空气输送斜槽浅析

李雯心

1中信重工工程技术有限责任公司 河南洛阳 471039

2矿山重型装备国家重点实验室 河南洛阳 471039

空 气输送斜槽是输送流态化粉料的连续输送设备，主要输送的物料有水泥厂中的水泥生料和熟料，选煤厂中的煤粉，电厂中的煤粉和煤灰，食品行业中的小米、高粱及各种面粉，化工厂中的滑石粉、磷矿粉等，工业应用非常广泛。

1 空气输送斜槽

1.1 空气输送斜槽的结构

空气输送斜槽由多节槽体和混料筒、分料筒 (三通槽、四通槽) 等组成，每节槽体又可分为上箱体、下箱体和透气层，上箱体为气料混合室，下箱体为供气室，下箱体的高度一般为上箱体高度的 15%～25%，上箱体和下箱体的结合面安装透气层[1]。空气输送斜槽结构如图 1 所示。

图1 空气输送斜槽的结构

1.2 空气输送斜槽材质的选择

空气输送斜槽的混料筒、分料筒和上下箱体的材料一般为普通碳钢钢板；透气层的材料根据输送物料进行选择，常用的透气层材料有棉、麻、石棉纤维、玻璃纤维和某些合成纤维等制造的透气滤布，也有金属制成品，如金属网和滤网等，具有纤维类滤布所不具备的硬度。如果输送物料以细颗粒状为主，可以选择透气性和耐磨性都较好的金属网；如果输送物料以粉状为主，可以选择孔隙较小的纤维滤布；如果物料为超过 120℃ 的粉料，可以选择耐温的玻璃纤维滤布。透气层材料的选择根据输送物料的特性而定，尽量不要让物料透过透气层进入供气室，同时又要求透气层透气的阻力尽量小，以便减少风机的动力消耗。

1.3 空气输送斜槽的优点

空气输送斜槽本体无运动和精加工零部件，易于制造和维护，只要确保密封，就可以保证空气输送斜槽应用时低噪音、易操作、安全可靠，物料运输过程能耗低，具有其他输送设备如带式输送机、埋刮板输送机、螺旋输送机等无法比拟的优点。

2 空气输送斜槽的设计

空气输送斜槽的工艺布置应满足气体输送物料的要求，进料端高于出料端，槽体倾角为 4°～ 12°[2]，在输送物料、空间位置允许的情况下槽体倾角尽量大，以减少风量，节省动力。特殊情况下，空气输送斜槽的出料端也可以高于进料端，即物料向上输送，但物料一定是粉状，且干燥、无黏性、比重较轻、易于在空气中弥散，如面粉、粉煤灰等。空气输送斜槽可以有多个进料点和出料点，每个混料筒前和分料筒后都要安装调整风量的阀门，以便调整每个进料点的进料量和出料量，以满足生产要求。

2.1 输送能力计算

式中：Q为输送能力，t/h；B为槽宽度，m；d为料层厚度，取 0.05～0.08 m；v为粉料流速，m/s；ρ为物料密度，t/m3；η为输送效率，与倾斜角度有关，当4°<α<10°时，取 0.98。

2.2 空气输送斜槽的主要送风方式及特点

空气输送斜槽的应用形式有 3 种，分别是压力风送式、吸气风送式和混合风送式。

压力风送式是高压风机将空气压入槽体的供气室，空气通过透气层进入上箱体与物料混合，并使物料在上箱体内成悬浮状态，悬浮状态的物料随空气气流由入料端向出料端流动，物料脱除空气后卸出。该种形式适合处理细颗粒物料，且要求物料的比重轻、流动性好，给料点最好为 1 个，最多不超过 2 个，出料点一般为 1 个，最多不超过 3 个。优点是只有高压风机和管路，布置简单、投资少；缺点是给料点和出料点少，输送距离短，密封性要求高，易产生粉尘。

吸气风送式是在排料端设置引风机和收尘器，整个空气输送斜槽内呈一定的负压状态，进料口送入的物料和从供气室吸入的空气混合形成悬浮物料，上箱体内成悬浮状态的物料随着气流由进料口向出料口移动，进入收尘器，经收尘器收集过滤后，物料进入储料仓或外送输送设备，净化后的空气通过引风机和烟囱排入大气。该种形式适合处理粉状物料，给料点可以是 1 个或多个，出料点通常为 1 个，最多 2 个。优点是供料管路简单，能从多处同时吸取物料，密封性要求不高；缺点是输送距离短，生产效率低。

