CN1686770A - 大落差气力物料输送系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在大落差条件下使用的用于输送工程建设用粉粒物料的气力物料输送系统，主要包括高位储罐站、低位拌和站、压力发送罐、输送管道、压缩机组，其特征是所述的连接压力发送罐和拌和罐的输送管道由若干段直径呈递增的水平管段和倾斜管段相连而成，二者通过大曲率连接管相连，在水平管段处安装有助吹气管及管道压力传感器；不同直径的输送管段通过大小头过渡管道相连。它解决了目前水电工程建设中的水泥、粉煤灰、砂浆料、浆料等急需物资从高处向低处输送的问题，可大大减少工程建设费用，节约施工成本，具有很高的推广利用价值。

Description

大落差气力物料输送系统
技术领域
本发明涉及一种气力物料输送系统，尤其是一种利用气力和管道从高处向低处输送物料的输送系统，具体地说是一种大落差气力物料输送系统。
背景技术
目前，在水电工程建设中作为原料的水泥、黄砂、粉煤灰等粉粒物料中转站均设置在施工现场的上部几十米甚至一百米以上，输送到施工现场的办法一是通过盘山公路运输，为此必须修建相应的盘山公路，耗资巨大且施工困难，运输过程中还必须动用大量的车辆，运输成本很大。另一个方法是采用气力输送系统，通过输送管道将施工现场使用的粉料物料从地面中转站输送至下面的拌料泵站，这种方式具有投资少、输送快捷的特点，但由于现有的气力物料输送均是从低处向高处输送，而在水电建设中则恰蛤相反，必须将粉粒物料从高处向低处输送，由于受物料本身重力的影响，输送过程中很容易引起管道堵塞现象，严重制约了其在水电建设中的应用，故目前尚无一种可用于大落差(如100米以上)条件下使用的气力输送系统。
发明内容
本发明的目的是设计一种可用于大落差条件下使用的用于输送工程建设用粉粒物料的气力物料输送系统，以解决目前水电工程建设中的水泥、粉煤灰、砂浆料、浆料等急需物资从高处向低处输送的问题。
本发明的技术方案是：
一种大落差气力物料输送系统，主要包括高位储罐站、低位拌和站、压力发送罐(仓泵)、输送管道、压缩机组、控制系统(PLC控制柜+CRT计算机)等，高位储罐站上安装有原料罐，原料罐接压力发送罐(仓泵)，低位拌和站上安装有拌和罐，输送管道的一端接压力发送罐(仓泵)，另一端接拌和罐的入口，原料罐、压力发送罐(仓泵)与相应的压缩机组相连，其特征是所述的连接压力发送罐(仓泵)和拌和罐的输送管道由若干段直径呈递增的、分别呈水平状的水平管段和向下倾斜状的倾斜管段相连而成，其中水平管段和倾斜管段连接处通过大曲率连接管相连，且在部分或全部水平管段处安装有助吹气管；越靠近压力发送罐(仓泵)端的水平管段或倾斜管段的直径越小，越靠近拌和罐端的水平管段或倾斜管段的直径越大，不同直径的输送管段通过大小头过渡管道相连。
本发明还进一步采取了以下技术措施：
倾斜管道段的倾斜角α可为110～160°。
助吹气管的方向与水平管段中心线平行且偏向管道底部，距离管道底部的距离为半径的1/2～2/3。
所述的连接水平管段和倾斜管段的大曲率连接管的半径R≥6DN，DN为连接处相应管段的直径。
连接压力发送罐(仓泵)与压缩机的进气管道路上安装有自动流量调节阀，在压力发送罐(仓泵)中安装有仓压变送器。仓压变送器将检测到的压力发送罐(仓泵)的压力变化输入计算机中与设定值比较后，驱动自动流量调节阀的开口度达到控制进气量，从而使压力发送罐(仓泵)的压力维持在设定值误差范围内，进而使输送管道中的压力维持在一定的范围内，有效地防止因输送管道道中压力不匀而引起的堵塞现象的发生。
在压力发送罐(仓泵)出口处安装有排堵阀。
高位储罐站和低位拌和站之间的垂直距离介于30～150米。
必要时还可在水平管道段上安装压力变送器。
本发明的有益效果：
1、填补了国内外大落差、从高处向低处进行气力物料输送的空白，最大落差可达106米以上。
2、将本发明的方法运用于水电建设可节约建设投资，保证工程质量和进度。
3、由于采取了多级(2级以上)变径、流量调节、助吹、压力波动控制等技术措施，使得整个系统不会发生堵管道现象。
4、相对于在复杂的地形条件下修建盘山公路，本发明的系统在节约投资的前提下可明显缩短施工周期，且可重复使用。
5、用途广。可用于水电建设、矿山、电厂、建筑、公路等需要行业从高处向低处输送粉粒物料的场合。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的压力发送罐(仓泵)的结构示意图。
