氣流輸送裝置是聚烯烴裝置中的重要組成部分，該系統因設備和物料的特殊性，對設備布置和工藝管道的設計提出了較高要求。根據輸送介質的不同，顆粒輸送可分為氣流輸送和水力輸送，其中氣流輸送又分為密相氣流輸送和稀相氣流輸送。
基本介紹
- 中文名：氣流輸送裝置
- 外文名：Air conveying plant
- 學科：冶金工程
- 領域：鋼鐵
- 分類：密相氣流輸送和稀相氣流輸送
- 作用：輸送物料
簡介,設備布置方案的選擇,管道布置設計方案的選擇,總結,
簡介
氣流輸送系統是聚烯烴裝置中的重要組成部分，該系統因設備和物料的特殊性，對設備布置和工藝管道的設計提出了較高要求。
根據輸送介質的不同，顆粒輸送可分為氣流輸送和水力輸送，其中氣流輸送又分為密相氣流輸送和稀相氣流輸送。
擠壓造粒區與摻混料倉區的距離，是確定顆粒輸送方案的重要因素，在進行總圖布置時需要重點考慮。在一些改擴建項目中，由於總圖布置受到原廠區內老裝置的限制，摻混料倉區與擠壓造粒廠房相距甚遠，若採用氣流輸送，產品磨損率過大，這種情況一般採用水力輸送方案。但當輸送距離<300 m時，只須採用稀相氣流輸送即可。
稀相氣流輸送系統是目前聚烯烴裝置中採用較多的輸送方案，它通過氣體的流動將粉、粒狀物料輸送到指定地點，因粉塵的易爆性，所以粉塵輸送時介質常採用氮氣，輸送粒料時可採用空氣。
設備布置方案的選擇
在合理選定輸送方案後，便可進行系統的設備布置。布置時先確定各始點料倉和終點料倉的位置，再確定空壓機和附屬設備的位置。
(1)聚烯烴粉料料倉的布置。自聚合區乾燥後的聚烯烴粉料，通過氣流輸送系統，首先進人擠壓造粒區的粉料料倉。此粉料料倉的設備布置方案，對擠壓造粒廠房結構梁、柱的尺寸影響很大。現分析粉料料倉2種常用的兩種布置方案，分析如下:
①粉料料倉置於擠壓造粒廠房的最頂層，因料倉體積很大，導致整個擠壓造粒廠房混凝土柱子的尺寸和梁高相應增大，勢必造成投資增加。
②聚烯烴粉料中間料倉置於擠壓造粒廠房外的地面上，廠房頂層只用一個小的緩衝料倉，荷載減小後，擠壓造粒廠房的樑柱都相應減小，在降低投資的同時，也方便管道的布置，是比較合理的布置方案。但因大料倉布置在地面，占地面積較大，必須滿足總圖布置要求。
比較兩種方案，在地面空間允許的情況下，設計時最好選擇方案②。
(2)粒料淘析系統的布置。聚烯烴顆粒在從擠壓造粒廠房經摻混料倉進人包裝料倉的過程中，要通過幾百米的氣流輸送管線，不可避免會產生一定量的粉塵。
①將淘析器置於包裝料倉的頂部，與料倉管口直接相連，因淘析器與料倉的距離最短，淘析後的顆粒直接進人包裝料倉，淘析效果最好，在包裝料倉數量較少時一般採用此方案。
②將淘析器置於包裝廠房的地面，整個包裝框架的結構較簡單，但因淘析後的粒料壓力降低，必須經過一個小的氣流輸送系統送到料倉頂部，會產生一定量的新粉塵。最終的淘析效果顯然沒有方案①好。
(3)旋轉閥組件的布置。粒料旋轉閥組件的高度決定了粒料料斗的安裝位置及支撐高度和整個摻混料倉框架的高度;同時它也影響著聚合區乾燥框架的高度。在目前的項目施工中，土建施工往往先期進行，因此在與氣流輸送廠家談判時，首先要讓廠家確定這些關鍵數據。如果這些數據在設計後期發生變化，會給整個項目的工程進度帶來無法估計的影響。
