氣流輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論文

1、 . . . 氣流輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1. 緒論1.1氣流輸送概況氣流輸送是利用氣流作為載體，在管道中輸送粉、粒狀固體物料?？諝?或惰性氣體)的流動(dòng)由輸送管兩端的壓力差來實(shí)現(xiàn)，直接給輸送管的物料顆粒提供移動(dòng)所需要的能量。 氣流輸送系統(tǒng)要有氣源。供料裝置、輸送管道以與從輸送空氣中分離出被輸送物料的分離設(shè)備等部件的合理選擇和布置，可使工廠的布局和操作更為靈活。物料的流動(dòng)速度可以控制和記錄，因而可以設(shè)計(jì)全自動(dòng)控制的氣力輸送系統(tǒng)。 氣流輸送技術(shù)在工業(yè)上應(yīng)用始于19世紀(jì)上半葉。第一次實(shí)際使用的氣力輸送系統(tǒng)是真空系統(tǒng)，用于輸送木屑和谷物。20世紀(jì)初則更多地使用正壓系統(tǒng)，輸送速度比較高，被輸送的顆粒物料懸浮于氣體

2、中，稱為稀相輸送。有記載的是HGasterstadt于1924年公開發(fā)表的論文。他提出了描述空氣流動(dòng)與氣一固混合物在輸送管中流動(dòng)壓降的理論規(guī)律。他的主要研究對象是顆粒體與谷物(如小麥)。至今，當(dāng)用于這類特性的物料時(shí)，他提出的經(jīng)驗(yàn)公式仍是正確的。 現(xiàn)在許多諸如制藥、食品、塑料、水泥、化工、建材、采礦等工業(yè)部門，已普遍采用氣力輸送技術(shù)來輸送不同的顆粒物料，一般用于物料的貯存、運(yùn)輸、供料與計(jì)量等工序。盡管這樣，但至今這種輸送方法仍沒有形成一門完善的技術(shù)，其理論研究大大落后于實(shí)際應(yīng)用。許多氣力輸送理論只能應(yīng)用于少數(shù)有選擇的物料，例如某些物料僅適用于稀相單管輸送和脈沖單管輸送。稀相氣力輸送裝置的理論計(jì)算

3、是將氣一固兩相流過程看成是氣一固兩相流態(tài)化過程來進(jìn)行的。我國學(xué)者雯光、洪鐘對物料顆粒在垂直管和水平管中的流動(dòng)做了較深入的研究。國外學(xué)者Zenz、狩野武等也做過大量的研究工作，并對一些物料的最佳料氣比、管道壓損和空氣耗量等進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果將直接關(guān)系到氣力輸送裝置的性能、投資、生產(chǎn)費(fèi)用與風(fēng)機(jī)等附屬設(shè)備的選用。總之對于稀相輸送，已經(jīng)有了較為全面的、能用于實(shí)際工程的理論計(jì)算公式。當(dāng)然，由于物料特性參數(shù)的不同，選擇合適的計(jì)算公式是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 對于密相動(dòng)壓、密相靜壓輸送(脈沖輸送)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)已認(rèn)識(shí)到輸送功率與空氣速度的平方成正比，輸送物料和輸送管道的摩擦損失與輸送速度的23次方成正比。所以，對于這類氣

4、力輸送裝置，降低氣流速度、提高料氣比是提高其輸送效率的關(guān)鍵。這類氣力輸送裝置的壓降計(jì)算公式也很多，但大多是計(jì)算水平管或垂直管壓損的經(jīng)驗(yàn)公式和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而且使用圍也有一定的限制。 對于雙管(旁通管或外旁通管)間歇式壓送，由于其輸送的不連續(xù)性和在輸送中隨機(jī)補(bǔ)氣等非穩(wěn)態(tài)特性，至今尚未見有任何理論報(bào)道，但由于其一系列的優(yōu)點(diǎn)，這項(xiàng)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。對它的設(shè)計(jì)大多以實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)公式或曲線為基礎(chǔ)來進(jìn)行。通常，生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)適合于某種新物料的氣力輸送系統(tǒng)前，要在中試裝置進(jìn)行輸送試驗(yàn)，用戶只能從在氣力輸送的研究、調(diào)試中積累了豐富經(jīng)驗(yàn)的著名廠家所推薦的系統(tǒng)中進(jìn)行選擇。1.2氣流輸送系統(tǒng)的分類 物料在輸送管道

5、中的流動(dòng)狀態(tài)實(shí)際很復(fù)雜，主要隨氣流速度、氣流中的物料量和物料本身特性等的不同而變化。通常，根據(jù)輸送管道中氣流速度的大小與物料量的多少，物料在輸送管道中的流動(dòng)狀態(tài)可分為兩大類：一類為懸浮流，物料顆粒依靠高速氣流的動(dòng)壓而被推動(dòng)；另一類為栓流，物料顆粒依靠氣流的動(dòng)壓或靜壓而被推動(dòng)。除此之外，氣力輸送系統(tǒng)的分類方法還有：按在輸送管道中形成氣流的方法，可分為吸送式和壓送式；按輸送壓力的高低，可分為高壓式和低壓式；按發(fā)送裝置的不同，可分為機(jī)械式和倉壓式；按輸送管的配置形式，可分為單管輸送和雙管輸送，雙管輸送又分為旁通管式和外旁通管式；按氣源提供方式的不同，可分為連續(xù)供氣和脈沖供氣。目前常將氣力輸送系統(tǒng)分為

6、以下四種。1、壓力式氣力輸送系統(tǒng)這種系統(tǒng)包括普通的吸送式、壓送式和吸送、壓送組合式三種。物料在負(fù)壓或正壓狀況下的空氣流中被輸送。2、機(jī)械式氣力輸送系統(tǒng)這種系統(tǒng)是在輸送管線的進(jìn)口，通過特殊設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)供料器或像渦輪、螺旋一樣的供料器，將空氣和物料混合后送人混合室與空氣噴嘴噴出的氣流接觸而被輸送。這種系統(tǒng)要求的空氣壓力較高，產(chǎn)生密集的料流。3、高壓式氣力輸送系統(tǒng)這種系統(tǒng)中，物料加入發(fā)送裝置的高壓倉中，進(jìn)入此倉的高壓空氣引起物料流動(dòng)并將物料送人輸送管輸送，稱為密相輸送。工作壓力越高，物料就能在更高的濃度與更長的距離下被輸送。4、脈沖式氣力輸送系統(tǒng)這種系統(tǒng)要求連續(xù)補(bǔ)充脈沖空氣進(jìn)人輸送管中，以確保被輸送物