图3是本发明具体应用例中的《水泥输送试验场地布置图》。
图4是本发明具体应用例中的《水泥输送试验供气系统图》。
图5是本发明具体应用例中的《卸料管管道布置图》。
图6是本发明的水平管段与倾斜管段连接处的局部放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、2、6所示
一种大落差气力物料输送系统，主要包括高位储罐站1、低位拌和站2、压力发送罐(仓泵，如图2所示)3(以下简称仓泵3)、输送管道4、压缩机组5、控制系统(PLC控制柜+CRT计算机)等，如图1所示。高位储罐站1上安装有原料罐6，原料罐6接仓泵3，低位拌和站2上安装有拌和罐7，输送管道4的一端接仓泵3，另一端接拌和罐7的入口，原料罐6、仓泵3与相应的压缩机组5相连，连接仓泵3和拌和罐7的输送管道4由若干段直径呈递增的、分别呈水平状的水平管段401和向下倾斜状的倾斜管段402相连而成，其中水平管段401和倾斜管段402连接处通过大曲率连接管403相连，且在部分或全部水平管段401处安装有助吹气管8；越靠近仓泵3端的水平管段401或倾斜管段402的直径越小，越靠近拌和罐7端的水平管段401或倾斜管段402的直径越大，不同直径的输送管段4通过大小头过渡管道10相连，如图6所示。
具体安装时倾斜管段402的倾斜角α可在110～160°之间任意选取，整个系统中每个倾斜管段402的倾斜角可相同，也可不同。
连接倾斜管段402与水平管段401的大曲率连接管403呈大曲率弧形结，即水平管段401和倾斜管段402通过大曲率连接管403相连，大曲率连接管403的半径R≥6DN，DN为连接处相应管段的直径。在该大曲率连接管403弧形过渡的水平位置处安装有助吹气管8，助吹气管道8的方向与水平管段401的中心线平行，助吹气管8可通过单独的压缩机供气，也可通过输送管道4取自与仓泵3相连的压缩机组5中，如图6所示。
根据实际情况可在水平管段401上再安装相应的压力变送器11(型号可为PT401型)，可在所有水平管段401上均安装压力变送器11，也可在部分水平管段401上安装压力变送器11。
在连接仓泵3与压缩机5的进气管道路12上安装有自动流量调节阀13(型号可为YT-1000R)，同时在仓泵3中安装有用来为自动流量调节阀13的开口度自动调节提供依据的仓压传感器14(型号可为：PT401)。仓压传感器14将检测到的仓泵3内的压力变化输入计算机中与设定值比较后，驱动自动流量调节阀13的开口度，达到控制进气量，从而使仓泵3中的压力维持在设定值误差范围内，进而使输送管道4中的压力维持在一定的范围内，有效地防止因输送管道4中压力不匀而引起的堵塞现象的发生。
为了调试和便于人工排堵，可在仓泵4出口处安装一排堵阀15。
本实施例的控制系统及计算机控制软件的设计可采用常规技术加以实现，各种传感器、压力变送器的转换电路均可采用常规技术加以实现，故不再描述。
下面结合一个具体例对本发明作进一步的说明。
本发明目前已在云南华能某水电站左岸混凝土拌和系统水泥(粉煤灰)气力输送系统(下行106米)中进行了工业试验，取得了理想的效果。
1、概述：
某水电站左岸混凝土拌和系统中水泥(粉煤灰)气力输送系统位于云南大理南涧与凤庆交界的小湾镇的澜沧江上。海拔高度约1300米左右，澜沧江两岸地势陡峭、工作场地狭小，公路是依山势而建的盘山公路。拌和楼位于地势较低的山谷里，胶凝罐(水泥、粉煤灰)储仓靠近拌和楼，则运输车辆需要绕行盘山公路十几公里以上才能到达胶凝罐，运行费用太高。
在这种恶劣的条件下大胆提出了依山势从高程1380米向下输送到高程1274米。由于国内外仓泵输送系统，都没有成功的经验，所以对第1台仓泵采用试验的方案。
2、试验目的：
(1)验证水泥向下输送方案的可行性。
(2)验证输送量：水泥＞50t/h。
(3)验证并确定助吹气管道的作用、布置位置、数量等。
(4)验证排堵装置作用及效果等。
(5)总结出一套切实可行的操作方法。
3、系统描述：
3.1原始设计参数：
从1500t胶凝罐到拌和楼水泥罐，水平距离约100米；垂直距离106米(向下)、11米(上行)；90°弯管道11个，45°弯管道4个；水泥输送量50t/h，粉煤灰输送量30t/h。
云南小湾工地地势约1380米，空气密度1.03kg/m3，水泥容重1.1～1.2t/m3，粉煤灰容重0.75～0.9t/m3。
3.2输送系统配置：
