气力输送系统的碳钢弯头结构形式及合理选用-不锈钢弯头-不锈钢三通-无缝弯头-对焊弯头

气力输送具有辂送距离长，输送管道及进料、出料点布置简便灵活，设备构造简单，维护方便，易于实现自动化和有利于环境保护答优点，广泛应用在毽材、化工和港口等部但对于高风速输送的气力输送系统尚存在管道磨损严重，特别是碳钢弯头磨损严重，在翰送矿流水泥或含矸石较多的煤粉等一些磨蚀性物料时，弯头磨损更严重。当管道内输送物流平均流速为15~20m/s时，直角转考处物流对管號的磨削力比水平段大30~40倍。遗用合适的弯头，以达到降低能耗。节省材料、便于维修、提高设备运转率及降低输送成本等目的，根据管道痼损机理和影响磨损的主要因素，采取相应的防磨减压措施1.廓损机理及主要影响因素在气力输送过程中，物料粒子与管壁摩擦和碰搅是气力输送管道中常说的磨损起因，弯头又是输送管路中最易磨损的部位：物料由于离心力和惯性作用撞向弯头外侧内壁，一部分粒子在壁面擦移，另一部分粒子与外侧内壁撞击后反弹回来，又撞向内侧内壁。然后再冲击外侧内，反复冲撞前移通过弯头，流动形式见图1（本文以较多采用的≤90·弯头为研究对象）传统气力输送理论认为物料在意头内是姑着外侧内壁流动曲率半径愈大就愈接近于直管输送，相应的磨损和压力损失也应是愈小，还认为弯头磨损是沿外侧内壁均匀分布，这也正是数十年来普遍推荐远用大曲率半径弯头，即曲率半径R与管内径D之比R/D=5~15的主要原因。随着对弯头的进一步试验研究、现已证实大曲率半径弯头中的物料流动状态并非完全如同传统气力输送理论所述。由文献【2的马桑（Maan）弯头磨损试验表明，弯头内壁磨损点显示了物料与管壁间的猛烈冲击和物料流动方向的改变（见图1a所示），物流冲击加剧物料破碎、能量消耗，并随R/D比值的增大冲击点加多、能量消耗也愈大，弯头处会产生象凿出的凹坑，即图1a磨损处3所示。图1b所示弯头R/D=2~8，即为短曲率半径工况，显示了物料沿外侧内壁流动及磨损情况。短曲率半径弯头的转弯处可形成物料堆积密集区，对管内壁起保护作用，减少了物料对管壁的冲击力和冲击次数。同时由于物料密集区的贴近管内壁部分的物料相对流动速度减级，对管壁磨损减弱，此处磨损主要是由于物料粒子与壁面摩擦造成，图1b磨损处4为实际磨损情况，显示出弯头外侧内壁磨损较为均匀由于磨损是物料粒子与管壁摩擦撞击造成的，故物料粒子速度意高，摩擦及击的能量愈大，磨损也愈严重。通常认为磨損量近似与翰送气流速度3次方成正比，图2所示为运送粉煤灰时，磨损量旷与气流速度r的实亂关系幽线。碳钢弯头磨损量还与弯曲角0、物流的固气混合比μ等有关。实践表明，弯曲角0愈大，磨捐盒严重，图3所示为运送粉媒灰时弯曲角与磨损量的关系曲线。固气混合比μ愈大，物料对管壁的摩擦和撞击次数愈多，磨损也就愈严重，图4为铜弯头运送干砂时固气混合比与磨损量的关系曲线，图5为运送干砂时，气流撞击角a1与磨损量的关系曲线，图中γ是掠击角为与撞击角为90°时的磨损量比值。由曲线可看出，撞击角为20~30°时磨损量***，而在垂直（90”）擁击时磨损量反而减小除此之外，影响碳钢弯头磨损的因素还有运送物料的特性，如粒度、形状、密度、硬度、磨琢性、破醉性及粘性等，以及驾头的材质、结构形式等。

2.几种防磨减磨弯头（1）用于一般磨蚀性物料的弯头当输送一般磨蚀性物料时，可根据物料种奘选用煤气管、无缝婀管或铝管弯制驾头。般情况是曲率半径越大，物流在弯管内的压力损失越小，从降低压力损失和刹造方便等几个方面综合考虑，通常采用R/D=5~15的弯头。为了减缓弯头的唐扭，通常还采用以下描①双重套管（见图6）弯头，即由外管1内再叠套一层内管2，两层管子之间的空陳处用水泥砂浆3填满。内管2由耐磨球壘铸铁或铸石制成，以增强酎磨性，降低成本。②弯头外侧加护板，如图7所示，在弯管2外侧焊上护板1，一且弯管磨穿了，还有护板维持工作，待护板磨损到一定程度，可再焊。检修方便，价格低廉③异形弯头。弯头设计成如图8所示，管壁外恻加厚，材料选用球墨铸铁、爾磨铸铁或铸铜铸成。这种结构形式的弯头寿命较长，但一经磨穿难修复。④带衬板弯头。在图9所示弯管3外侧镶有可以更换的衬板2，衬板磨损后更换方便还可用瓷衬板，抗唐能力强，寿命大约为不加瓷衬时的10~15倍，但瓷衬板价格高，需在专业厂定做。当输送磨蚀性物料时，弯头处忡击磨损严重，可将弯头做成如图14所示结构形式，弯管为正方形断面箱形体，利用堆积在箱角的物料屎护弯管壁。也可做成如图15所示T形弯头，在物料堆积区3形成料垫承受物流冲击。由于料垫作用，使转弯处附近的物流冲击也明显减少，可延长管使用寿命。但对于粘性磨蚀性强又易吸水积换的物料，因容易使堆积区段堵塞，则不适于采用这种形式。蓍用T型弯头，可在转弯处的下方增设漓化装置（如图16），从流化装置2进入的二次空气流使堆积区1处的物料充分流态化，避免了管道堵寨。输送磨蚀性很强的物割时，选择含适的输送气流逑度对管道磨损至关重要。