24 2017-10-20 神华集团有限责任公司 气力输送管以及气力输送装置
CN108426125A (zh) * 2018-02-09 2018-08-21 李美林 带有挡料环的混凝土输送泵管
WO2019167024A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Flsmidth A/S Device for resuspension of solids in slurry pipe transport

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004264500A1 (en) * 2003-08-05 2005-02-24 Spiroflo, Inc Apparatus and method for creating a vortex flow
CN202092144U (zh) * 2011-03-03 2011-12-28 长沙锅炉厂有限责任公司 一种防止锅炉烟管磨损的颗粒分层导向套管装置
CN203286208U (zh) * 2013-06-14 2013-11-13 山东宝纳新材料有限公司 一种耐磨损内螺旋陶瓷金属复合喷管
CN203363535U (zh) * 2013-07-17 2013-12-25 扬州恒鑫特种钢管有限公司 耐磨管道
CN206424692U (zh) * 2017-01-13 2017-08-22 沈阳北盛机械有限公司 一种惯性旋流除尘装置
CN206569725U (zh) * 2017-03-24 2017-10-20 神华集团有限责任公司 气力输送管以及气力输送装置
CN108426125A (zh) * 2018-02-09 2018-08-21 李美林 带有挡料环的混凝土输送泵管
WO2019167024A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-06 Flsmidth A/S Device for resuspension of solids in slurry pipe transport

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐婕等: "《环保瓷套生产与应用》", 31 January 2018 *
李凤生等: "《微纳米粉体制备与改性设备》", 30 September 2004 *
童有武等: "《锅炉安装调试运行维护使用手册》", 30 March 1999 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2820779Y (zh) 粉状物料柔性气力输送装置
CN101033841A (zh) 竖炉的氧化剂涡旋式矿物燃料喷射器
CN105347040A (zh) 一种压送式高压密相气力输送装置及气力输送方法
CN205151192U (zh) 一种压送式高压密相气力输送装置
CN206569725U (zh) 气力输送管以及气力输送装置
CN107033972A (zh) 一种带有吹扫气保护的干煤粉气流床气化炉烧嘴
CN112061791A (zh) 一种用于气力粉料输送的防磨损弯管
JP6018428B2 (ja) 流れパターン移行管
CN109230549B (zh) 一种复合型气力输送旋流弯管
CN110921333A (zh) 气力输送用的防磨弯头
CN112061790B (zh) 一种用于气力输送的抗磨损弯管
CN203173185U (zh) 下引式仓式泵
CN101050385B (zh) 具有多路固态燃料入口的燃烧器及其应用
CN203668326U (zh) 一种新型粉煤烧嘴
CN206814001U (zh) 粉粒料气力输送用弯头
CN212639170U (zh) 一种新型气力辅助输送装置
CN219414847U (zh) 一种窑尾煤粉输送结构
CN201875338U (zh) 管道结构
CN205471641U (zh) 一种气力输灰装置
Ionescu Reduction of pipe wall erosion by creating a vortex flow in anthracite powder pneumatic transport for power plants
CN206456979U (zh) 石子煤正压气力输送装置
CN212430046U (zh) 一种耐磨金属软管
CN218988125U (zh) 一种耐磨性高的上引式仓泵出料管
CN212069186U (zh) 一种射流装置及返料系统
CN219770830U (zh) 一种粉末涂料生产线上的原料下料管

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201211