3.2.1输送试验是从1380水泥罐中水泥(或粉煤灰)用管道道沿4#山梁向下引至3#拌和楼水泥储料罐内，再用螺旋机将拌和楼水泥储料罐中水泥(或粉煤灰)打到水泥罐车运回1380水泥罐。物料工艺流程：胶凝材料罐→手动插板阀→仓泵进料阀→仓泵→气动出料阀→输送管道道→SK切换阀→水泥罐。
输送布置见图3所示。
3.2.2因空压机房未形成，输送试验用的气源租用两台20m3移动式空压机进行供气，布置在1380胶凝材料罐附近。
压缩空气流程：移动螺杆式空压机→液气分离器→除油过滤器→冷冻式干燥机→除尘过滤器→仓泵进气口及输送管道道助吹管道。
气源系统组成见图4所示。
3.2.3输送试验用3#拌和楼副楼的两个75m3水泥罐作为接收罐，两罐之间通过电动两路阀联接，以备做切换试验。水泥罐中的水泥(或粉煤灰)用螺旋机从水泥罐送到水泥罐车内。
在1380布置一个1500t胶凝材料罐，1台上引式仓泵，通过1根输送管道道，送到3#拌和楼储料罐；为降低输送速度，减小管道道磨损，减小输送系统阻力，保证输送量，必须采取变径扩管道。变径管道采用2级变径，选用无缝钢管道φ159×7、φ180×7、φ219×12。采用R＝5DN弯管道平滑过渡到直管道段，减小管道道阻力，防止堵管道或管道道压力太高。
输送管道下行105米，在仓泵输送系统中，管道道下行时，采用倾斜角为120°～150°倾斜下行。堵点一般会出现在下行末端，拐到水平管道道的地方，因此在该处增加一路助吹气管道，方向沿输送管道中心线的方向，且平行下移接近输送管道的底部。破坏易堵点，降低管道道阻力。沿输送管道道跟一路空气母管道，在5个易堵点进行补气，分别布置在：1369m、1324m、1310m、1290m、1274m下行未端，依据输送管道压力变化，决定开启几路助吹气管道，降低输送管道压力。
布置见图5所示。
3.2.4由于空压机房未形成，因此仓泵的PLC控制室必须临时修建，准备在1380胶凝罐上游侧布置一个集装箱作为临时控制室。在冷干机和液气分离器上搭临时遮雨棚。
控制系统：PLC程序控制柜，现场电磁阀箱，CRT计算机画面控制。
3.3主要试验装置见附表1。
       附表1                                           主要试验装置表
  序号   名称     规格型号   单位   数量   备注
  1   胶凝材料罐     1500t   个   1
  2   仓泵     NCD8.0仓泵   台   1
  3   控制系统     PLC程控柜、CRT计算机、压力变送器等设备   套   1
  4   输送管道道     无缝钢管道Φ159×7、Φ180×7、Φ219×12。   米   290
  5   水泥罐     75m3   个   2   含除尘器和螺旋机
  6   水泥罐车     20T   台   2
  7   移动式空压机     20m3   台   2
  8   液气分离器     WS-20   台   2
  9   冷干机     R800W   台   2
  10   储气罐     C-2/0.8   个   2
  11   除油过滤器     OS10   台   1
  12   除尘过滤器     PS750D   台   1
  13   电动两路阀     SK8   台   1
  14   助吹阀组件     DN50   个   5
  15 空气流量计 LWQ-B-80 个 1   显示累积流量和显示瞬时流量
  16   温度计     煤油0~100℃   支   10
  17   湿度表   块   1
3.4水泥输送系统主要设备(仓泵)的工作原理及运行方式
3.4.1仓泵运行工艺流程
仓泵工艺流程：胶凝材料罐→手动插板阀→仓泵进料阀→仓泵→仓泵出料阀→搅拌楼贮罐。
3.4.2仓泵运行过程
●在正常工作时，首先确认仓泵各个阀门都处于关闭状态。排气阀打开，进料阀开启进料；当料加装到预定位置时，称重料位计发出信号；这时进料阀关闭，延时，排气阀关闭，则进料过程结束；此时出料阀关闭。然后一次进气阀开启进气，当仓泵泵体内压力达到设定值时，二次进气阀、出料阀打开，仓式泵进行正常输送物料。当物料接近输送完时，仓泵泵体内压力会逐渐下降，当达到预定压力时一次进气阀关闭，二次进气阀在延迟数秒后关闭，出料阀关闭，一个运行程序执行结束。仓泵系统按照上述程序循环运行。
仓泵3的示意图(见图2所示)
