密相输送在PE工程中的应用分析

塑料的气力输送在石油化工领域应用比较广泛，其中又以稀相气力输送为主。由于稀相输送空气流量大，所需的鼓风机功率也大，设备投资较大，且因气速高 ，物料对管内壁的磨损严重，同时产品粒子易拉丝受损，产生 天使发”，堵塞管道和阀门，影响产品粒子的质量和设备的正常运行。而密相气力输送所需气源机械功率较小，输送风量的减少使输送速度较低，从而解决了塑料颗粒输送过程中的主要问题，即减少了粒子的拉丝受损。

密相气力输送装置的工业设计，首先要确定输送距离、物料物性和输送量，然后由此确定输送气速，最终确定输送管径和输送压力。由于在工程应用上真正实现密相输送塑料的案例很少，本文对 PE塑料的相图进行相关分析说明，以 PE塑料的密相输送实际工程为例，进行简要的计算设计和节能分析。并且与稀相输送作了简要 比较，由此可以得出，密相输送 PE颗粒 比稀相输送具有诸多优势。

1 PE颗粒输送应用介绍1.1 PE颗粒相图介绍和分析根据有关资料 ，在相同管径和输送距离下《起重运输机械》 2013 (4)得出输送末端气流速度和压损之间的关系，如图 1。

O 30.250.2丢0 15司O 10.050 1O 2O 3O 40 5O管道末端处气流速度/(m·S )1.M 0 2.M 10 3.M 204.M 30 5.M 40 6.M 50图 1 PE塑料颗粒末端气流速度与压损关系图中， 、E曲线分别是空管和满管物料时的压损 ；这两条线的物料输送能力均为 o，即 M 0。其余曲线的变化趋势是随着管道末端气流速度的逐渐降低，压损是先降低后增大，其中不同输送能力下最小压损点的连线 C为经济输送线。在其右侧为稀相输送区域，其左侧线为稀相输送最小速度线D。往左是密相输送最大输送速度线 ，在这两条曲线之间是不稳定输送区域，就是指在输送过程中整个系统的压力波动剧烈，这将不利于系统的长久使用，故而应该避免选择在该区域- 71 - 进行输送。最左边的区域是密相输送区域，在此区域中物料在静压的推动下稳定输送，管道系统振动小，输送效率高。

结合上图简要分析可知，在输送量、输送距离和管径-样的条件下，密相输送所需气量比稀相的小，且管道末端速度小，但是密相输送压损比稀相输送的大。

1.2 稀相应用介绍表 1是某公司设计的PE颗粒稀相输送系统的- 组数据，整个系统分为正压稀相卸料、负压稀相送料、正压稀相送料 3 ，阶段。 l，，输送能力均为 G 10 t/h，输送管径相 。从表-不雌得出，由于是稀相输送，料气 比较小，-般在 10以下；并且输送风量普遍较大，风速相应也较 高；系统压降随着输送条件的不同而略柯变化，但是总体上还是比较低▲-步分析可知，F1于第二组是稀相负压输送，尽管 量长度最短，能耗与其余两组相差无几，但单位能耗却高出其余两组，分别是 5倍和3倍左右。

表 1 PE颗粒稀相输送的参数最大输送 输送风量 当量长度 设计风速 未端速度 系统 降 能耗 单化能牦/参数 能力 料气比 /(ITI ·min ) /m /(i'I·S ) /(m ·s ) /kPa /kW (kW ·h) ·/(t·h ) (t·IH )l lO 8 21.86 l45.7 19.67 20 39.75 99.72 o.068 4422 10 6.8 21.05 33.1 22.83 26 I7.47 96.O3 0.290 l073 lO 6.8 21.05 87.O 22.83 28 35.12 96.03 0.1l0 3742 PE颗粒密相气力输送实际工程应用2.1 工程要求及相关参数要求以较小的风量和用电量达到输送的能力，减少拉丝和蛇皮，并且保证输送的可靠性、安全性，易于维护，不易堵管。

