张国富 孙彦峰 李晓朋 屈浩然
河南建筑材料研究设计院有限责任公司(450002)
非标管道的防磨损设计
张国富 孙彦峰 李晓朋 屈浩然
河南建筑材料研究设计院有限责任公司(450002)
非标管道在物料输送过程中会受到不同程度的磨损,在设计非标管道时,根据物料的特性和料管的布置空间,选择合适的防磨损设计形式,使物料在管道的磨损部位堆积成料层,避免运动的物料和料管的直接接触而造成的管道磨损,从而延长管道的使用寿命。
磨损;缓冲箱;阶梯溜管;缓冲料垫;挡板
水泥厂和混凝土骨料厂的物料在生产输送过程中会对设备和连接设备的管道产生磨损,尤其是粒状磨蚀性强的物料,如熟料、石灰石、砂岩、矿渣等对管道的磨损尤为严重。如果管道磨穿不及时修补或更换会造成跑料漏灰现象,污染环境,即使修补或更换,不但浪费了人力物力,还影响设备的安全正常运转。所以对于输送这些物料的管道在设计时必须考虑防磨。根据物料的特性和料管的布置空间,选择合适的防磨损设计形式,使物料在管道的易磨损部位堆积成料层,物料在运动中只与物料接触,不与管道面接触而达到管道防磨的效果。笔者对管道防磨的几种形式进行简单介绍。
对于落差大的管道,物料在管道内垂直下落的过程中,对管道的磨损破坏主要是冲击性的,尤其是较大颗粒的物料。如图1为登电集团水泥有限公司熟料库出料管。
图1 转折处设置缓冲箱
熟料从上垂直下落,速度逐渐加快,对管道转折处冲击很大。在管道的转折处设计缓冲箱,熟料在缓冲箱的下部形成料层,熟料下落直接冲击到料层上,速度降低,再从斜管处以较低的速度下滑。在缓冲箱和皮带机的连接段设置较为平缓的溜管,物料在此段对溜管的磨损主要是磨蚀性磨损且主要磨损溜管的底部和两侧的下部,所以在该段溜管底部和两侧边焊接扁钢,使物料在溜管的底部形成料层,避免移动物料和料管的直接接触,达到料磨料的效果。
对于上部开口大落差较小的缩口溜子,通常设计成阶梯溜管如图2所示。
物料在下落的过程中要避免物料和溜子的直接接触,把溜子设计成阶梯型的,在阶梯的边缘焊接扁钢或角钢,使扁钢和溜子间形成死角,物料在死角处堆积形成料垫,避免下落物料和溜子的直接接触。阶梯的大小和扁钢的高度根据物料的休止角和物料的磨蚀强度来决定。
图2 设置阶梯溜管
对于倾斜溜管防磨设计多采用管道内焊接扁钢或做成倾斜的阶梯溜子,在溜子的转折处延长一段,使物料在延长的料管内形成缓冲料垫。如图3所示。
图3 转折处斜管延长
物料在倾斜料管内下落主要是对料管的底部和侧部的下半部分造成磨蚀型的磨损,在溜管的转折处造成冲击性的磨损。在料管的倾斜段,底部和侧边焊接扁钢,在扁钢和溜管的底边处,物料堆积成死料层,避免移动物料对料管的磨蚀性的磨损。也可以把倾斜的料管制成阶梯形的,也是在阶梯的边缘焊接角钢或扁钢,使物料在扁钢和阶梯处形成料层,达到防磨的效果。在溜管的转折处,物料对料管形成冲击。为此在料管的转折处,倾斜段延长,使物料在延长段内形成死料区,物料下滑到此处,对死料区料层产生冲击,避免了物料对此处料管的冲击性的破坏,延长料管的使用寿命。
对于垂直落差较大的溜子,通常设计成垂直带挡板溜子如图4所示。
图4 垂直带挡板的溜子
物料通过溜子时,通过设置在溜子内部的挡板,使物料通过溜子的轨迹由直线变为曲线,降低物料下落速度,减少对下游设备的磨损及扬尘。物料在挡板处形成料层,可以避免物料对溜子的冲击而造成的破坏。
物料管道的防磨设计对工厂的正常生产运行至关重要,防磨设计的不好,管道使用寿命短,不仅造成跑料、漏料,污染环境,影响设备的安全正常运转,也会增大维修费用,浪费人力。在管道的防磨设计中要考虑物料的性质和管道的布置空间,合理选择料管的防磨形式,使物料输送流畅又减小对管道的磨损,保证设备的高效长期运转。