7、料流態(tài)化，并沿整個(gè)輸送線路流動(dòng)。 此外，根據(jù)顆粒在輸送管道中的密集程度，氣流輸送分為：稀相輸送。固體含量低于100kg/m3或固氣比（固體輸送量與相應(yīng)氣體用量的質(zhì)量流率比）為0.125的輸送過程，操作氣速較高（約1830ms）。密相輸送。固體含量高于100kg/m3或固氣比大于25的輸送過程。操作氣速較低，用較高的氣壓壓送。間歇充氣罐式密相輸送。是將顆粒分批加入壓力罐，然后通氣吹松，待罐達(dá)一定壓力后，打開放料閥，將顆粒物料吹入輸送管中輸送。脈沖式輸送是將一股壓縮空氣通入下罐，將物料吹松；另一股頻率為2040min-1脈沖壓縮空氣流吹入輸料管入口，在管道形成交替排列的小段料柱和小段氣柱，借空氣壓

8、力推動(dòng)前進(jìn)。密相輸送的輸送能力大，可壓送較長距離，物料破損和設(shè)備磨損較小，能耗也較省。1.3氣流輸送系統(tǒng)的主要設(shè)備和部件吸送氣流輸送系統(tǒng)一般由受料器(如喉管、吸嘴、發(fā)送器等)、輸送管、風(fēng)管、分離器(常用的有容積式和旋風(fēng)式兩種)、鎖氣器(常用的有翻板式和回轉(zhuǎn)式兩種，既可作為喂料器，又可作為卸料器)、除塵器和風(fēng)機(jī)(如離心式風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、水環(huán)真空泵、空壓機(jī)等)等設(shè)備和部件組成。受料器的作用是進(jìn)人物料，造成合適的料氣比，使物料啟動(dòng)、加速。分離器的作用是將物料與空氣分離，并對物料進(jìn)行分選。鎖氣器的作用是均勻供料或卸料，同時(shí)阻止空氣漏入。風(fēng)機(jī)的作用是為系統(tǒng)提供動(dòng)力。真空吸送系統(tǒng)常用高壓離心風(fēng)機(jī)或水環(huán)真

9、空泵；而壓送系統(tǒng)則需用羅茨鼓風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)。1.4氣流輸送系統(tǒng)的類型和特點(diǎn)氣流輸送系統(tǒng)根據(jù)工作壓力不同，可以分為吸送式和壓送式兩大類。吸送式根據(jù)系統(tǒng)的真空度，可分為低真空(真空度小于98kPa)和高真空(真空度為4060kPa)兩種。壓送式根據(jù)系統(tǒng)作用壓力，可分為高壓壓力為(17)×105Pa和低壓(壓力在05×105Pa以下)兩種。此外還有在系統(tǒng)中既有吸送又有壓送的混合系統(tǒng)、封閉循環(huán)系統(tǒng)(空氣作閉路循環(huán)，物料可全部回收)和脈沖負(fù)壓氣流輸送系統(tǒng)。由于氣流輸送系統(tǒng)的類型相當(dāng)多，所以在設(shè)計(jì)時(shí)選用哪種方式是十分重要的，它關(guān)系到功能的實(shí)現(xiàn)和生產(chǎn)的安全等等。擇定氣流輸送方式的一般程序步

10、驟如下圖：設(shè)計(jì)參數(shù)輸送物料特性負(fù)壓氣流輸送是否最優(yōu)？負(fù)壓氣流輸送是否可能？對其他輸送方式的探討分析裝置基本組成裝置草圖各種氣流輸送方式比較是否是確切的氣流輸送方式確定的氣流輸送方式細(xì)部設(shè)計(jì)圖1.1 擇定氣流輸送的流程示意圖1.5負(fù)壓氣流輸送的發(fā)展概況 負(fù)壓氣流輸送就是通過降低輸送室的壓力以降低濕分的沸點(diǎn)，達(dá)到在低溫下輸送的目的。工業(yè)輸送器按其加熱方式可分為傳導(dǎo)式和對流式兩大類?；仡櫣I(yè)輸送器的發(fā)展，又可分為幾個(gè)階段，五十年代以前，主要是以傳導(dǎo)式（例如箱式烘箱、真空輸送箱）為主。從手工裝卸料發(fā)展到半機(jī)械化、機(jī)械化和連續(xù)式輸送。五十年代以后，輸送技術(shù)的開發(fā)為滿足工業(yè)輸送的處理量大、高效、連續(xù)化、自

11、動(dòng)化的要求，重點(diǎn)進(jìn)行了對流式輸送器的研究和開發(fā)。到七十年代初，對流式輸送器已取代傳導(dǎo)式輸送器的主導(dǎo)地位。但隨著工業(yè)的發(fā)展，在節(jié)能、環(huán)保、潔凈等方面，對輸送器提出新的要求，而這些又是對流式輸送器一時(shí)難以解決的要求，因而傳導(dǎo)式又得到新的發(fā)展。從七十年代到八十年代初，各種新型的傳導(dǎo)式輸送器（例如多層帶式負(fù)壓氣流輸送器、雙錐回轉(zhuǎn)輸送器、葉片式、振動(dòng)式輸送器等）取代對流式輸送器逐漸增多。當(dāng)然為適應(yīng)對節(jié)能、環(huán)保、潔凈的要求，對流式也在設(shè)法加以改進(jìn)，例如將傳導(dǎo)式加熱面與流化輸送器結(jié)合起來等等。負(fù)壓氣流輸送器屬于傳導(dǎo)式輸送，即將冷凝器、真空泵與傳導(dǎo)式輸送器配套，形成負(fù)壓氣流輸送裝置。由于負(fù)壓氣流輸送具有輸送溫

12、度低、輸送速率大、節(jié)能、設(shè)備密閉防污染等特點(diǎn)，因而傳導(dǎo)式輸送器大部分可設(shè)計(jì)成負(fù)壓氣流輸送裝置。負(fù)壓氣流輸送在生物制品、藥品、飲品以與熱敏性物料、氧敏性物料、溶劑回收待輸送中起到獨(dú)特作用。 負(fù)壓氣流輸送器的分類隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，大多數(shù)采用密閉和接近密閉型的常壓輸送設(shè)備都被設(shè)計(jì)成負(fù)壓氣流輸送設(shè)備。種類繁多，結(jié)構(gòu)各異。其分類方法也不一樣。按操作方式分，則可分為間歇式和連續(xù)式；按輸送過程中物料的狀態(tài)分，則可分為靜止型、翻動(dòng)型、攪動(dòng)型和振動(dòng)型；按輸送機(jī)理分，可分為蒸發(fā)型和升華型。由于負(fù)壓氣流輸送設(shè)備能用較低的溫度得到較高的輸送速率，能在低溫下輸送熱敏性物料，也可以輸送氧敏性物料。或有燃燒危險(xiǎn)的物料