●其中在仓泵进气管道路上，设置1套自动进气调节阀装置。依据仓泵压力变化自动调整进气阀的开度(0°～90°)，使仓泵处于安全、平稳的状态运行。当仓泵压力P升高时，通过PLC设定程序驱动进气阀关小开度，减少进气量，降低仓泵压力，从而稳定输送管道道的压力。当仓泵压力P降低时，通过PLC设定程序驱动进气阀开大开度，增加进气量，提高仓泵压力，从而稳定输送管道道的压力。通过该装置使仓泵及输送管道道始终稳定在某个安全的工作压力范围内，降低耗气量，节省能源。
●在仓泵出口和1324米高程水平管道上分别装有压力变送器P1和P2，仓泵出口压力变送器用于控制第一组助吹阀的开启和关闭，1324M高程水平管道上压力变送器用于控制第二组助吹阀的开启和关闭。当P1测得压力大于0.25MPa时，开启第一组助吹阀，同时调大一次进气阀开度，压力下降小于0.2MPa时，关闭第一组助吹阀，同时调小一次进气阀。当P2测得的压力大于0.15Mpa时第二组助吹阀开启，当压力小于0.10Mpa时关闭第二助吹阀。
3.4.3仓泵运行方式
仓泵运行方式为自动、手动、计算机监控3种运行方式。输送时，在计算机画面上可以看到仓泵内装入的水泥重量、输送开始及结束的时间，仓泵及输送管道道的瞬时压力及压力变化的范围，并且可以打印实时曲线。通过空气管道道上流量计，测量到瞬时流量及累计流量。
4、水泥输送系统试验
4.1试验前准备
4.1.1压缩空气管道路、仪控用气空气管道路连接完毕，渗漏检查完成毕；
4.1.2胶凝材料输送管道道安装完成，渗漏检查完成；
4.1.3 3#拌和楼C1、C2水泥罐、除尘器安装完成，卸料管道道安装完成；
4.1.4拌和楼水泥罐称重螺旋机安装调试完成；
4.1.5上引式仓泵安装完成，仓泵的密封检查完成；
4.1.6利用压缩空气吹扫仓泵的流化结构，检查流化结构畅通，仓内无异物；
4.1.7仓泵的各个气动阀门、电动阀门的动作灵活准确；仓泵的各个气动阀门、电动阀门的开关准确到位；
4.1.8仓泵称重传感器、压力变送器等仪器、仪表准确、正常；
4.1.9在仓泵进气口空气流量计，安装调试完成；
4.1.10在现地手、自动空车运行仓泵，各部件动作正常，PLC控制程序正确、可靠；
4.1.11各种测量仪器、设备准备完成；
4.2现场手动输送试验
4.2.1手动打开仓泵排气阀，打开仓泵进料阀，在计算机上观测物料重量，当物料重量达到3t时关闭进料阀，记录物料重量和进料时间；
4.2.2在3#拌和楼打开贮料罐除尘器；
4.2.3关闭排气阀，打开进气阀，当仓泵压力达到0.1MPa时，手动打开出料阀，延时5～10s打开二次进气阀，开始送料；
4.2.4根据压力变送器P1和P2测量的压力决定是否开启助吹阀；
4.2.5当仓泵物料接近“0”位或输送管道压力到达设定下限时，手动关闭出料阀，延时数秒后关闭二次进气阀；
4.2.6记录从出料开启到关闭的时间，记录空气流量计的累积流量；
4.2.7实测数据见附表3～7《水泥(粉煤灰)气体输送试验记录表》；
4.2.8根据公式(1)、(2)初步计算出仓泵的输送量、计算出耗气量、料气比；
4.2.9根据计算值调整进气阀开度，重复上述试验步骤，找到合适的开度值。
4.2.10根据计算值调整助吹阀组件的开度与开关频率，重复上述试验步骤，找到合适的开度值及开关次数。
4.3自动运行输送试验
4.3.1在手动状态下各参数及阀门已初步整定；
4.3.2在3#拌和楼打开贮料罐除尘器；
4.3.3在全自动控制方式下，操作人员通过安装于控制的计算机键盘或鼠标发出程序启动命令，使气力输送系统按程序启动各子系统，整个气力输送系统的运行将根据工艺专业的要求按顺序进行。
4.3.4送完5仓物料后在计算机上停止送料；
4.3.5按附表要求记录下装料量、空气累积流量、输送时间、输送压力、助吹阀开停次数等参数。
4.3.6根据测量数据按公式(1)、(2)计算出输送量和料气比；
4.3.7根据计算值调整进气阀开度，重复上述试验步骤，找到合适的开度值，以保证稳定输送量。
4.3.8根据计算值调整助吹阀组件的开度与开关频率，重复上述试验步骤，找到适合稳定运行输送量下助吹阀开度和动作频率；
4.3.9在各参数及阀门开度均整定完成后增加输送时间，按连续1小时、2小时、3小时、4小时时间进行试验，每个时段试验次数根据实际情况确定。
4.3.10在连续输送过程中，当一个接收罐装满时，手动启动电动两路阀，将料送至另一个接收罐，观察输送的稳定性，并记录切换时间；
