材料工藝學(xué)(物料輸送和混合)第4章1

1、材料工藝學(xué)(物料輸送和混合)第4章1 第四章 物料的輸送和混合黃 朝 暉材料學(xué)院(測(cè)試樓 辦公室 辦公室) 材料學(xué)院(測(cè)試樓118辦公室) 電話(huà)： 電話(huà)：82322186, e-mail:huang118 第一節(jié) 氣力輸送 輸送是生產(chǎn)過(guò)程中聯(lián)系各工藝環(huán)節(jié)的紐帶， 是生產(chǎn)過(guò)程中聯(lián)系各工藝環(huán)節(jié)的紐帶 輸送是生產(chǎn)過(guò)程中聯(lián)系各工藝環(huán)節(jié)的紐帶，也是生產(chǎn) 過(guò)程自動(dòng)化不行缺少的環(huán)節(jié)，輸送設(shè)備選用合理與否、 過(guò)程自動(dòng)化不行缺少的環(huán)節(jié)，輸送設(shè)備選用合理與否、 不行缺少的環(huán)節(jié) 維護(hù)是否得當(dāng)，亦會(huì)直接影響生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)率 直接影響生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)率、 維護(hù)是否得當(dāng)，亦會(huì)直接影響生產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)率、生產(chǎn)成本

2、 及產(chǎn)品質(zhì)量。 及產(chǎn)品質(zhì)量。氣力輸送是一種較好的輸送方式，由于它具有通常機(jī) 氣力輸送是一種較好的輸送方式 是一種較好的輸送方式， 械輸送所不具備的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)， 越來(lái)越受重視， 械輸送所不具備的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，已越來(lái)越受重視，無(wú)機(jī)非 獨(dú)特優(yōu)點(diǎn) 氣力輸送的應(yīng)用日益增多 金屬材料生產(chǎn)中氣力輸送的應(yīng)用日益增多。 金屬材料生產(chǎn)中氣力輸送的應(yīng)用日益增多。 一、氣力輸送裝置的類(lèi)型 氣力輸送( 吸送式、 氣力輸送(pneumatic conveying)裝置主要有吸送式、 )裝置主要有吸送式 壓送式。 壓送式。 吸送式氣力輸送裝置一般用于從幾處向一處集中輸送 吸送式氣力輸送裝置一般用于從幾處向一處集中輸送 幾處 的場(chǎng)

3、合。 的場(chǎng)合。 特點(diǎn)是：起始端揚(yáng)塵小 給料口可以放開(kāi) 揚(yáng)塵小， 放開(kāi)； 特點(diǎn)是：起始端揚(yáng)塵小，給料口可以放開(kāi)；因是負(fù)壓 輸送，故設(shè)備之間沒(méi)有物料或空氣向外泄漏現(xiàn)象； 輸送，故設(shè)備之間沒(méi)有物料或空氣向外泄漏現(xiàn)象； 沒(méi)有物料或空氣向外泄漏現(xiàn)象 輸送量和輸送距離均較小，密封性要求不高。 輸送量和輸送距離均較小，密封性要求不高。 較小 要求不高吸送式氣力輸送裝置分為低真空式和高真空式兩種。 吸送式氣力輸送裝置分為低真空式和高真空式兩種 氣力輸送裝置分為低真空式和高真空式兩種。 低真空式的工作負(fù)壓在 負(fù)壓在0.01mpa。 低真空式的工作負(fù)壓在 。 高真空式負(fù)壓可達(dá)0.05 mpa。 高真空式負(fù)壓可達(dá)

4、。 前者一般用于小容量輸送裝置，后者則多用于大容量 小容量輸送裝置 前者一般用于小容量輸送裝置，后者則多用于大容量 裝置。 輸送裝置 輸送裝置。 壓送式： 壓送式： 這種裝置的部件與吸關(guān)式無(wú)多大差別，不同點(diǎn) 這種裝置的部件與吸關(guān)式無(wú)多大差別， 與吸關(guān)式無(wú)多大差別 是風(fēng)機(jī)裝在系統(tǒng)的前端。 風(fēng)機(jī)裝在系統(tǒng)的前端。 壓送式輸送裝置為低壓式和高壓式兩種。 壓送式輸送裝置為低壓式和高壓式兩種。低壓式通常 采納離心通風(fēng)機(jī)或回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)作 低壓式通常采納離心通風(fēng)機(jī)或回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)作 通常采納離心通風(fēng)機(jī)或回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī) 為壓氣機(jī)，入口風(fēng)壓在 以下。 為壓氣機(jī)，入口風(fēng)壓在20 mpa以下。高壓式采 以下 高壓式采 用

