磨机卸料溢流锁风阀的设计和应用

1、磨机卸料溢流锁风阀的设计和应用 漏风是水泥厂粉磨系统普遍存在的问题。系统漏风不仅造成辅机设备的规格增大，增加投资及营运费用，且会影响系统运行工况，系统产量降低能耗增加。引起漏风的原因除系统工艺需要(如风量调节装置等)不可避免外，主要是由于设备密(锁)封装置性能及安装使用不当等引起。 在磨机参与的粉磨系统中，磨尾锁风良好与否，直接影响磨内通风和粉磨性能。因此，选择良好的锁风装置是解决漏风问题的关键。南京水泥工业设计研究院开发设计的磨机卸料溢流锁风阀，具有原理先进，结构简单等特点，是较为理想的锁风装置之一，已在多家水泥厂使用，总的来说效果良好，但也有一些厂家达不到预想的效果。对此，我们经过调查和分

2、析后认为，主要是用户对该装置原理、结构缺乏了解，加上安装、使用不当所致。下面就该装置的结构、原理、主要参数的确定及应用中应注意的事项等作一介绍，供读者参考。 1主要结构及其作用锁风阀主要由阀体、检修门、调整板和充气箱组成。阀体由中间一固定隔板将其分成、室，使流化床形成U型结构，达到锁风的目的。检修门主要用于对调整板进行调整和锁风效果的检测。调整板主要用于对料流速度的控制和铁渣的清理。充气箱由透气层、多孔板等组成，将来自罗茨风机的气体均匀分配对流化床底部充气，并使其上部的物料形成流化床状态。为了使料渣、铁渣等粗颗粒及时地排出，充气箱应与水平成不小于30°角布置。2工作原理溢流锁风阀是采

3、用流态化技术设计的。按固定流态化形成的过程，一般将其分为固定床、流态化床和连续流态化床三种状态。图2表示在三种状态下，颗粒层的空隙率，流体通过颗粒层时的流速uf和流体的阻力损失P的变化情况。在流化床状态下，流态化床的床层高度随空隙率的升高而增大，但流体穿过床层的实际流速uf和流态化床的流体阻力(忽略器壁效应的影响)却维持不变。由流态化床的特性可知，料流稳定流动的条件应满足下式：F(L1-L2)··(P1-P2)-V2··20?(1)式中：F-单位面积上物料的冲力，Nm2；L1、L2-、室有效料高，m；-气化后物料容重，kgm3；P1、P2-、室料面上部静

4、压力，Nm2；V-料流流动速度，ms；-流动阻力系数，取决于、室之间的通道截面积、充气情况等因素；g-重力加速度，g9.8ms2同样，在平衡时，流体通过流态化床的压力降P，可根据床层受力分析得出：PL·(1-)·P·L··(2)式中：P-流态化床的压力降，Pa；L-流态化床的高度，m；-流态化床的空隙率。由(2)式可知，在压力降近似等于单位面积床层的重量，也即是床层的静压力降与其气流速度无关。溢流锁风阀就是利用这一流态化床的料柱阻力来达到锁风的目的。因此，锁风的条件为：(L1-L2)··P2-P13主要工作参数的确定溢流锁风

5、阀的主要工作参数包括风压、风量和排料能力，现分述如下。(1)风压。来自罗茨风机并鼓入溢流锁风阀的风要克服三种阻力，一是有效流态化床的料层阻力，其值相当于单位面积上料粉的重量；二是、室隔板以下的料层阻力(包括铁渣等的影响)；三是透气层及进气管的阻力。实践证明，实际有效锁风用的料层阻力占整个供风压的比例很小，因此，不论要求锁风压力是否有变动，对风机选用的供风压力影响很小。从丹麦FLS公司提供的有关资料可知，要求入充气箱入口的压力为20kPa，而我国有关院所的实验数据为?(1025)kPa。因此，建议实际选用风机时，要求的供风压力为(2030)kPa即可。(2)风量。从流态化床的形成条件可知，合适的

6、截面上升风速是必需的。在一定的风速范围内，风速的大小又和排料能力有关。因此，风量与单位透气面积的大小有关。表1为部分单位的设计参数。结合实际使用情况，笔者认为溢流锁风阀的风量选用以每吨料粉(0.350.40)m3范围较为合适。(3)排料能力。排料能力取决于料流速度和料流通过的截面面积等。料流通过的截面面积是容易确定的，从式(1)可知，料流速度与流动阻力系数有关，而又与锁风阀的几何尺寸、物料性质、充气情况等因素有关，因此，按此计算较为复杂。根据有关院所的试验研究认为，排料能力可以按单位充气面积内通过的物料量来估算，即排料能力可按(400800)t·-1·2选取。4使用中应注意的几个问题使用时除应了解溢流锁风阀的结构和原理外，还应注意下列几个问题：(1)安装前应检查透气层是否有损坏，或受雨水浸泡等现象。若存在，则应消除，以免造成串风或堵塞。罗茨风机离溢流锁风阀较远时，连接管道一定要加支撑，以防产生振动。(2)开始使用时，注意观察料流的情况，通过调整板调整料流通过的截面大小，实现对料流速度的控制。(3)当L1和L2值太小时，料床可能被气流穿透或吹跑，达不到锁风目的。因此，在磨机运转之初或系统不正常时，有可能发生此现象，加以注意。(4)通过溢流锁风阀顶部的检修门来检测锁风效果，若此