4.3.11在计算机上显示仓泵物料重量(连续值)，仓泵压力及输送管道压力值(连续值)，实时监视和控制输送过程，计算机采集和打印试验记录。
4.4防范输送系统堵管道及解决方法
4.4.1防堵措施及备用手段。
4.4.1.1在易出现堵塞的部位设置5个助吹点，分别布置在：1369m、1324m、1310m、1290m、1274m下行未端，5个助吹阀分为两组，第一组为1369m、1324m、1310m的3个，第二组为1290m、1274m的2个。第一组助吹阀的控制根据仓泵出口压力变送器测量值确定是否开启；第二组助吹阀的控制根据1324m高程水平管道上压力变送器测量压力确定是否开启。助吹阀组件安装在下行转向水平管道段的弯管道处，方向沿输送管道中心线，并偏向管道道底部。
4.4.1.2在助吹阀组件中有手动调节阀，调节助吹阀的开度；助吹阀的开、关由PLC或手动旋钮控制。
4.4.2排堵装置及排堵试验。
4.4.2.1在仓泵出口处设置1路排堵阀，利用管道引到1500t胶凝罐。观察输送管道压力，当输送管道压力上升到设定值(约0.45～0.55MPa，依据现场情况确定)时，控制系统自动切断该输送管道上所连接的仓泵，并声光报警，提示发生堵管道。依据排堵程序手动操作排堵，倒抽出物料，保证输送管道畅通。正常排堵时间小于5min，最大不超过10min。如果发生排堵时间过长，在输送管道上再增设1路排堵阀，位置依工况待定(作为备用手段)。
4.4.2.2按以下程序进行手动排堵；
4.4.2.2.1检查、确认各个阀门是否处在关闭状态。
4.4.2.2.2打开二次进气阀，对输送管道加压，在出料阀与堵点间形成一个气腔，压力达到0.45～0.6MPa时，关闭二次进气阀。
4.4.2.2.3打开排堵阀，利用压差倒抽出堵点的物料(主要是拔松堵点)，压力下降到0MPa，关闭排堵阀。
4.4.2.2.4重复4.4.2.2.1～4.4.2.2.2多次，直到排通。
4.4.2.3如试验过程中未发生堵管道现象，采用人为堵管道方式，即：在输送过程中人为关闭进气阀，使管道堵塞，然后采用上述方法进行排堵。
4.5水泥输送系统试验过程：
在澜沧江水电公司的牵头下，西北勘测设计研究院、水电工程八局等单位各级单位领导同志的关心、支持下，水电八局小湾项目部与(南京顺风公司)湖北龙威公司的领导、技术、调试人员的辛勤工作，于2004年12月3日，如期进行水泥输送试验。
试验记录见附表3～7。
5.试验结果
5.1编制试验数据表，分析可能出现的问题，讨论解决方案，得出中间试验的报表，报表内容包括：水泥输送的输送量、耗气量、输送时间、输送管道道压力、仓泵压力、出现堵管道次数、排堵耗时及料气比等参数。
5.2试验计算公式
5.2.1输送量计算公式
G = W t × 3600 = W t 1 + t 2 × 3600 ( t / h ) · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · . ( 1 )
G：仓泵的输送量(t/h)
W：仓泵的装料量(t/仓)
t：输送全过程时间(s)
t1：进气阀开启到进气阀关闭的时间(s)
t2：储气罐压力回升时间(s)
5.2.2料气比计算公式
μ = G Q = G ρ a · v · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · . ( 2 )
μ：输送料气比kg(料)/kg(气)；
G：输送每仓料的重量(kg)
Q：输送每仓料耗用的空气质量(kg)
ρa：空气密度(kg/m3)
V：输送每仓料的空气体积(m3)
5.3试验采集到的数据，依据5.2.1、5.2.2计算公式将计算值及记录值填入附表2《输送系统性能参数表》。
          附表2                         输送系统性能参数表
项目 输送量(t/h) 耗气量(m3/min) 输送时间(min)   仓泵压力范围(MPa)
水泥   24～63   20～26     6～10   0.02～0.354
项目   输送管道道压力范围   堵管道次数(次)     排堵时间(min)   料气混合比kg(料)/kg
  (MPa)     (气)
水泥   0.08～0.259     无     无     31～69
7.试验小结：
7.1原有系统出现的问题：