混合风送式在进料端设置了高压风机，排料端设置了引风机和收尘器，引风机的风量一般为高压风机的 1.2～1.5 倍，使整个空气输送斜槽内呈微负压状态，通过供气室、透气层送入上箱体的空气与进料混合形成悬浮物料，引风机吸入气流形成的压力差促使悬浮物料从进料口向排料口移动，进入收尘器，经收尘器收集过滤后进入储料仓或外送输送设备，净化后的空气排入大气。混合风送式适用范围广，也是空气输送斜槽常用的形式，给料点和出料点均可以根据工艺需要布置，应用时应根据物料特性和工艺布置形式计算高压风机和引风机的风量，同时通过阀门调整各供料点和出料点的风量匹配。输送量大、输送距离远，给料点和出料点多时，也可以采用多台高压风机和引风机、除尘器联合使用；物料和用风量经常变化时，可以采用变频控制，以满足不断变化的风量要求。

2.3 空气输送斜槽的风量计算

式中：V为输送风量，m3/h；q为单位长度的收尘量，m3/(min·m)；L为斜槽长度，m。

空气输送斜槽压力损失即粉料压力损失，由透气层阻力和料层阻力组成，所需高压风机的风压应大于斜槽压力损失，规格大、长斜槽应取较大值。

空气输送斜槽多为非标设备，要根据物料特性和工艺布置进行计算和选型，其结构形式一定要满足工艺布置要求。空气输送斜槽的输送量受较多因素的影响，变化大，与其他输送设备不同，输送量过低，往往不能顺利输送物料。注意：物料静止时，料层厚度为上壳体高度的 0.2～0.3 倍，流动性和悬浮性好的粉料选大值，流动性和悬浮性差的细颗粒或有黏性的物料选小值，料层过厚或过薄都会对输送产生不良影响。因此，实际应用时应根据输送物料的特性和现场工艺布置特点选择合适料层厚度和槽体宽度。

空气输送斜槽的耗气量与输送物料的特性、工艺布置形式、透气层情况等均有关系，一般高压风机的风量按照 1.5～3.0 m3/(min·m2) 透气层考虑，引风机的风量按照高压风机风量的 1.2～1.5 倍考虑，条件允许的话可通过试验测定，以保证实际应用时风量稳定可靠。

3 空气输送斜槽的安装、使用及故障处理

空气输送斜槽的安装要满足斜度、上下箱体及各段槽体衔接处的密封安全可靠 (可加橡胶垫调整)，保证上下箱体连接处的透气层平整、无缝隙、无皱褶；转弯处采用大弧度弯曲，以减少气流阻力和磨损；分岔处用三通、四通等混料筒，所有分岔处都要增加调整和关闭风量的阀门，以控制悬浮物料的流向和流量，若某段空气输送斜槽停用，应及时关闭该段的风量调整阀门，以减少风量消耗，节省能源。

空气输送斜槽使用时先开风机再加料，停用时先停止给料，待槽体内的物料输送完毕或接近输送完毕后再停止风机，尽量避免空气输送斜槽停用时槽体内有剩余物料堵塞或黏结透气层，影响后续使用。空气输送斜槽的各连接部位应尽量密封，必要时可在透气层四周和法兰接触的表面涂抹高分子密封胶，或加毛毡(橡胶)垫。法兰处的螺栓孔根据透气层的材料不同进行事先处理。如果是纤维材料，用电熨斗或加热的钢条将切口处加热封锁，防止脱丝，再根据螺栓孔的位置采用略小于安装螺栓直径的加热铁棍穿孔，且孔位正确；不能有明火，以免穿孔过大或烧坏透气层；如果是金属网应做好包边和略大于螺栓孔的冲孔，安装时法兰接触处涂抹高分子密封胶，避免安装后法兰处漏气；透气层安装时应平整无缝，与透气层接触的法兰等部位应磨平和去毛刺，避免运行时损坏透气层。

空气输送斜槽的常见故障与处理：一是物流悬浮性差且槽体倾角小，造成物料在透气层上堆积，处理办法是加大风量保证物料的悬浮和流动性，如无法完全解决，那么可以增大槽体倾角；二是透气层出现皱褶，造成透气层皱褶处透气性差，出现物料沉降堆积，影响物料输送、甚至堵塞，处理办法是去除皱褶或更换该段透气层；三是输送高温含水物料，如果水分太高将导致物料黏结，影响物料的悬浮和流动，可以提高进料温度将所含部分水分蒸发；四是透气层出现过大缝隙，造成该处风量短路，其前段透气层风量太小，导致物料无法悬浮而出现沉降堵料，处理办法是去除过大缝隙或更换该段透气层，保证透气层的透气均匀性。

4 结语

通过对空气输送斜槽的梳理，总结了空气输送斜槽的结构、设计及安装使用故障处理，有效地支撑了用来输送干燥粉料和细颗粒物料的生产对主机设备运转率的要求。