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管件的防磨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
日期：2025-05-01 13:37
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摘要：
（一）影響磨損的因素分析
1.輸送物料特性 包括顆粒粒徑、成分、形狀、密度、和粘附性等。不同的煤種和爐型對(duì)灰的這些特性影響較大，進(jìn)而對(duì)管道的磨損產(chǎn)生影響。一般來講，灰中sio2越高其硬度越大。灰的硬度越高，輸送過程中管道磨損越大。
2．管道介質(zhì)流速 管道磨損量大致與管道內(nèi)灰顆粒沖擊管壁的速度的三次方成正比，因而管道內(nèi)流速變化對(duì)磨損量影響較大。不同類型的氣力除灰系統(tǒng)管道內(nèi)流速相差較大，例如MoUer公司、ABB公司正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)，始端流速一般4-6m/s，終端流速16-18m／s；國內(nèi)正壓倉泵系統(tǒng)，始端流速12-16m／s，終端可達(dá)30-40m/s。但也有相同的系統(tǒng)類型、不同的制造商，其管道流速存在差異的現(xiàn)象，例如同樣是低正壓氣力輸送系統(tǒng)，美國UCC公司始端流速大于18m/s，終端一般設(shè)在30m／s左右而美國JOY公司，始端流速小于12m/s，終端一般設(shè)在20m/s左右。因此管道磨損與不同類型的輸送系統(tǒng)、輸送機(jī)理和不同的公司設(shè)備構(gòu)成有關(guān)。
3．輸送濃度 物料氣力輸送濃度通常以灰氣比表示，即粉料的質(zhì)量流量與空氣的質(zhì)量流量之比(kg/kg)?；痣姀S氣力除灰管道內(nèi)的氣灰比一般在10~40范圍內(nèi)。因?yàn)檩斔蜐舛仍礁撸w粒與管壁的摩擦或撞擊次數(shù)越多，因此在其他輸送條件相同的情況下，氣灰比越高，管道唐損越嚴(yán)重。
4．輸料管 包括輸料管的材質(zhì)和金屬組織、硬度、表面加工情況、管徑、配管方式及形狀等。輸料管表面上的唐損并不是均勻的，首先在局部發(fā)生，然后逐步發(fā)展，在表面可以畫出不規(guī)則的等高線，正如在路面上產(chǎn)生局部的坑洼一樣。磨損的部位由于材料的缺陷或粒子的磨擦和撞擊產(chǎn)生傷痕，有關(guān)資料表明，磨損在氣流以20°~30°的角度碰撞時(shí)*為嚴(yán)重，垂直碰撞時(shí)反而減小。因?yàn)槟p是由于粒子與壁面摩擦或碰撞產(chǎn)生的，所以粒子越大，速度越大，亦即摩擦或碰撞的能量越大，則磨損越嚴(yán)重。直管磨損的相對(duì)較輕，故較少采取防磨措施。為了延長輸送管道的使用壽命，可將管子旋轉(zhuǎn)180°繼續(xù)使用。彎管磨損比直管要嚴(yán)重得多，對(duì)于彎管僅靠增大其彎曲半徑不能完全解決膳損問題。
5．流動(dòng)狀態(tài) 輸灰管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)與灰氣比密切相關(guān)壁的磨蝕遠(yuǎn)大于栓淹輸送。經(jīng)驗(yàn)證明，上述因素對(duì)磨損的影響不是孤立的，而是綜合地出現(xiàn)的。因此，即使對(duì)同一種輸送物料和相同管材的輸料管，由于輸送條件不同，磨損程度也不同。應(yīng)根據(jù)不同的輸送物料和不同輸送條件采用相應(yīng)的防磨、耐磨技術(shù)措施。
（二）防磨技術(shù)
1. 管件的防磨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)活肘板的防磨彎頭 某種特殊結(jié)構(gòu)的防磨彎頭?？紤]到彎頭的磨損一般發(fā)生在背部，該彎頭在背部設(shè)計(jì)了可拆卸的肘板。當(dāng)肘板磨穿后，不必將整個(gè)彎頭更換，只需將肘部四只螺絲拆下?lián)Q上新的肘板即可。不僅節(jié)省了維修費(fèi)用，而且省時(shí)、省力、靈活方便。
(2)梯形襯板防磨彎頭 將彎頭肘部內(nèi)壁鑄成梯形結(jié)構(gòu)，可使物料與彎頭垂直撞擊，變劃痕磨損為撞擊磨損，避開劃損*為嚴(yán)重的20°~30°的碰撞角，從而可以延長彎頭的使用壽命。此結(jié)構(gòu)的弊端是增大了彎頭的局部壓損。
(3)矩形截面防磨彎頭 矩形結(jié)構(gòu)的彎頭可使物料分散撞擊肘板表面，并在管壁外側(cè)襯有耐磨材料制成的襯板，且采用可更換結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)彎頭使用壽命較長，而且制造、更換方便。
2. 耐磨管材