浙江某大公司制造的气力输送系统，在杭州某电厂下行几十米，经常出现输送管道压力高、堵管道等现象，几经改造，目前运行状态仍然不理想。我公司在陕西某自备电厂，下行十几米输送系统，由于安装单位未按图施工，输送管道压力很高，管道磨损严重。
7.2输送系统特有配置：
针对该输送系统采用了“宝塔式”流化板结构，流化效果好，物料与压缩空气在仓泵底部均匀流化，输送平稳、安全。在290米的输送距离内，采用2级变径，输送管道为Φ159×7、Φ180×7、Φ219×12，弯管道采用R＝5DN的大半径弯管道，降低输送速度，减小管道阻力，减少堵管道的机会。在下行管道转向水平管道处(易堵点)，设置助吹破堵装置，当输送管道压力升高到设定值时，压力信号反馈到PLC控制柜，PLC控制系统通过设定程序自动开启助吹装置；当输送管道压力降低到设定值时，压力信号反馈到PLC控制柜，PLC控制系统通过设定程序自动关闭助吹装置。既预防堵管道的发生，又节省能耗。
7.3新颖的仓泵节能装置：
由于是工业试验，又首次采用进气自动调节阀结构，该阀门由先导式气动球阀、减压过滤器、0°～90°开度定位器、调节模块等组成。当仓泵压力P升高时，压力变送器上传4～20mA信号到PLC程控柜。PLC通过设定程序，由调节模块输出4～20mA到开度定位器，调整气动阀门的开度并定位。当仓泵压力P升高时，通过PLC设定程序驱动进气阀关小开度，减少进气量，降低仓泵压力，从而稳定输送管道的压力。当仓泵压力P降低时，通过PLC设定程序驱动进气阀开大开度，增加进气量，提高仓泵压力，从而稳定输送管道的压力。通过该装置使仓泵及输送管道始终稳定在某个安全的工作压力范围内，降低耗气量，节省能耗。
7.4结论：
仓泵输送系统向下输送达到100米以上，在国内外是首例。通过1个多月的试验运行，证明该系统输送量(50t/h)完全满足工程要求，耗气量低于同类产品，节能10～20％以上，经济效益十分可观，实现仓泵由智能型向节能型转化。同时为水电行业依山势下行输送水泥、粉煤灰等物料开创了新方式，为水电行业拌和楼系统的高效布置提供了宝贵的经验。在电力、建材、冶金等行业也可广泛地推广、应用，供相关人员在以后的工程设计中借鉴、引用。
                                                                              水泥气力输送试验记录表1
附表3：(2004/12/3)
  试验次数(次)   试验时间   环境温度(℃)   环境湿度   装料量(t)   压缩空气累积流量(m3)   输送时间(min) 储气罐压力回升时间时间(min)   进气阀开度范围(度)   仓泵压力范围(Mpa)   开泵压力(Mpa)   输送管道压力范围(Mpa)   助吹阀开启次数(次)   输送量(t/h)
  第一组   第二组
  1   12:52   3.12   6   45°～90°   0.17～0.25   0.1   0.08～0.163   31.2
  2   13:02   3.14   7   0°～90°   0.18～0.32   0.1   0.1～0.186   26.9
  3   13:17   3.57   3.5   75°～90°   0.18～0.32   0.1   0.12～0.217   61.2
  4   13:31   4.0   3.0   80°～90°   0.18～0.32   0.36   0.1～0.23   80.0
  5   13:58   3.06   6.2   85°～90°   0.22～0.35   0.268   0.15～0.259   3   29.6
  6   14:10   6.28   7.0   85°～90°   0.23～0.38   0.368   0.15～0.258   2(试验1)   53.8
  7   16:07   6.18   7.528   8.0   85°～90°   0.21～0.34   0.36   0.14～0.23   46.35
  8   17:15   7.12   5.627   7.0   85°～90°   0.21～0.35   0.35   0.15～0.22   1(试验)   1(试验)   61.0
  9
                                                                                   水泥气力输送试验记录表2