5、往復(fù)式空氣壓縮機(jī)，風(fēng)壓可達(dá) 用往復(fù)式空氣壓縮機(jī)，風(fēng)壓可達(dá)70 mpa。 。 前者適用于容量小 短短距離輸送的場(chǎng)合； 容量小、 前者適用于容量小、短短距離輸送的場(chǎng)合； 后者用于輸送量大、長(zhǎng)距離輸送的場(chǎng)合。 后者用于輸送量大、長(zhǎng)距離輸送的場(chǎng)合。 輸送量大 二、氣力輸送裝置的主要部件 氣力輸送裝置的主要給料裝置 輸送管道、 給料裝置、 氣力輸送裝置的主要給料裝置、輸送管道、分別器和風(fēng) 機(jī)等組成。給料裝置( 機(jī)等組成。給料裝置(feed device)有如下幾種： )有如下幾種：1. 吸嘴供料器 吸嘴是利用管內(nèi)真空度 管內(nèi)真空度， 物料連同空氣一起吸入輸送管內(nèi) 吸嘴是利用管內(nèi)真空度，將物料連同空氣一起

6、吸入輸送管內(nèi)。 吸嘴多用于負(fù)壓吸送系統(tǒng)， 貨船、車(chē)箱或料堆吸取散狀物 負(fù)壓吸送系統(tǒng) 吸取散狀 吸嘴多用于負(fù)壓吸送系統(tǒng)，從貨船、車(chē)箱或料堆吸取散狀物 此種給料器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可以從多處向一處供料， 多處向一處供料 料。此種給料器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可以從多處向一處供料，輸送量 和輸送距離受限制 受限制。 和輸送距離受限制。 2.回轉(zhuǎn)式給料器 回轉(zhuǎn)式給料器(rotary drum 回轉(zhuǎn)式給料器 feeder) 葉片轉(zhuǎn)子在機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn) 在機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)， 葉片轉(zhuǎn)子在機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，物料 上部料斗下落， 從上部料斗下落，隨葉片回轉(zhuǎn) 至機(jī)殼下端將物料排出。均壓 至機(jī)殼下端將物料排出。 下端將物料排出 管的作用是排解剩余空氣，

7、管的作用是排解剩余空氣，以 提高給料器裝滿(mǎn)系數(shù)， 提高給料器裝滿(mǎn)系數(shù)，為了保 持密封， 持密封，葉片和機(jī)殼內(nèi)壁間隙 為0.150.320mm。 。 優(yōu)點(diǎn)：適于流淌性好 流淌性好、 優(yōu)點(diǎn)：適于流淌性好、磨琢性 較小的粉、粒狀粉料， 較小的粉、粒狀粉料，結(jié)構(gòu)緊 修理便利、連續(xù)供料。 湊、修理便利、連續(xù)供料。 缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子、葉片和殼體磨損 缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子、葉片和殼體磨損 后簡(jiǎn)單漏氣。 后簡(jiǎn)單漏氣。 3.倉(cāng)式泵 倉(cāng)式泵(vessel pneumatic pump) 倉(cāng)式泵 倉(cāng)式泵為充氣罐式給料裝置 如圖。( 充氣罐式給料裝置， 。(a)上送料式， 倉(cāng)式泵為充氣罐式給料裝置，如圖。( )上送料式， ,(c)