13、，適用于輸送含有溶劑或有毒氣體的物料。溶劑回收容易，能將物料輸送成很低的水分，并可用于低含水率物料的進(jìn)一步輸送，使負(fù)壓氣流輸送技術(shù)得到很大發(fā)展。因而成為目前輸送設(shè)備中主要類型之一。1.6 選本課題的依據(jù)和意義近年來，隨著生產(chǎn)發(fā)展和生產(chǎn)過程日趨自動(dòng)化，對節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，氣流輸送技術(shù)憑借自身的技術(shù)特點(diǎn)得到了迅速發(fā)展和應(yīng)用。在不斷地探索和創(chuàng)新過程中，氣流輸送的對象從早期的谷物，面粉迅速擴(kuò)展到水泥，砂料，化工原料，煤粉等物料。應(yīng)用的圍遍與糧食，港口，化工，冶金，電力，鑄造，食品，醫(yī)藥等領(lǐng)域。氣流輸送方式從原始到如今完善，合理，初步解決了氣流輸送能耗高，管道磨損與物料破碎等問題，提高了

14、氣流輸送技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。氣流輸送裝置新技術(shù)，新設(shè)備，新材料，新工藝的廣乏推廣，以與自身技的不斷完善和提高，自動(dòng)控制新技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化，裝置結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，使氣流輸送技術(shù)作為現(xiàn)代物流的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，將會(huì)發(fā)揮應(yīng)用的作用。 本課題就是基于負(fù)壓氣流輸送技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)可以保護(hù)環(huán)境的思想，設(shè)計(jì)一套合理的氣流輸送系統(tǒng)來解決實(shí)際的生產(chǎn)問題。從負(fù)壓氣流輸送系統(tǒng)原理和應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)均表明它具有一系列的優(yōu)點(diǎn)：輸送效率較高，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)管理方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以與有利于保護(hù)環(huán)境等。特別是用于工廠車間部輸送時(shí)，可以將輸送過程和生產(chǎn)輸送過程相結(jié)合，這樣有利于簡化工藝過程和設(shè)備。為此，可以大

15、大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。概括起來，負(fù)壓氣流輸送系統(tǒng)主要有以下的優(yōu)點(diǎn)： 1. 物料輸送時(shí)間只需1秒鐘左右，被輸送物料的溫度不超過50，故輸送速度快，物料品質(zhì)好。 2. 整套裝置處于負(fù)壓狀態(tài)工作，作業(yè)環(huán)境清潔，無污染。3. 系統(tǒng)密閉，粉塵飛揚(yáng)逸出少，環(huán)境衛(wèi)生條件好。 4. 整機(jī)容量和蒸汽用量均低于其它輸送設(shè)備，為節(jié)能型產(chǎn)品。 5.結(jié)構(gòu)簡單，操作使用方便，占地面積小，投資省。 6. 在輸送過程中可以實(shí)現(xiàn)多種工藝操作，如混合、粉碎、分級、冷卻、除塵和其他化學(xué)反應(yīng)。 7. 輸送后可以進(jìn)行由數(shù)點(diǎn)集中送往一處或由一處分散送往數(shù)點(diǎn)的遠(yuǎn)距離操作。 8. 對于化學(xué)性能不穩(wěn)定的物料，可以采用惰性氣體輸送。

16、 然而，與其他輸送形式相比，其缺點(diǎn)是設(shè)備投資費(fèi)高，由于輸送風(fēng)速高，易產(chǎn)生管道磨損和被輸送物料的破碎。當(dāng)然，上述不足之處在低輸送風(fēng)速、高混合比輸送的情況下可以得到顯著地改善。此外，被輸送物料的顆粒尺寸也受到一定的限制，一般，當(dāng)顆粒尺寸超過30mm或粘結(jié)性，吸濕性強(qiáng)的物料其輸送較困難。 就是因?yàn)榇嬖谝陨蟽?yōu)缺點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)中，正確的選擇確定其氣流輸送形式和管道布置等是十分重要的。 負(fù)壓氣流輸送系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，而吸送式氣流輸送最早被人類所利用。負(fù)壓輸送系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是依靠風(fēng)機(jī)的抽力，使整個(gè)系統(tǒng)在負(fù)壓下工作。系統(tǒng)的真空度較低，一般為68kPa。負(fù)壓輸送系統(tǒng)具有設(shè)備比較簡單，使用和維修簡

17、便，吸料點(diǎn)處無粉塵飛揚(yáng)，管道和設(shè)備不嚴(yán)密處不會(huì)冒塵等優(yōu)點(diǎn)。由于負(fù)壓輸送系統(tǒng)有上述各種優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在生產(chǎn)中廣泛使用。本書就是想設(shè)計(jì)出一套適合設(shè)計(jì)原始條件原始資料的負(fù)壓氣流輸送系統(tǒng)，以達(dá)到要求，解決實(shí)際的生產(chǎn)問題。根據(jù)課題要求，采用了吸送式氣流輸送。2 吸送式氣流輸送2.1 類型吸送式氣流輸送裝置用低于大氣壓力的空氣作為輸送介質(zhì)，它是靠氣源機(jī)械的吸氣作用，在管系中形成一定的真空度，利用具有必要速度的運(yùn)動(dòng)空氣，將物料從某地通過管道輸送并輸送到一定距離的目的地的一種懸浮式氣流輸送裝置。由于它主要依靠管道的真空度進(jìn)行輸送和輸送，因此，按真空度分有高真空負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置和低真空負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置。通常把真空度高

18、于7.8的裝置稱為高真空吸送負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置，低于此真空度值的裝置稱為低真空吸送負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置。吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置按結(jié)構(gòu)形式分為移動(dòng)式和固定式兩類。移動(dòng)式裝置又可以分為軌道式和無軌道式（輪胎式）兩種，港口卸船有氣吸負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置還有浮式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置。移動(dòng)式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置按驅(qū)動(dòng)方式又可以分為自行式和非自行式（拖帶）兩種。自行式裝置按使用的動(dòng)力裝置類型又分為電動(dòng)的和燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的。按吸料點(diǎn)數(shù)分，吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置有單點(diǎn)吸料和多點(diǎn)吸料兩種。多點(diǎn)吸料的每個(gè)吸送系統(tǒng)通常可以由2-4點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行，它要求各個(gè)吸料口的吸料量必須相對穩(wěn)定，也可以各點(diǎn)輪流吸料，即部分吸口吸料，其余吸口暫時(shí)關(guān)閉，交替作

19、業(yè)。這種類型多用于廠輸送吸送或卸船機(jī)清艙階段的輸送吸送。按輸送量分，吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置有大型的和小型的。小型的裝置的生產(chǎn)率通常為每小時(shí)數(shù)百公斤至十噸；大型裝置的生產(chǎn)率可由100至每小時(shí)數(shù)百噸。目前港口吸料輸送機(jī)單管輸送系統(tǒng)可以達(dá)到650。按氣源動(dòng)力裝置分有電動(dòng)的和燃機(jī)驅(qū)動(dòng)兩類。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的用得比較廣泛，而燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的多用于小型流動(dòng)式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置和浮游式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置。2.2 系統(tǒng)組成 吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)送系統(tǒng)由以下幾個(gè)主要部分組成，其工作順序如下圖：物料供料裝置干燥管分離裝置凈化裝置氣熱源機(jī)械排至大氣卸料器物 料卸灰閥灰 圖2.1 吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)主要組成部分 根據(jù)用途要求不同，某些