附表4：(2004/12/5)
  试验次数(次)   试验时间     环境温度(℃) 环境湿度   装料量(t)   压缩空气累积流量(m3)   输送时间(min) 储气罐压力回升时间时间(min)   进气阀开度范围(度)   仓泵压力范围(Mpa)   开泵压力(Mpa)   输送管道压力范围(Mpa) 助吹阀开启次数(次)   输送量(t/h)
第一组   第二组
  1   10:15   3.2   4.0   85°～90°   0.1～0.32   0.26   0.114～0.215   48
  2   10:20   1.2   3.0   85°～90°   0.1～0.354   0.32   0.08～0.129   24
  3   10:33   6.2   4.8035   6.5   85°～90°   0.1～0.393   0.284   0.102～0.225   57.2
  4   10:47   6.44   4.32   7.0   80°～90°   0.268～0.39   0.278   0.081～0.223   55.2
  5   10:57   6.12   3.925   6.0   80°～90°   0.193～0.294   0.273   0.142～0.24   61.2
  6   12:05   6.27   4.651   7.0   80°～90°   0.075～0.317   0.216   0.061～0.229   53.7
  7   12:24   5.28   4.649   5.4   80°～90°   0.187～0.313   0.276   0.068～0.205   58.67
  8
  9
  10
                                                                                水泥气力输送试验记录表3
附表5：(2004/12/10)
  试验次数(次)   试验时间   环境温度(℃) 环境湿度   装料量(t) 压缩空气累积流量(m3)   输送时间(min) 储气罐压力回升时间时间(min)   进气阀开度范围(度)   仓泵压力范围(Mpa)   开泵压力(Mpa)   输送管道压力范围(Mpa)     助吹阀开启次数(次)   输送量(t/h)
  第一组   第二组
  1   10:21   3.1   6.0   85°～90°   0.2～0.35   0.2   0.08～0.171   31
  2   10:50   6.1   11.0   85°～90°   0.17～0.37   0.12   0.08～0.209   33.27
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
                                                                               水泥气力输送试验记录表4
附表6：(2004/12/24)
  试验次数(次)   试验时间   环境温度(℃)   环境湿度   装料量(t)   压缩空气累积流量(m3)   输送时间(min)   储气罐压力回升时间时间(min)   进气阀开度范围(度)   仓泵压力范围(Mpa)   开泵压力(Mpa)   输送管道压力范围(Mpa) 助吹阀开启次数(次) 排堵时间(min)   输送量(t/h)
第一组   第二组
  1   10:02   6.95   1.453   10.0   85°～90°   0.279～0.309   0.279   0.057～0.225   41.7
  2   10:25   6.84   0.689   9.0   85°～90°   0.125～0.310   0.125   0.012～0.212   45.6
  3   10:44   6.38   0.689   8.0   85°～90°   0.28～0.307   0.28   0.02～0.232   47.85
  4   10:56   6.25   1.08   10.0   85°～90°   0.28～0.305   0.28   0.02～0.221   37.5