8、罐底經(jīng) (b)下送料式，( )流態(tài)化式，壓縮空氣從罐底經(jīng)多 )下送料式，( 流態(tài)化式，壓縮空氣從罐底 噴入使物料充分流態(tài)化 輸料管道輸送。 孔板噴入使物料充分流態(tài)化，后進(jìn)入輸料管道輸送 孔板噴入使物料充分流態(tài)化，后進(jìn)入輸料 管道輸送。 倉(cāng)式泵的單倉(cāng)泵和雙倉(cāng)泵兩種。 倉(cāng)式泵的單倉(cāng)泵和雙倉(cāng)泵兩種。 單倉(cāng)泵和雙倉(cāng)泵兩種 單倉(cāng)泵有裝料、充氣、排料、放氣四個(gè)過(guò)程。 單倉(cāng)泵有裝料、充氣、排料、放氣四個(gè)過(guò)程。 裝料 四個(gè)過(guò)程 雙倉(cāng)式由兩個(gè)單倉(cāng)泵組合使用，交替工作， 雙倉(cāng)式由兩個(gè)單倉(cāng)泵組合使用，交替工作，能使 管道連續(xù)供料。 管道連續(xù)供料。 連續(xù)供料 優(yōu)點(diǎn)：能以高混合比、長(zhǎng)距離和高效率地輸送物 優(yōu)點(diǎn)：能以高混

9、合比、長(zhǎng)距離和高效率地輸送物 高混合比 料，沒(méi)有易磨損的運(yùn)動(dòng)部件。 沒(méi)有易磨損的運(yùn)動(dòng)部件。 的運(yùn)動(dòng)部件 缺點(diǎn)：形狀尺寸大且動(dòng)作是間歇的(單倉(cāng)泵)。 缺點(diǎn)：形狀尺寸大且動(dòng)作是間歇的(單倉(cāng)泵)。 且動(dòng)作是間歇的 4.螺旋輸送泵(fuller-kingon pump) .螺旋輸送泵( ) 單管和雙管兩種 螺旋輸送泵分單管和雙管兩種。與倉(cāng)式泵比較， 螺旋輸送泵分單管和雙管兩種。與倉(cāng)式泵比較， 優(yōu)點(diǎn)：可連續(xù)供料，設(shè)備質(zhì)量較輕，形狀尺寸??； 優(yōu)點(diǎn)：可連續(xù)供料，設(shè)備質(zhì)量較輕，形狀尺寸??； 缺點(diǎn)：消耗動(dòng)力大，葉片磨損較快 檢修較頻繁 較快， 頻繁。 缺點(diǎn)：消耗動(dòng)力大，葉片磨損較快，檢修較頻繁。輸送 距離超過(guò)

10、超過(guò)200m宜采納倉(cāng)式泵。 距離超過(guò) 宜采納倉(cāng)式泵。 5.噴射泵( 5.噴射泵(ejecting pump):它應(yīng)用熟知的文氏管理，壓 pump):它應(yīng)用熟知的文氏管理 ):它應(yīng)用熟知的文氏管理， 噴射泵 噴嘴高速?lài)姵? ),在 縮空氣從噴嘴高速?lài)姵?約音速的1/2), 縮空氣從噴嘴高速?lài)姵?約音速的 ),在噴嘴的出口 形成負(fù)壓， 粉料引入并使之隨噴出氣流一起進(jìn)行輸送 一起進(jìn)行輸送。 形成負(fù)壓，將粉料引入并使之隨噴出氣流一起進(jìn)行輸送。 優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有易磨損的運(yùn)動(dòng)部件；輸料口處為負(fù)壓， 優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有易磨損的運(yùn)動(dòng)部件；輸料口處為負(fù)壓，無(wú)氣流 輸料口倒吹的現(xiàn)象 的現(xiàn)象。 向輸料口倒吹的現(xiàn)象。 缺點(diǎn)是 空氣

11、的消耗量大 當(dāng)輸送硬物料時(shí)，喉部磨損嚴(yán) 消耗量大， 缺點(diǎn)是：空氣的消耗量大，當(dāng)輸送硬物料時(shí)，喉部磨損嚴(yán) 適用于短距離輸送硬度不高的粉狀物料。 短距離輸送硬度不高的粉狀物料 重。適用于短距離輸送硬度不高的粉狀物料。 (三)分別器和除塵器 卸料地點(diǎn)時(shí) 卸料地點(diǎn)時(shí)，使物料從氣 流中分別出來(lái) 出來(lái)。 流中分別出來(lái)。 將氣流的速度降低到 0.030.1vo(vo為顆粒物 ( 為顆粒物 料的懸浮速度) 料的懸浮速度)便于沉降 分別。 分別。 實(shí)際上分別器也屬于除塵 實(shí)際上分別器也屬于除塵 設(shè)備( 設(shè)備(dust collector)。 )。 對(duì)于多級(jí)分別裝置來(lái)說(shuō)， 多級(jí)分別裝置來(lái)說(shuō) 對(duì)于多級(jí)分別裝置來(lái)說(shuō)，