20、裝置結(jié)構(gòu)形式與其組成可能會(huì)有差別，但不管任何吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)都應(yīng)該有上術(shù)主要部分組成。2.3 技術(shù)特點(diǎn)2.3.1 適應(yīng)條件吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置使用于輸送流動(dòng)性較好的粉粒狀物料。它可由一點(diǎn)或多點(diǎn)向某一處輸送集料，作業(yè)圍廣。由于它采用管道輸送，移動(dòng)靈活方便，而且輸送輸送線路可以任意選取，所以很適宜于場地狹窄的地方輸送物料。例如，用于卸車，卸船和清艙作業(yè)等。若安裝在廠房受限制的場合，不但極為方便，而且可以使設(shè)備配置易于達(dá)到合理化。由于吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)在輸送過程中，輸送氣體在沿程不會(huì)逸入大氣，所以也適宜在廠房輸送有毒的或易污染環(huán)境的粉粒狀物料，尤其適宜用于供料點(diǎn)要求避免揚(yáng)起灰塵的場合。吸送式負(fù)壓

21、輸送系統(tǒng)裝置可以連續(xù)輸送供料和連續(xù)輸送輸送。輸送氣體在輸送物料之后才經(jīng)氣源機(jī)械排入大氣，因此，物料不易混入雜質(zhì)，這一特點(diǎn)適宜于輸送食品、藥物等要求保持衛(wèi)生的物料。吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置能適應(yīng)各種不同船型的船艙輸送卸栽。2.3.2 優(yōu)點(diǎn)吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置在氣流輸送技術(shù)中是一種較早發(fā)展起來的輸送方式，目前在世界上使用仍然十分廣泛，這是因?yàn)樗司哂猩闲g(shù)廣泛的適應(yīng)條件外，還具有許多突出的特點(diǎn)：1. 平均生產(chǎn)率較高，能自行輸送集料，所需操作人員少，而且能大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2. 構(gòu)造簡單緊湊，安裝方便，重量輕，造價(jià)低，且能減小安裝場地負(fù)載。3. 操作靈活簡單，使用方便，管理維修費(fèi)低。4. 運(yùn)動(dòng)部件少

22、，工作可靠，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。5. 輸送糧食類物料時(shí)，輸送過程能同時(shí)進(jìn)行輸送。6. 露天作業(yè)時(shí)，不受氣候和周圍環(huán)境條件的影響和限制。用于港口卸船輸送時(shí)，還具有以下獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：a. 能徹底輸送并清艙。b. 不受潮汐和水位變化的影響。c. 由于吸糧管可以接上擾性管，即使遇到風(fēng)浪發(fā)生船舶搖擺時(shí)，也不會(huì)碰壞艙底板和吸料管，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)對于河小型木駁船尤為突出。d. 輸送過程艙不會(huì)揚(yáng)起灰塵，可以大大改善工作環(huán)境。e. 物料在出艙輸送過程處于密封狀態(tài)，無散落無賴哦或混入雜物被污染之憂慮。f. 能均勻卸載，可以防止船舶受浮力不均的影響。g. 輸料管能保持清潔，容易實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，即輸送一種物料之后，接著用以輸送其他物料

23、。2.3.3 缺點(diǎn)和限制吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置也存在一些缺點(diǎn)和限制。最引人注目的缺點(diǎn)之一是單位能耗比機(jī)械式輸送高，其能耗系數(shù)通常在0.021-0.038圍。 其次，真空度與輸送卸料距離有一定限制。卸料距離越長，裝置所需要真空度越高。隨著真空度增高，氣體密度逐漸減小，氣體輸送物料的能力也將減弱。因此，實(shí)用真空度通常不宜高于6，否則，輸送能力顯著降低，且管道也容易發(fā)生堵塞。此外，輸送物料的塊度不能過大，粘度不能太高，通常塊度尺寸應(yīng)小于1/2管徑。吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置雖存在能耗高的缺點(diǎn)，但由于其他費(fèi)用低，因而其總成本通常低于其他輸送方式。 3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 設(shè)計(jì)的原始條件 1輸送物料：小麥

24、； 2輸送量：10噸/小時(shí)； 3輸送距離：30米； 4空氣（動(dòng)力）設(shè)備：羅茨鼓風(fēng)機(jī)； 5功率：11千瓦； 6卸料方式：離心卸料； 7. 輸送管道采用普通碳鋼材料。3.2 設(shè)計(jì)程序 在了解條件和對原始材料進(jìn)行整理和分析后，結(jié)合實(shí)際情況和具體要求，通過計(jì)算和已掌握的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，用綜合的整體的觀點(diǎn)進(jìn)行各項(xiàng)可行性論證，然后進(jìn)行具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和計(jì)算。設(shè)計(jì)計(jì)算的順序大致如下：1.根據(jù)輸送要求，分析物料物理特性，確定輸送條件與輸送工藝流程等。2.擬定負(fù)壓氣流輸送裝置形式。是采用直管式還是脈沖式系統(tǒng)；套管式還是旋風(fēng)式。3.選定輸送管管路的布置與主要部件的結(jié)構(gòu)形式，繪制系統(tǒng)布置方案圖并標(biāo)明主要尺寸。4.確定輸送系

25、統(tǒng)的計(jì)算生產(chǎn)率。5.確定機(jī)電等有關(guān)配套件類型。確定裝置個(gè)主要部件的結(jié)構(gòu)形式、參數(shù)與其尺寸、材料與其要求。6.確定合理的氣流速度。7.根據(jù)分析或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)初步選定混合比。8.確定所需計(jì)算風(fēng)量。9.計(jì)算輸料管徑，并按照國家標(biāo)準(zhǔn)選取最接近計(jì)算值的標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管徑。10.計(jì)算整個(gè)輸送系統(tǒng)的壓力損失。11.計(jì)算氣源機(jī)械所需功率。12.由產(chǎn)品目錄選擇合適的風(fēng)機(jī)與其配套的電動(dòng)機(jī)。如果計(jì)算結(jié)果不合適，應(yīng)該調(diào)整混合比與風(fēng)量、管徑等有關(guān)參數(shù)的值，按上述程序重新計(jì)算。3.3 計(jì)算方法 吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)由于被輸送物料的物理特性同輸送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與其參數(shù)之間的關(guān)系比較復(fù)雜，即使是同品類物料，往往僅變更一二個(gè)參數(shù)（比如輸送