1)输送参数输送 能力：G 15 t/h，水 平距 离：L 24 m，垂直距离：L 16 Il，弯头：5个 90。。

2)物料特性真实密度：P900 kg/m ，堆积密度：P 500 ks/m ，颗粒直径：2.5～3 mil，流动性 ：好，不锈钢壁摩擦角：9.82。，内摩擦角：20.5。。

2.2 设计流程图和计算1)管线流程图如图2，压缩机 1产生的压缩空气通过在线过滤器 2干燥装置过滤掉油、水等杂质之后，送给ACU气控单元4，压力变送器3实时监测输送管线的压力变化情况，将信号送给 ACU气控单元。通过 ACU气控单元中双拉法管气量控制单元起到有效的节能和防堵的作用，当输送过程中系统的压力突然变大时，说明可能发生堵管。这时系统将报警且停止旋转阀 5供料，当系统压力达到正常- 72 ～ 水平时系统冉重新启动旋转阀，继续送料 经过旋转阀后料气混合，经过输送管道提升到 -定高度的储料斗6，经过料气分离后空气经除尘器 7排人大气。

f f n2二；≤2)管径确定结合图 1，考虑到管径和管道佰 形 的同，故而试选取管道末端速度 1 5 m/s，确定料气比/x20，则输送气量 。

-15 000 l0 IIl /mP 1 25 X 20 60 ill m . × ～ 式中：标 准 状态 下 的空 气密 度 P I.25kg/m。。

《起重运输机械》 2013(4) 计算管径%/ 64Q' -o. m选择直径 114.3 mm×3 mm的钢管，管内径为D108.3 mm。

管道末端的实际输送气速为Ⅳ 165×0.208 3×ln 47.31 kw设备投产后，实 际测 得压损、风量分别在139 kPa和 12 In /min左右，上下偏差值在 1 kPa和0.2 in /min以内。这与计算值相差不大，长期运行情况 良好 ，拉丝现象大大减少，完全满足生产 堋 . s黼 对比分析3)管道压损根据管道水平长度、垂直长度以及弯管数量，可以估算出管道当量长度L q141.2 m由Weber压损公式3 可以估算得到管道压损卸 -135 kPa4)实际压损和风量考虑管路中在线过滤器、各种阀门、法兰以及除尘器等各部分的压损，估计为 △p”5 kPa，则实际压损为 t 140 kPa考虑到在实际生产 中，压缩空气的泄漏是不可避免的，通过大量实际测试对压缩空气耗气量所占比例统计分析结果表明：泄漏量经常占到系统供气量的 15% ～30%；同时，压缩机输出的压缩气体必须要进行干燥处理，这部分-般消耗总气量的 10%。因此，实际的系统风量还需 留有-定的余量，最终的系统风量为Q0Q ×1.2512.5 in/min标准状态下的空气质量流量为G ： ： ：o.26o 4 kg/s 6O 60 ～5)能量消耗参照气动功率 的相关表述，能量消耗公式为N：165G ln ApPo1 Po /式中：Ⅳ为能量消耗 ，kW；P。为标准状态下的大气压力 ，-般取 101.3 kPa；ap为管道压损，kPa；G 为标准状态下的空气质量流量，kg/s。

代人已知数据可得能量消耗165×0.260 4×In( )-37.29 kW选用 300 kPa的中压压缩机，实际能量消耗为《起重运输机械》 2013(4)3.1 输送能耗对比密相输送选用 300 kPa的中压压缩机，实际能量消耗 N47.31 kW ，单位能耗为 N0.023 679kW ·h/(t·m)，相比表 1数据，正压稀相输送单位能耗是密相输送的2.89～4.66倍，负压稀相输送甚至达到了 l2倍之多。显而易见密相输送单位能耗最低，因此可以得出，整个稀相输送的单位能耗相对较高，其中尤以稀相负压输送最甚。