管道布置設計方案的選擇
氣流輸送管道本身結構簡單，除磨損外幾乎不發生什麼問題，但在布置其管道時，必須保證其安全可靠和節能。因氣流輸送系統隨管道布置的不同，所需要的功率或輸出能力差別很大，所以在按輸送距離合理選擇輸送方式的同時，對輸送路線亦需進行合理布置。在進行稀相氣流輸送系統的配管設計時，值得注意的問題有:
(1)輸送管道的布置。
①設計時應考慮儘量縮短輸送管道的長度。由於容易堵塞的集塊大多發生在水平直管部分，所以水平直管段不宜過長，配管時儘量將較長的水平管分段設定，在其中間增設一段豎直管段。對於管廊上的長距離水平管線，必要時需要氣流輸送系統廠家使用特殊的設備，防止集團流的產生。另外，控制輸送系統距離最短，也可節省風機的能力。
②輸送管道應儘量減少拐彎。由於管道拐彎處阻力降較大，容易造成氣流輸送不穩定，使物料顆粒易破碎而產生粉末，所以氣流輸送管線上應儘量減少不必要的拐彎。當受特殊空間要求時，如物料沿著料倉側壁上升至料倉頂部的彎管(由豎直方向向上轉為水平方向)以及物料進人料倉的最後一個彎管，可通過計算適當縮小曲率半徑。
③為保證氣流輸送系統的風速平穩，氣流輸送管線的管徑從起點到終點是平穩放大的。為了方便運輸和施工，一般將管線按6m一段預製，法蘭連線，在施工現場直接安裝。所以在進行配管設計時要對管線上的法蘭予以充分的考慮，如管架位置、穿樓板位置要避開法蘭位置，樓板、牆面開孔要按法蘭考慮等等。
(2)供料器下出口管線的的布置。
在氣流輸送系統中，供料器下出口管線的配管具有一定的特殊性:若按常規配管，應在引出設備後即轉為垂直管上升。但這樣，粒料在彎管處的壓力損失很大且易破碎，於是設定較長的一段水平管，讓其先水平加速，有了一定的能量後再垂直上行，從而避免了管線被顆粒堵塞現象的發生。
(3)輸送管道的特殊處理。
稀相氣流輸送系統的粒料管道，其豎直管線和彎管的內表面必須進行特殊處理，即HPOT _PEENED高電位噴砂處理，使管道內表面形成無數個均布的小圓坑，這些小圓坑使氣流產生一種浮力，將粒料懸浮於管道中心部位向前流動，減少貼管道流動時與管壁接觸所造成的阻力降，減少產品的拉絲，從而保證聚烯烴粒料的產品質量。
(4)輸送管道的管架設計。
對於稀相氣流輸送系統，管道不必進行應力計算。但物料管線均為薄壁管(壁厚3 mm )，在進行管架設計時應進行相應的考慮:
①兩個相鄰管架的間距較標準壁厚管線短，以常用的7"-12"物料管線為例，間距約為4一6m;
②管架的支撐點儘量避免在大彎管處，應儘可能支撐在管線的水平或垂直段，且採用U型管卡連線。
(5)輸送管道的防靜電設計。
氣流輸送系統的物料在管道中流動，與管壁摩擦產生一定量的靜電。考慮安全因素，在法蘭連線處採用跨接線，通過靜電接地將物料輸送過程中產生的靜電導走，從而保證裝置的安全。
總結
氣流輸送系統是聚烯烴裝置中的重要組成部分，為保證系統正常及穩定操作，設計過程中應注意不斷地總結和積累經驗，最佳化和完善系統的布置，合理利用空間，減少投資，為今後的設計工作奠定良好的基礎。