26、空氣速度、混合比、粒度、管徑），就會(huì)引起輸送特性的很大變化。因此，直至目前，試圖用純公式來進(jìn)行輸送系統(tǒng)的計(jì)算，不是不可能，就是存在很大的誤差，因此常常不能獲得滿意的結(jié)果。所以，目前解決實(shí)際設(shè)計(jì)問題，最主要的途徑還是依靠試驗(yàn)和一實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并用經(jīng)驗(yàn)公式或半經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算。3.3.1主要參數(shù)的確定（1） 輸送量的確定：根據(jù)要求知其輸送量為10噸/時(shí)（2） 混合比的選?。夯旌媳仁侵冈趩挝粫r(shí)間輸送的物料質(zhì)量與同一時(shí)間通過該管道的空氣質(zhì)量之比，用m表示。吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置混合比的選取主要取決于管系條件（輸送管長度、管壁粗糙狀況、彎管數(shù)量與管道布置方式等）、物料物理特性與氣源機(jī)械的性能（真空度、風(fēng)

27、量等）因數(shù)。m值越大，有利于提高裝置的輸送能力。對懸浮輸送方式來說，在規(guī)定生產(chǎn)條件下，如選定的m值大，則所需風(fēng)量小，因而可用管徑較小的管道和容量較小的分離，除塵設(shè)備，且單位能耗也低。但若m值過大，則管路壓力損失增大，要求采用真空度較高的氣源機(jī)械，且輸送管道容易發(fā)生堵塞。反之，如選取的m值小，則所需風(fēng)量大，不僅管徑和分離、除塵等設(shè)備的尺寸都要增大，且由于功率主要消耗在輸送大量空氣而使裝置單位能耗 增高。然而選用小的m值，卻可以采用真空度較小的風(fēng)機(jī)。由此看來，影響m值的因數(shù)很多，其值的圍也較大，很難用公式簡單計(jì)算求得。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)盡可能參考各種實(shí)例、憑借已有經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定。一般低真空吸送式

28、負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置使用的m值圍在110之間，高真空輸送則大體在1040之間。一般低真空吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置，中小型麥廠間m=24，大型麥廠間m=46?？紤]到本次設(shè)計(jì)是沒有任何針對性的，所以我選一個(gè)中小型麥廠和大型麥廠共有的一個(gè)混合比，故本次選取混合比m=4。（3）計(jì)算空氣流量的確定：根據(jù)選頂?shù)妮斔突旌媳萴=4，所需風(fēng)量Q應(yīng)為：Qac=式中：Qac-風(fēng)量（/min） ； g-重力加速度，g=9.81m/s2；G-輸送量t/h； m-混合比。m=10；a- 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣重度，取值11.77N/m2。所以按設(shè)計(jì)容要求的風(fēng)量為 Qac= = 34.728 （m3/min） 在決定氣源機(jī)械的風(fēng)量時(shí)，

29、應(yīng)該加上管道系統(tǒng)的漏氣量，其中，葉輪式卸料器的漏氣量通常約占總風(fēng)量的10%15%，除塵器約占3%其他關(guān)系約占2%，視裝置結(jié)構(gòu)類型一般總漏氣量占系統(tǒng)總風(fēng)量的12%20%之間。對于高真空吸送式氣流輸送系統(tǒng)，由于輸送過程個(gè)、空氣重度發(fā)生顯著變化，故風(fēng)機(jī)進(jìn)口處風(fēng)量Qin與計(jì)算風(fēng)量Qac必須進(jìn)行換算，其換算關(guān)系如下：Qin = 式中 Qin -氣源機(jī)械的吸入風(fēng)量，即為風(fēng)機(jī)銘牌風(fēng)量； C -考慮管道漏氣系數(shù)，取C=0.120.20； -鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的空氣重度（4）輸送氣流速度：設(shè)計(jì)吸送式氣流輸送系統(tǒng)時(shí)，能否正確確定物料的合理輸送氣流速度，是關(guān)系到裝置工作的可靠性和經(jīng)濟(jì)性的極其重要的一環(huán)。這也是決定著輸送裝

30、置工作性能優(yōu)劣的關(guān)鍵。通常每種物料都存在一個(gè)保證顆粒群呈懸浮狀態(tài)進(jìn)行正常輸送的最低風(fēng)速，稱為安全輸送空氣速度或經(jīng)濟(jì)速度。如選取的輸送風(fēng)速比安全風(fēng)速高得多，則裝置雖然能安全地輸送物料，但系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力損失太高，功率消耗增大，并且還會(huì)加劇管系（如彎管與與其連接的水平底管壁等）的磨擦，硬氣脆性物料的破碎，這對于破損質(zhì)量有嚴(yán)格要求的某些物料如種子，糧谷和某些原材料等是不可許的。反之，如選取的氣流輸送速度低于安全速度，則容易形成脈動(dòng)流，此時(shí)壓力損失也會(huì)急劇增高，而且管道極易發(fā)生堵塞，尤其是濕度較大的和有一定粘性的粉粒狀物料，很容易在彎管和供料裝置附近、水平管或傾斜管道底沉淀粘結(jié)，以致造成裝置不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)

31、。由此看來，為了使裝置能夠可靠而經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行輸送，必須依據(jù)安全速度來選定合理輸送氣流速度。安全速度與物料顆粒的粒度、重度、形狀與表面狀態(tài)、管道布置與其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、混合比、懸浮速度等諸多因素有關(guān)，很難予以準(zhǔn)確計(jì)算，一般靠試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。 由于各種物料安全速度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)不多，目前在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，常常是借助物料的懸浮速度來確定其合理的輸送氣流速度。按理物料 在鉛垂管只要有稍高于其懸浮速度的氣流速度便可以進(jìn)行氣流輸送。但物料在實(shí)際輸送過程，由于顆粒之間顆粒與管壁之間發(fā)生碰撞摩擦、粘著以與物料顆粒繞流彎管時(shí)的動(dòng)能損失，加之顧與到水平管的物料氣流輸送較之鉛垂管輸送易發(fā)生沉淀而造成堵塞，要求水平管比鉛垂管有更

32、高的輸送速度，因此，各種物料的合理輸送速度一般要求比懸浮速度高若干倍。而且，確定的合理輸送速度還必須保證裝置能長期正常輸送物料。因此，應(yīng)該考慮以下諸多因素可能的影響：1.鼓風(fēng)機(jī)工作性能的變化。2.管系漏氣。3.輸送物料品種與某類物料物理特性的可能變化。4.氣流輸送系統(tǒng)要求具有一定的輸送能力儲(chǔ)備。5.氣象條件的變化。 綜合以上各項(xiàng)影響因素，同時(shí)考慮到裝置輸料管的輸送距離、彎管數(shù)量等特點(diǎn)，選取的合理輸送速度必須高于安全速度。對粒度均勻的松散物料，一般取其懸浮速度的1.5-2.5倍作為合理的輸送速度即能保證橫財(cái)輸送。對于粒度分布非均勻的物料，例如統(tǒng)煤，若按其最大或最小顆粒的懸浮速度來確定合理輸送速度

33、，都會(huì)得出輸送速度偏高或偏低之弊。實(shí)踐表明，輸送粒度不均勻的物料時(shí)，由于細(xì)顆粒的輸送速度比大顆粒的輸送速度大，在輸送過程中小顆粒群力圖繞過大顆粒并促擁著大顆粒物料前進(jìn)，使粒度不同的物料都能進(jìn)行正常輸送。因而在實(shí)際上采用比按粒度分布比例占最多的最大顆粒群測得的懸浮速度大1倍的氣流速度作為該物種的合理輸送速度，基本上能保證正常輸送。按已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知諸多物種的輸送速度如下表。（倫，一華主編的氣流輸送工程的第155頁表4-3） 表3.1 各種輸送物料的主要物理特性與常用的輸送速度物料名稱平均粒度/mm真空度/堆密度/懸浮速度/輸送氣流速度稻谷3.581.020.557.516-25小麥4-4.

