气力输送管道布置与应用探讨

气力输送广泛应用于棉花加工过程中，其主要特点是物料输送效率高，管道结构简单，管道布置受环境影响少，工艺布局灵活，制造维修方便，输送物料时无污染无物料损失，具有输送距离长等优点。同时它可以根据各种工艺过程需求，用不同的方法衔接不同的棉花加工设备，形成一条完整的棉花加工生产线。近年来，加工厂无论是新建的生产线或者是经过改造以后的生产线，气力输送在物料输送和除尘方面都发挥了巨大的作用。气力输送系统管道的设计以及布置是否合理，会直接影响棉花加工的质量和生产效率。

一、气力输送管道设计要求

根据棉花加工厂的加工任务，生产用的主设备、附属设备及工艺布局，按不同物料的输送速度、输送距离和输送量等特点进行管道设计。其基本要求：

第一，根据不同的设备和物料的特性合理地布置输送管道，做到整齐、美观、简单、方便、运行安全可靠，经济合理，并能够满足生产需要和工艺要求。

第二，合理地确定输料管直径和管道附件，尽量缩短输送距离和提升管道高度。

第三，将管道阻力降低到最低限度，管道尽可能没有漏风现象。

第四，选择适宜的高效低耗风机，力求降低单位功率消耗。

二、气力输送管道布置

为了降低动力消耗、提高物料输送能力，减轻磨损，防止阻塞，在管道布置过程中应做到以下几点。

1.输送管道的布置不能妨碍其它设备运转和棉花正常的流通，少占用空间。

2.应便于安全施工，便于检查和维修。

3.管道要走直线，尽量减少弯头、高低起伏，避免因支管交叉、弯头多时，增加风的阻力，压力损失也随着增加。

4.两支管的交角，①一般为15°～25°，最大不超过30°。②弯头采用较大的弯曲半径（R﹥4 D），例：管道直径D=300 mm，则弯头半径R﹥1 200 mm。③要求锥形管长度是大头直径的两倍以上，例：锥形管大头Φ500 mm，小头管道Φ300 mm，其锥形管长度L﹥1 000 mm。④供料器以后的直管长度为15 D～20 D，这样可以使物料顺利加速。

5.Ⅰ道、Ⅱ道两台皮棉清理机之间的四通阀调节装置应开关灵活，闭气严密。

6.在吸送物料管中，吸气管道直径一般为输料管径的1倍～1.4倍，其排风管的截面积应大于吸风管截面积20%。

7.用通风机接受毛刷刷棉或刷绒产生的风力时，通风机的吸风量应大于排风量的20%。

8.并联输送管道之间的阻力差值一般在5%以内，除尘系统不大于10%，一般送、排风不宜大于15%。

9，各种分离器、卸料器、管道连接、吸尘口周围都要有妥善的密闭装置，各种装置的空气漏损率不大于20%，力求在10%以内。

三、生产中管道存在问题及改进方法

新疆兵团棉花加工走过两段路程：第一是加工手摘棉阶段，第二是加工机采棉阶段。机采棉加工过程中的棉籽具有回潮率高、含杂质多的特点。十几年来，兵团棉花加工厂对原有手摘棉生产线进行改造或者是直接新建整条机采棉生产线，其目的都是为了提高对机采棉的籽棉清理、皮棉清理以及籽棉烘干的效果。为此而增加的生产工序都是由不同的设备来完成的，设备连接是由不同管径的管道组成，这些管道必须满足机采棉加工生产工艺的需求，无论是手摘棉加工还是机采棉加工，其管道连接在使用和生产过程中都会出现一些问题。

（一）连接风机出口管道方变圆扩展面积过小，方变圆长度不够，会严重影响风机吸管的风压和输送物料的距离

轧花和脱绒用于输送物料的风机一般选用中、高压风机，连接风机出口方变圆扩展面积过小、方变圆长度不够，会严重影响风机吸管的风压和输送物料的距离。常规为风机出口管径截面积大于进口管径截面积20%，风机出口管道至90°弯头距离大于1 500 mm，以减少风的阻力和压力损失。

（二）管道中90°弯头磨损严重，出现漏风现象

传统工艺管道中，90°弯头一般用厚度0.75 mm～1 mm的白铁皮制作。加工机采棉时，因机采籽棉中含有大量杂质，一个轧季中、后期部分弯头磨损严重，出现漏风现象。改进方法：用于输送籽棉、排杂质的高压风机连接管道弯头，用厚度3 mm的铁板焊制，弯头可使用3年～5年。

（三）高压风机磨损严重

轧花车间用于外吸棉、一次内吸棉、二次内吸棉的风机类型有6-30系列、5-29系列，其使用寿命一般是三个轧季更换两台。国产高压风机配二级电机，风机转速2 900 r/min，转速高，叶轮有黏附物时易产生振动，从而加快风机损坏。改进方法：参照美国拉玛斯公司机采籽棉加工工艺，改成国产直板风机，风机配二级电机，风机转速1 450 r/min，一台直板风机可以使用3年～5年。

（四）除尘器磨损严重

加工手摘棉除尘器一般用厚度1 mm的白铁皮制作，除尘器直径为900 mm～1 200 mm，因为机采棉含杂率高，用于排尘和排杂的除尘器磨损严重。改进方法：轧花车间除尘器可以用厚度3 mm的铁板焊制，除尘器直径为1 200 mm～1 400 mm，除尘器可以使用5年～8年。

（五）籽棉在转网工作面厚度偏差大，造成转网分离器经常堵塞

因为新安装的管道弯头距离转网分离器的进口直管长度过短，直管中吸入的籽棉路经弯头时，籽棉在重力作用下与管道中的气流运动轨迹发生偏差，造成大量籽棉沿管道进口一侧进入转网工作面，使其转网堵塞。气力输送的籽棉进入籽棉烘干塔或者下吸风的籽棉清理机时，如果管道连接不当，同样会造成烘干塔或者籽棉清理机刺钉辊堵塞，其原因同上。改进方法：当转网分离器进口与弯头水平连接时，要求在弯头后面用长度3 000 mm～5 000 mm直管进行连接。当直管上、下垂直于弯头中心与转网分离器进口直连接时，要求在弯头前用长度3 000 mm～5 000 mm直管进行连接。

四、反思

气力输送在棉花加工工艺中利用不同管径的管道，把棉花加工的主设备和附属设备连接在一起。如果管道设计和布置不当，会造成籽棉内吸棉分离器和外吸棉离器的堵塞、籽棉烘干塔的堵塞、下吸风的籽棉清理机堵塞、皮棉清理机的堵塞等。由于设计时对管道风压风量储备量不足，管道沿程密封不严或者因管道磨损严重出现漏风现象，因此，生产过程中需要运送的物料供给不足，造成设备无法达到额定负荷状态，会严重影响产量。为此，在新建生产线、老生产线改造以及管道检修时，要严格按照管道设计和管道布置要求，准确计算管道管径、合理设计管道长度、布置管道、选择适宜的风机、配备适量的除尘器。在管道制作时，选择经济耐用的材料，实现气力输送系统在棉花加工生产过程中运行可靠的目标，充分发挥气力输送在主、附属设备之间的桥梁和纽带作用，提高设备的运转率，进而提高生产效率。☆