12、 后兩級(jí)的含塵濃度較小， 后兩級(jí)的 含塵濃度較小， 近于一般除塵器的要求。 一般除塵器的要求 近于一般除塵器的要求。 其次節(jié) 連續(xù)輸送機(jī)械 指沿給定線(xiàn)路連續(xù)輸送機(jī)如帶式輸送機(jī) 埋刮板輸送機(jī)、 給定線(xiàn)路連續(xù)輸送機(jī)如帶式輸送機(jī)、 指沿給定線(xiàn)路連續(xù)輸送機(jī)如帶式輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)、斗式提 升機(jī)、螺旋輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)等 連續(xù)輸送機(jī)多用于水平輸送 升機(jī)、螺旋輸送機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)等。連續(xù)輸送機(jī)多用于水平輸送 和傾斜輸送。部分機(jī)械亦可用于垂直提升 它具有輸送速度高 垂直提升。 輸送速度高， 和傾斜輸送。部分機(jī)械亦可用于垂直提升。它具有輸送速度高， 生產(chǎn)力量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛采納。 生產(chǎn)力量大、結(jié)

13、構(gòu)簡(jiǎn)潔等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛采納。 等優(yōu)點(diǎn) 型膠帶輸送機(jī)主要應(yīng)用于冶 膠帶輸送機(jī)已經(jīng)系列化，常見(jiàn)的td型膠帶輸送機(jī)主要應(yīng)用于冶 膠帶輸送機(jī)已經(jīng)系列化，常見(jiàn)的 型膠帶輸送機(jī)主要應(yīng)用于 金、煤炭、建材、化工等部門(mén)，其性能與應(yīng)用范圍如下： 煤炭、建材、化工等部門(mén)，其性能與應(yīng)用范圍如下： 等部門(mén) (1)適用于輸送積密度為 )適用于輸送積密度為1.02.5t/m3的各種塊狀、粒狀等散狀 的各種塊狀、粒狀等 物料，也可用于輸送成件物品。 物料，也可用于輸送成件物品。 成件物品 型膠帶輸送機(jī)的帶寬的： 、 (2)td75型膠帶輸送機(jī)的帶寬的：500、600、800、1000、 ) 型膠帶輸送機(jī)的帶寬的 、 、

14、、 1200及1400mm六種。 及 六種。 六種 型膠帶輸送機(jī)的輸送帶有一般橡膠帶 兩種， (3)td型膠帶輸送機(jī)的輸送帶有一般橡膠帶和塑料帶兩種， ) 型膠帶輸送機(jī)的輸送帶有一般橡膠帶和塑料帶兩種 物料溫度不超過(guò) 不超過(guò)70 對(duì)于溫度物料( 以下) 物料溫度不超過(guò) 。對(duì)于溫度物料(120以下)應(yīng)采納耐熱 橡膠帶。 橡膠帶。 向上輸送時(shí) 不同物料所允許的最大傾角 見(jiàn)下表1-4-1 最大傾角見(jiàn)下表 (4)傾斜向上輸送時(shí)，不同物料所允許的最大傾角 見(jiàn)下表 )傾斜向上輸送 所示； 傾斜向下輸送 向下輸送時(shí) 允許最大傾角為表中所列的值 最大傾角為表中所列的 所示；傾斜向下輸送時(shí)，允許最大傾角為表中所