34、51.27-1.490.65-0.819.8-1118-30大麥3.5-4.21.23-1.300.6-0.79.0-10.515-25玉米5-10.91.220.70811-12.518-30花生21*121.020.62-0.6412-1416砂糖0.51-1.51.580.72-0.888.7-1225豌豆6*5.51.26-1.380.75-0.815-17.520麥芽0.58.120根據(jù)上表的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我此次選用的輸送氣流速度為20m/s。（5）被輸送物料的運(yùn)動(dòng)速度：在氣流輸送中，被輸送物料顆粒的運(yùn)動(dòng)速度比氣流速度慢，兩者存在速度差。氣流繞過顆粒運(yùn)行的速度差產(chǎn)生阻力，這便是促使顆

35、粒運(yùn)動(dòng)的空氣動(dòng)力，也就是說，使顆粒運(yùn)動(dòng)的能量是通過速度差從氣流向物料顆粒轉(zhuǎn)移的。因此，輸送管物料顆粒的運(yùn)動(dòng)速度是計(jì)算兩相流壓力損失的基礎(chǔ)。由于兩相流測試技術(shù)復(fù)雜，目前仍難以提供完備而準(zhǔn)確的物.料運(yùn)動(dòng)速度的數(shù)據(jù)。因此，在吸送式輸送系統(tǒng)的實(shí)際計(jì)算中，仍采用一些近似的求解發(fā)。對鉛垂輸料管，物料顆粒達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的速度(m/s)可以近似地取為 （3-3） =20-10 =10（m/s） 式中：氣流速度（m/s）物料懸浮速度（m/s）（取=10 m/s）處于鉛垂加速段的物料顆粒速度可根據(jù)參數(shù)與有的值由圖4-20查出值，(克永，主編化工機(jī)械手冊圖4-20)根據(jù)已知的值，即可算出值。參數(shù)可按下式求算：=1.1

36、77 （3-4）式中：g- 重力加速度，g= 9.81 m/s h- 鉛垂輸料管高度（m） 對水平輸料管，物料顆粒到達(dá)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度(m/s)一般可近似的按下式取為： = =15(m/s) （3-5） 在未達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的水平加速段，顆粒的運(yùn)動(dòng)速度VS可根據(jù)參數(shù)m2和穩(wěn)定輸送時(shí)的Vs/Va值，再由圖(克永，主編化工機(jī)械手冊圖4-21)查的Vs/Va之值，再由已知的Va值即可算出Vs值。參數(shù)m2可由下式計(jì)算： （3-6）式中 L-水平輸料管輸送長度（M）（6）輸料管的徑：輸料管起始段徑可按下式確定： = =193（mm） （3-7） 式中：Qac-計(jì)算風(fēng)量-輸送空氣速度 n-一個(gè)吸送系統(tǒng)同時(shí)

37、工作的輸料管數(shù)目，對于單管系統(tǒng)，n=1。3.3.2管系壓力損失的計(jì)算 為了確定輸送裝置有關(guān)部件的合理參數(shù)并估計(jì)氣源機(jī)械所需的容量和功率，必須計(jì)算吸送系統(tǒng)管系的壓力損失。管系總壓力損失包括純空氣流動(dòng)產(chǎn)生的壓力損失和兩相流中存在物料引起的附加壓力損失。 即（3-8）以下分別討論各項(xiàng)壓力損失的組成與其計(jì)算方法。（1） 純氣流產(chǎn)生的壓力損失。1.直管沿程的摩擦壓力損失。對于低真空吸送系統(tǒng)，由于真空度變化不大，氣體沿管路運(yùn)動(dòng)時(shí)其密度變化很小，故可把空氣重度視為常數(shù)，因此，按等容過程計(jì)算沿程摩擦壓力損失產(chǎn)生的誤差在工程上處于容許圍。純空氣沿圓形截面管道流動(dòng)產(chǎn)生的摩擦壓力損失通常按下式計(jì)算：（3-9）-空氣

38、比重，取=1.2純氣流摩擦阻力系數(shù)a與管流動(dòng)狀態(tài)與管到特性有關(guān),其值主要取決于雷諾數(shù)Re 和管壁表面粗糙度K。吸送式裝置的吸管多數(shù)呈紊流流動(dòng)狀態(tài)。如果被輸送物料有一定磨削性，而且吸送裝置頻繁使用，則輸料管的a也可以按光滑管考慮。其值一般可按下面的方法計(jì)算：（3-10） （3-11）在溫度為20攝氏度，相對濕度為50%。運(yùn)動(dòng)粘度時(shí)，則： =0.016 所以在水平管道中，純空氣壓力損失為： = =596.89（Pa） 同理，在鉛垂管道純空氣的壓力損失為： = =119.38（pa）2） 局部壓力損失。在吸送式氣流輸送裝置的輸料管或風(fēng)管中，常常需要設(shè)置彎管，漸縮或漸擴(kuò)過渡管，排氣管，集風(fēng)管，三通管等

39、管件?？諝庠诹鹘?jīng)這些部件時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)速度或方向改變，因而需計(jì)算其局部壓力損失。吸送式氣流輸送裝置局部壓力損失通常用管道中流體動(dòng)壓力的單位倍數(shù)來表示，可由下式計(jì)算： =（3-12）式中：-為氣流的局部阻力系數(shù)。=0.3（2）雙相流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力損失 1.直管沿程的摩擦壓力損失。它由兩相流運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣與管壁之間和空氣與顆粒之間發(fā)生的摩擦、顆粒與顆粒之間與顆粒與管壁之間碰撞摩擦而產(chǎn)生的壓力損失。這部分壓力損失可按下式計(jì)算： =（3-13） 對水平段，上式中的K值為0.08，即該段的 pm 為： = （1+4×0.08）×596.89=787.89（Pa） 對鉛垂管段，式中的K為0.