工作壓力、工作溫度和耐磨蝕性是選擇氣力除灰管道材料的主要依據(jù)。耐磨管材可分為兩大類，一類是普通碳鋼管，例如Q235—A．F螺旋焊接鋼管、10號(hào)無縫鋼管。另一類是耐磨管道，包括低合金鋼管、合金鑄鐵管、各種復(fù)合管、陶瓷管、襯膠管、聚酯材料管道、鑄石管道等。
1.輸送物料特性 包括顆粒粒徑、成分、形狀、密度、和粘附性等。不同的煤種和爐型對(duì)灰的這些特性影響較大，進(jìn)而對(duì)管道的磨損產(chǎn)生影響。一般來講，灰中sio2越高其硬度越大。灰的硬度越高，輸送過程中管道磨損越大。
2．管道介質(zhì)流速 管道磨損量大致與管道內(nèi)灰顆粒沖擊管壁的速度的三次方成正比，因而管道內(nèi)流速變化對(duì)磨損量影響較大。不同類型的氣力除灰系統(tǒng)管道內(nèi)流速相差較大，例如MoUer公司、ABB公司正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)，始端流速一般4-6m/s，終端流速16-18m／s；國內(nèi)正壓倉泵系統(tǒng)，始端流速12-16m／s，終端可達(dá)30-40m/s。但也有相同的系統(tǒng)類型、不同的制造商，其管道流速存在差異的現(xiàn)象，例如同樣是低正壓氣力輸送系統(tǒng)，美國UCC公司始端流速大于18m/s，終端一般設(shè)在30m／s左右而美國JOY公司，始端流速小于12m/s，終端一般設(shè)在20m/s左右。因此管道磨損與不同類型的輸送系統(tǒng)、輸送機(jī)理和不同的公司設(shè)備構(gòu)成有關(guān)。
3．輸送濃度 物料氣力輸送濃度通常以灰氣比表示，即粉料的質(zhì)量流量與空氣的質(zhì)量流量之比(kg/kg)?；痣姀S氣力除灰管道內(nèi)的氣灰比一般在10~40范圍內(nèi)。因?yàn)檩斔蜐舛仍礁撸w粒與管壁的摩擦或撞擊次數(shù)越多，因此在其他輸送條件相同的情況下，氣灰比越高，管道唐損越嚴(yán)重。
4．輸料管 包括輸料管的材質(zhì)和金屬組織、硬度、表面加工情況、管徑、配管方式及形狀等。輸料管表面上的唐損并不是均勻的，首先在局部發(fā)生，然后逐步發(fā)展，在表面可以畫出不規(guī)則的等高線，正如在路面上產(chǎn)生局部的坑洼一樣。磨損的部位由于材料的缺陷或粒子的磨擦和撞擊產(chǎn)生傷痕，有關(guān)資料表明，磨損在氣流以20°~30°的角度碰撞時(shí)*為嚴(yán)重，垂直碰撞時(shí)反而減小。因?yàn)槟p是由于粒子與壁面摩擦或碰撞產(chǎn)生的，所以粒子越大，速度越大，亦即摩擦或碰撞的能量越大，則磨損越嚴(yán)重。直管磨損的相對(duì)較輕，故較少采取防磨措施。為了延長輸送管道的使用壽命，可將管子旋轉(zhuǎn)180°繼續(xù)使用。彎管磨損比直管要嚴(yán)重得多，對(duì)于彎管僅靠增大其彎曲半徑不能完全解決膳損問題。
5．流動(dòng)狀態(tài) 輸灰管內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)與灰氣比密切相關(guān)壁的磨蝕遠(yuǎn)大于栓淹輸送。經(jīng)驗(yàn)證明，上述因素對(duì)磨損的影響不是孤立的，而是綜合地出現(xiàn)的。因此，即使對(duì)同一種輸送物料和相同管材的輸料管，由于輸送條件不同，磨損程度也不同。應(yīng)根據(jù)不同的輸送物料和不同輸送條件采用相應(yīng)的防磨、耐磨技術(shù)措施。
（二）防磨技術(shù)
1. 管件的防磨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)活肘板的防磨彎頭 某種特殊結(jié)構(gòu)的防磨彎頭?？紤]到彎頭的磨損一般發(fā)生在背部，該彎頭在背部設(shè)計(jì)了可拆卸的肘板。當(dāng)肘板磨穿后，不必將整個(gè)彎頭更換，只需將肘部四只螺絲拆下?lián)Q上新的肘板即可。不僅節(jié)省了維修費(fèi)用，而且省時(shí)、省力、靈活方便。
(2)梯形襯板防磨彎頭 將彎頭肘部內(nèi)壁鑄成梯形結(jié)構(gòu)，可使物料與彎頭垂直撞擊，變劃痕磨損為撞擊磨損，避開劃損*為嚴(yán)重的20°~30°的碰撞角，從而可以延長彎頭的使用壽命。此結(jié)構(gòu)的弊端是增大了彎頭的局部壓損。
(3)矩形截面防磨彎頭 矩形結(jié)構(gòu)的彎頭可使物料分散撞擊肘板表面，并在管壁外側(cè)襯有耐磨材料制成的襯板，且采用可更換結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)彎頭使用壽命較長，而且制造、更換方便。
2. 耐磨管材
工作壓力、工作溫度和耐磨蝕性是選擇氣力除灰管道材料的主要依據(jù)。耐磨管材可分為兩大類，一類是普通碳鋼管，例如Q235—A．F螺旋焊接鋼管、10號(hào)無縫鋼管。另一類是耐磨管道，包括低合金鋼管、合金鑄鐵管、各種復(fù)合管、陶瓷管、襯膠管、聚酯材料管道、鑄石管道等。