3.2 风量和风速对比密相输送的风量为 12.5 in /min，而表 1中稀相输送的风量分别为 21.86 ITI /min和 21.05m。/min， 可见密相输送 的风量仅为稀相输送的57.18%和 59.38%。随着风量的减小，输送速度也将减校密相输送末端 风速为 18.1 m/s，而稀相输送的末端风速分别为 20 m/s、26 m/s、28 m/s，显然都大于密相输送末端风速。随着风速的减小，将减小物料与物料以及管壁的摩损 ，从而降低塑料颗粒输送过程中的拉丝和蛇皮的产生 ，这对 于 确保 塑料颗 粒 的质量 很有意义。

3.3 料气比和输送能力对比随着料气 比的增加，输送能力也将增大，从而更经济。因料气比增大，用来输送物料的空气量减少，从而输送管径也小，风机功率减小，能量消耗下降，气力输送装置的投资费用降低。料气比大将减小风量和输送速度，减少塑料颗粒的拉丝和蛇皮。在同等条件下，料气比大的密相输送能力也将大于料气比小的稀相输送能力。由实例可知，密相输送的料气比是 20，而稀相输送的料气比都低于 10。在密相管径小于稀相管径的情况下，对息密相料气 比和输送能力进行比较，密相输送 能力 为 15 t/h，显然大于 10 t/h的稀相输送 。

- 73 - 室外起重机抗风防滑安全装置的选型设计王 健江苏省特种设备安全监督检验研究院 南京 210036摘 要：针对我国在夏 、秋季常常出现超强级别的俞风，这极大威胁着超大、超高型门式起重机的抗风防滑安全可靠性的状况 ，如何在设计及检验中确保满足规定的工作状态和非T作状态下起 机抗倾覆 、抗风防滑安全极为重要。文中重点分析室外超大起升高度的起重机及小车抗风防滑装置设计的安全技术性能搴制。

关键词：室外起重机 ；抗风防滑；安全可靠中图分类号：TH213.5 文献标识码：A 文章编号：1001-0785(2013)04-0074-04Abstract：There is frequent high-level typhoon happening in sunlmer and autumn in our country，which signifcantlythreatens the anti-wind anti-skid safety reliability of extra-large and extra-high gantry crane，s.ItS important to ensure thecraneS anti-tippling，anti-wind，and anti-skid conditions under the specifed working condition and non-working conditionduring the design and inspection process.The paper emphasizes the technical performance control for outdoor cranes withextra lifting height and design of anti-wind and anti-skid device f0r trolleys。

Keywords：outdoor crane；anti-wind anti-skid；safety and reliability0 概述目前，按国家强制性规程标准：GB 6067.1-2010起重机械安全规程 第 1部分：总则中 9.4.1抗风防滑装置规定：9.4.1.1 室外工作的轨道式起重机应设可靠的抗风防滑装置，并应满足规定的工作状态和非工作状态抗风防滑要求。

9.4.1.2 工作状态下的抗风制动装置可采川制动器、轮边制动器、夹轨器、顶轨 、 轨 、别轨器等，其制动与释放动作应考虑与运行机构联锁并应能从控制室内自动进行操作。

9.4.1.3 起重机只装设抗风制动装置而无锚定装置的，抗风制动装置应能承受起重机非T作状态下的风载荷；当工作状态下的抗风制动装置不能满足非工作状态下的抗风防滑要求时，还应装设牵揽式 、捕销式或其他形式的锚定装置。起重机有锚定装置时，锚定装置应能独立承受起重4 结论PE颗粒采用密相低速输送具有以下优点：1)与塑料的稀相输送相比较而言，输送气速低，管道磨损小，从而减少塑料拉丝和蛇皮的产生。相比稀相输送 ，密相输送单位能耗更低。

2)采用 ACU气控单元，大大减少了密相输送过程中堵管的发生，实现了密相输送管道压力的自动调节，提高了生产率。

3)能耗方面，单从气源机械 的选择 而言，选择 0.3 MPa的压缩机，大大降低 了气源压力，降低了管路系统 的压力要求 ，并且减少 r输送系统中减压 阀 的使 用，实现 了低压 密相输 送塑料 。