40、06。所以此段的 pm為： = （1+4×0.06）×119.38 =148.03（pa） K值可以由表4-5中查得。（倫，一華主編的氣流輸送工程第162頁）。 上式中，有一項(xiàng)沿程阻力的附加系數(shù)K，它是主要由實(shí)驗(yàn)確定的經(jīng)驗(yàn)值，它包含著許多迄今還未被徹底弄清的因素，對于物理特性不同的物料，它的值是不同的。即使是同類物料，在不同輸送條件下其值也是不同的。由于K值同許多因素存在著復(fù)雜的關(guān)系，對它的物理本質(zhì)還不是很清楚，對它的評價(jià)也存在多種觀點(diǎn)。因此，要獲得具體條件下的K值，只有通過大量的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)資料的初步分析，可以認(rèn)為K值存在如下趨向：a. K值隨著輸料管直徑的增大而幾

41、乎成線性增長。這是因?yàn)殡S著管徑的增大，氣流輸送的能力有所下降，表現(xiàn)為物料在管道截面上分布不均勻，導(dǎo)致物料和水平管底管壁摩擦增強(qiáng)，粒子之間的摩擦也會(huì)由于它們濃度增加而最多。b.水平管的K值高于鉛垂管的K值。C. K值隨物料粒徑的增大而上升，而且與顆粒形狀和密度也有關(guān)。d.隨著輸送氣流速度的增大，K值減小。 2.加速壓力損失 pac 。使物料顆粒在氣流中加速到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所產(chǎn)生的壓力損失稱為加速壓力損失。如果物料顆粒從靜止?fàn)顟B(tài)開始啟動(dòng)加速，則產(chǎn)生的壓力損失稱為啟動(dòng)壓力損失。這種壓力損失主要發(fā)生在供料裝置和彎管后面，加速壓力損失一般可用下式計(jì)算： （3-14） 式中：a-加速壓損系數(shù) 加速壓損系數(shù)由

42、實(shí)驗(yàn)求得，它與物料的種類和性質(zhì)，空氣流速，混合比等因素有關(guān)，一般可由下式估算：（3-15）式中：-加速區(qū)的物料初速度（m/s）-物料處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速度（m/s）。對鉛垂管情況可由下式求得： =20-10 =10(m/s) -物料懸浮速度，=10(m/s)-物料懸浮速度，=10(m/s)對水平管情況可由下式求得：對于粒度和密度大的顆粒其應(yīng)該取其較小值，反之應(yīng)取較大值。在此取其值為：=0.75=15(m/s)彎管后加速區(qū)的物料初速度與彎管的結(jié)構(gòu)參數(shù)、布置方式與物料特性，兩相流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素有關(guān)，一般可以這樣估算：由鉛垂向水平方向過渡的90度彎管，彎管出口的顆粒速度（也即彎管后加速區(qū)初速度）比彎管進(jìn)

43、口處的顆粒速度約減小1/3到1/5之間（其的數(shù)值適合較重的和較大的顆粒，小的數(shù)值適合較小的和較輕的粉粒物料）。由水平向鉛垂方向過渡的90度彎管，出口處顆粒速度比進(jìn)口處的顆粒速度約減小1/2到1/2.5。對小麥顆粒通過90度彎管時(shí)，在彎管出口處的顆粒速度 ，由鉛垂向水平方向過渡的彎管，可根據(jù)彎管出口處的輸送氣流速度 和彎管曲率半徑R由圖4-22查得。（倫，一華主編的氣流輸送工程第163頁） 查得 =8(m/s)由水平向鉛垂方向過渡的彎管，其則可根據(jù)彎管出口處的氣流速度和彎管曲率半徑R由圖4-23查得。（倫，一華主編的氣流輸送工程第163頁） 查得=7(m/s)1 所以小麥在通過由鉛垂向水平方向過

44、渡的90度彎管時(shí)的加速壓力損失系數(shù) = =0.7 即小麥在通過由鉛垂向水平方向過渡的90度彎管時(shí)的加速壓力損失 =671.88（Pa）2 小麥在通過由水平向鉛垂方向過渡的90度彎管時(shí)的加速壓損系數(shù)=0.3即小麥在通過由水平向鉛垂方向過渡的90度彎管時(shí)的加速壓損為：=287.95（Pa）物料在供料裝置附近由零初速度起動(dòng)產(chǎn)生的壓力損失可以按下式計(jì)算求得：= =719.88 （Pa） 式中： -系數(shù)，它與被輸送物料的物理特性與氣流速度有關(guān)，通常=0.5-0.8。取=0.5-物料穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度（m/s） 3.彎管的壓力損失。當(dāng)兩相流通過彎管時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)方向改變產(chǎn)生離心力的作用，引起渦流與物料顆粒對彎

45、管外壁的撞擊、顆粒沿彎管外壁滑行或彈跳運(yùn)動(dòng)，因而產(chǎn)生彎管壓力損失。彎管壓力損失的大小取決于許多因素，主要有：彎管的轉(zhuǎn)彎角度與曲率半徑、管徑、管壁表面狀態(tài)、相鄰管段的特性、彎管的布置形式、輸送氣流速度、被輸送物料特性與混合比等。兩相流運(yùn)動(dòng)引起的彎管壓力損失可以按下式計(jì)算：（3-15）式中：-氣流通過彎管的局部阻力系數(shù)。 可以由表5-19查得。（倫，一華主編的氣流輸送工程第189頁）。 =0.38 -彎管局部阻力的附加壓力損失系數(shù)，其值見下表。（倫，一華主編的氣流輸送工程第111頁） 表3.3 彎管局部阻力的附加壓損系數(shù) 彎管空間方位/（度）鉛垂向下轉(zhuǎn)向水平 901.0鉛垂向上轉(zhuǎn)向水平 901.6

46、水平轉(zhuǎn)向水平 901.5水平轉(zhuǎn)向鉛垂向上 902.2水平轉(zhuǎn)向鉛垂向上 90（粉料）0.7根據(jù)上表可知，小麥在通過水平轉(zhuǎn)向鉛垂向上的90度彎管時(shí)的=2.2。所以小麥在通過此彎管處的局部 損失為：=（1+4×2.2）×0.38×1.2×=893.76（Pa） 同樣，小麥在通過鉛垂向上轉(zhuǎn)向水平的90度彎管時(shí)的=1.6，所以小麥在通過該彎管時(shí)的局部壓力損失為： =（1+4×1.6）×0.38×1.2× =674.88（Pa） 4.提升物料的壓力損失。在鉛垂管道輸送兩相流時(shí)，還必須包括克服物料自重而引起的壓力損失，即提升物料