15、列的值80%。 。 若需要采納大于表中所列的傾角時(shí) 可選用花紋膠帶輸送機(jī)。 若需要采納大于表中所列的傾角時(shí)，可選用花紋膠帶輸送機(jī)。 大于表中所列的傾角 花紋膠帶輸送機(jī) 必需指出， 曲線(xiàn)段內(nèi) 不允許設(shè)給料和卸料裝置 給料和卸料裝置。 必需指出，在曲線(xiàn)段內(nèi)，不允許設(shè)給料和卸料裝置。 給料點(diǎn)最好設(shè)在水平段內(nèi) 最好設(shè)在水平段內(nèi)。 傾角大 給料點(diǎn)最好設(shè)在水平段內(nèi)。 傾角大時(shí)，給料點(diǎn)設(shè)在傾 簡(jiǎn)單掉料。 在 設(shè)計(jì)大傾角輸送機(jī) 大傾角輸送機(jī)時(shí) 斜段內(nèi)簡(jiǎn)單掉料 斜段內(nèi)簡(jiǎn)單掉料。 在設(shè)計(jì)大傾角輸送機(jī)時(shí)，推舉將給 料區(qū)段盡量設(shè)計(jì)成水平 或?qū)⒃摱蝺A角適當(dāng)減小 設(shè)計(jì)成水平， 段傾角適當(dāng)減小， 料區(qū)段盡量設(shè)計(jì)成水平，或?qū)?/p>

16、該段傾角適當(dāng)減小，各種 卸料裝置宜于水平段。 宜于水平段 卸料裝置宜于水平段。 一般型膠帶輸送距離一般不超過(guò)100m, 不超過(guò)100m 一般型膠帶輸送距離一般不超過(guò)100m,當(dāng)長(zhǎng)距離輸 送時(shí)可采納鋼絲繩夾芯帶。 它的帶芯強(qiáng)度已達(dá)到60 送時(shí)可采納鋼絲繩夾芯帶。 它的帶芯強(qiáng)度已達(dá)到60 鋼絲繩夾芯帶 /cm(相當(dāng)一般型膠帶芯強(qiáng)度的100 ),鋼絲繩夾 100倍 kn /cm(相當(dāng)一般型膠帶芯強(qiáng)度的100倍),鋼絲繩夾 芯帶結(jié)構(gòu)如圖所示， 芯帶結(jié)構(gòu)如圖所示，其輸送距離已投產(chǎn)單機(jī)長(zhǎng)度達(dá) 超過(guò)13km。 超過(guò)13km。 13km 二、螺旋輸送機(jī) 如圖。 主要由螺旋軸 料槽及驅(qū)動(dòng)裝置所組成 螺旋軸、 所

17、組成。 如圖。 主要由螺旋軸、料槽及驅(qū)動(dòng)裝置所組成。料槽 的下部是半圓柱形 螺旋軸沿縱向放在槽內(nèi)。 半圓柱形， 縱向放在槽內(nèi) 的下部是半圓柱形，螺旋軸沿縱向放在槽內(nèi)。當(dāng)螺旋軸 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由螺旋軸承而產(chǎn)生的軸向推力 軸向推力直接作用到物料 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由螺旋軸承而產(chǎn)生的軸向推力直接作用到物料 上而成為物料運(yùn)動(dòng)的推力 推力。 上而成為物料運(yùn)動(dòng)的推力。 我國(guó)螺旋輸送機(jī)系列為gx型 ， 其性能及適用范圍如下 ： 型 其性能及適用范圍如下： 我國(guó)螺旋輸送機(jī)系列為 斷面較小， 大塊物料。 (1)機(jī)殼有效流通斷面較小，故不宜輸送大塊物料。 )機(jī)殼有效流通斷面較小 故不宜輸送大塊物料 變質(zhì)的、 的物料， (2)不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料， )不宜輸送易變質(zhì)的 粘性大的、易結(jié)塊的物料 由于這類(lèi)物料在輸送時(shí)會(huì)粘結(jié)在螺旋上，造成物積塞而 由于這類(lèi)物料在輸送時(shí)會(huì)粘結(jié)在螺旋上 造成物積塞而 粘結(jié) 積塞 使螺旋機(jī)無(wú)法工作。 使螺旋機(jī)無(wú)法工作。 無(wú)法工作 3)功率消耗較大，因此多用于較低和中等輸送 較低和中等輸送量及 (3)功率消耗較大，因此多用于較低和中等輸送量及 輸送長(zhǎng)度不長(zhǎng)的狀況下(小于 以下較佳 輸送長(zhǎng)度不長(zhǎng)的狀況下(小于70m,50m以下較佳)。 狀況下 ， 以下較佳)(4)物料溫度200 oc。 )物料溫度 。