  5   13:12   6.2   1.34   9.0   85°～90°   0.27～0.30   0.27   0.024～0.20   41.3
  6   13:24   7.8   1.27   10.0   85°～90°   0.26～0.301   0.26   0.019～0.213   46.8
  7   13:38   6.2   10.0   85°～90°   0.26～0.30   0.26   0.01～0.19   37.2
                                                                                水泥气力输送试验记录表5
附表7：(2004/12/30)
  试验次数(次)   试验时间   环境温度(℃)   环境湿度   装料量(t)   压缩空气累积流量(m3)   输送时间(min) 储气罐压力回升时间时间(min)   进气阀开度范围(度)   仓泵压力范围(Mpa)   开泵压力(Mpa)   输送管道压力范围(Mpa) 助吹阀开启次数(次)   排堵时间(min)   输送量(t/h)
第一组   第二组
  1   10:06   10.5   66％   6.3   6.0   0°～90°   0.11～   0.11   0.02～   4.5   63.0
  2   12:48   6.6   2.384   9.0   80°～90°   0.19～0.354   0.19   0.02～0.226   6.0   44
  3   13:01   13.7   54％   6.28   1.842   7.3   75°～90°   0.25～0.354   0.25   0.02～0.233   3.5   51.6
  4   13:14   13.7   54％   7.34   2.15   8.5   0°～90°   0.3～0.355   0.3   0.02～0.232   1.06   51.8
  5   13:28   13.9   54％   6.3   1.74   7.0   80°～90°   0.33～0.35   0.33   0.02～0.22   1.0   54
  6   13:37   13.5   53％   6.31   1.63   7.0   70°～90°   0.33～0.354   0.33   0.02～0.221   1.4   54

Claims (8)

1、一种大落差气力物料输送系统，主要包括高位储罐站、低位拌和站、压力发送罐、输送管道、压缩机组，高位储罐站上安装有原料罐，原料罐接压力发送罐，低位拌和站上安装有拌和罐，输送管道的一端接压力发送罐，另一端接拌和罐的入口，原料罐、压力发送罐与相应的压缩机组相连，其特征是所述的连接压力发送罐和拌和罐的输送管道由若干段直径呈递增的、分别呈水平状的水平管段和向下倾斜状的倾斜管段相连而成，其中水平管段和倾斜管段连接处通过大曲率连接管相连，且在部分或全部水平管段处安装有助吹气管；越靠近压力发送罐端的水平管段或倾斜管段的直径越小，越靠近拌和罐端的水平管段或倾斜管段的直径越大，不同直径的输送管段通过大小头过渡管道相连。
2、根据权利要求1所述的大落差气力物料输送系统，其特征是倾斜管道段的倾斜角α为110～160°。
3、根据权利要求1所述的大落差气力物料输送系统，其特征是助吹气管的方向与水平管段中心线平行且偏向管道底部，距离管道底部的距离为半径的1/2～2/3。
4、根据权利要求1所述的大落差气力物料输送系统，其特征是所述的连接水平管段和倾斜管段的大曲率连接管的半径R≥6DN，DN为连接处相应管段的直径。
5、根据权利要求1所述的大落差气力物料输送系统，其特征是连接压力发送罐与压缩机的进气管道路上安装有自动流量调节阀，在压力发送罐中安装有仓泵压力变送器。
6、根据权利要求1所述的大落差气力物料输送系统，其特征是在压力发送罐出口处安装有排堵阀。
7、根据权利要求1所述的大落差气力物料输送系统，其特征是高位储罐站和低位拌和站之间的垂直距离介于30～150米。
8、根据权利要求1所述的大落差气力物料输送系统，其特征是所述的水平管道上安装有压力变送器。
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