47、到一定高度h所需的位能，稱為提升壓力損失，由下公式計(jì)算得：（3-16）當(dāng)鉛垂管高度h大于10m時(shí)，可以按下式求算：當(dāng)h小于10m時(shí)，可以由下式求算值，再根據(jù)值由圖4-20查得值。(倫，一化主編氣流輸送工程第159頁圖4-20)根據(jù)已知的值，即可算出值 。 =1.177 經(jīng)查得，=0.45，所以，提升物料的壓力損失為： = 4×11.77×6×0.45 =127.12 5.輸送系統(tǒng)各部件壓力損失。它主要包括供料裝置，分離器，除塵器，風(fēng)管，消聲器以與各種異型管件的壓力損失，根據(jù)選用不同結(jié)構(gòu)形式的部件由其相應(yīng)的公式計(jì)算。 離心分離器的壓力損失： 離心分離器的壓力損失可以

48、由下式計(jì)算而得：（3-17）式中: -局部阻力系數(shù)，通過實(shí)測求得，=14.6-分離器進(jìn)口風(fēng)速 。 =-進(jìn)口空氣密度，（）所以離心分離器的壓力損失為： = =108 6.吸送系統(tǒng)的總壓力損失 = =4247.83氣源機(jī)械的真空度，根據(jù)吸送系統(tǒng)總的壓力損失，再考慮增加10%20%的余量，即。為了保證能有足夠的風(fēng)壓，這里取，即氣源機(jī)械的真空度為:PB=1.20P=1.20×4247.83=5097.396(pa)（3）氣源機(jī)械的選擇：由以上的計(jì)算結(jié)果，即可根據(jù)吸送系統(tǒng)所需的風(fēng)量和風(fēng)壓（真空度），由產(chǎn)品目錄選取合適型號的氣源機(jī)械，并根據(jù)所需功率N選定配套電動(dòng)機(jī)。根據(jù)上述分析和計(jì)算結(jié)果，選擇L

49、SR-WD型風(fēng)機(jī)。它的主要性能如下：表3.4LSR-WD轉(zhuǎn)速P升壓進(jìn)口風(fēng)量軸功率200mm14509.843.111.5配電機(jī)型號為：Y160-4L軸功率為15KW。4 主要部件的設(shè)計(jì) 氣流輸送裝置一般又下列部件所組成：供料裝置，管道和管件，分離器，除塵器，卸料（卸灰）器與氣源機(jī)械等。這些部件結(jié)構(gòu)性能的合理選擇、配置和正確計(jì)算，對氣流輸送裝置運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性有很大影響。4.1 管道和管件根據(jù)用途的不同，氣流輸送裝置所用管道可以分為兩大類：輸料管和風(fēng)管。輸料管主要用以輸送物料，按照輸送工藝要求與特點(diǎn)，一般由直向輸料管和轉(zhuǎn)向輸料管組成。風(fēng)管是用以輸送純空或輸送空氣含塵濃度小于10%的氣體管道。

50、在氣流輸送系統(tǒng)中，通常還要根據(jù)工藝要求需要，配置一定數(shù)量和種類的管件，如回轉(zhuǎn)裝置與俯仰裝置、換向閥、管接等。對輸料管的基本要：有足夠的強(qiáng)度和剛度，較好的氣密性和耐磨性，壁面光滑，可拆管段要幼教好的同軸性，以與能夠快速安裝、便于清理堵塞等。4.1.1 輸料管輸料管一般都采用圓形截面管，它可以使氣流在整個(gè)截面上均勻分布，這對于物料的穩(wěn)定輸送是一個(gè)重要條件，其阻力較其他管形小，并且有制造簡單，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。在輸送磨蝕性較大的物料時(shí)，可以采用瓷襯復(fù)合鋼管。在輸送不許混入鐵銹的高級食品或石油化工中的粉粒狀物料時(shí)，可以采用不銹鋼管。在本次管道中采用普通的無縫鋼管。根據(jù)前面的分析計(jì)算，鋼管徑應(yīng)為193mm

51、，按照國家標(biāo)準(zhǔn)，選取最接近計(jì)算值的標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管徑，（根據(jù)表8-1倫，一華主編的氣流輸送工程第257頁）選用外徑為203mm，壁厚6mm，鋼管理論重量29.14kg/m的鋼管。 4.1.2 風(fēng)管各種氣流輸送系統(tǒng)中都需要用風(fēng)管來輸送含塵氣流或者潔凈空氣流，風(fēng)管通?？捎娩摪寰砗付伞ｏL(fēng)管的直徑根據(jù)通過該風(fēng)管的氣流性質(zhì)和風(fēng)速計(jì)算，當(dāng)輸送含塵氣流時(shí)， 應(yīng)按照粉塵不發(fā)生沉淀和壓力損失盡可能少的原則來選擇空氣速度 ，一般可以在12-18m/s圍選取。4.1.3 管道的連接為了安裝、維修方便，或者材料加工工藝與操作上的需要，輸料管與風(fēng)管往往要由若干管段組成。它們之間的連接，有焊接和法蘭連接兩種形式。在選擇和設(shè)

52、計(jì)各種形式的接頭時(shí)，一般應(yīng)該考慮：結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度好，使用耐久，氣密性高，能保證被連接部份同心度，拆卸方便，快捷，能避免輸料管在使用時(shí)發(fā)生彎折，漏氣，壓力增大，物料在接借口處破損。4.1.4 輸料管路的布置和選擇管路的布置原則 氣流輸送裝置與其他機(jī)械式輸送裝置相比，其優(yōu)點(diǎn)之一是輸送管路可以任意選定。但是如果選取經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)管線，應(yīng)很好的考慮許多問題。一般來說，管路的布置須主義以下幾點(diǎn)：一、要結(jié)合車間整體規(guī)劃與長遠(yuǎn)發(fā)展來選擇管路，充分考慮整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備和輸送系統(tǒng)配置的合理性。二、 要便于管道安裝、檢修和維護(hù)。三、 輸料管在滿足要求的前提下，應(yīng)盡可能的短。a),盡量減少彎頭數(shù)，彎管是引起物料破碎和輸送不穩(wěn)定甚至堵塞的主因之一，所以彎管數(shù)量盡可能的少用，尤其是盡量少用水平到鉛垂向上過渡的彎管。嚴(yán)禁兩個(gè)彎管挨近連接，以免物料顆粒在第一個(gè)彎管中減速后還來不與加速又進(jìn)入下一個(gè)彎管，這樣會(huì)造成輸送速度進(jìn)一步減慢，壓力損失增大并出現(xiàn)脈動(dòng)。特別是當(dāng)輸送速度還不足是很容易發(fā)生堵塞。b),水平管不宜過長，否則寧可采用水平管適當(dāng)分段加接鉛垂管的組合配管。因?yàn)槲锪显陂L水平管中輸送時(shí)，如果氣流過慢，則會(huì)逐步出現(xiàn)沉積現(xiàn)象，為確保輸送狀態(tài)穩(wěn)定，所需要的氣流速度要求比短水平胳輸送時(shí)大，如在中間裝以彎管或鉛垂管，則能對剛開始沉積下來的物料產(chǎn)生攪拌，反而會(huì)使輸送容易。4.2 供料裝置4.2