農(nóng)產(chǎn)品氣力輸送裝置及原理

1、一、氣力輸送裝置的特點(diǎn)和類(lèi)型1、用途：送粉、細(xì)粒物料，利用空氣流在管道內(nèi)輸送。2、優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積小，密封性好（粉塵少），自動(dòng)化程度及生產(chǎn)率高，有利于安全生產(chǎn)，輸送距離長(zhǎng)，布局靈活。缺點(diǎn)：動(dòng)力消耗大，零部件磨損快，不易輸送濕度、溫度高的物料，噪音大。3、種類(lèi)： 氣力輸送裝置氣力輸送裝置吸氣式氣力輸送裝置（利用氣流的負(fù)壓吸力）12341風(fēng)機(jī)2分離筒3關(guān)風(fēng)機(jī)4吸嘴粉塵 物料 氣流 從閉風(fēng)機(jī)卸出 由風(fēng)機(jī)口排出吸嘴 吸管 分離筒分離成 氣流物料優(yōu)點(diǎn)：不同地點(diǎn)取料，集中一點(diǎn)卸料。壓氣式氣力輸送裝置（利用氣流吹力）優(yōu)點(diǎn)：從一個(gè)地方向多個(gè)地方供料。152341風(fēng)機(jī)2關(guān)風(fēng)機(jī)3分離筒4排氣口5料斗物料關(guān)

2、風(fēng)機(jī)輸送管道風(fēng)機(jī)氣流物料分離筒氣、塵物料卸料口排氣口氣、塵氣流物料吸嘴管道分離筒1料風(fēng)機(jī)吸口閉風(fēng)機(jī)壓氣輸送管道分離筒2氣、塵排出料 卸料口混合式氣力輸送裝置（吸力和吹力）工作過(guò)程：工作時(shí)，吸嘴從料堆中吸取物料，料進(jìn)入第一分離筒后將料分成三部分：空氣、粉塵、物料；物料從分離筒的排料口排出，經(jīng)過(guò)關(guān)風(fēng)機(jī)進(jìn)入輸送管道，空氣、粉塵從排氣口排出，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)的負(fù)壓口從正壓口排出，繼續(xù)輸送物料，將物料送到第二分離筒，由第二分離筒將料分成三部分：空氣、粉塵、物料；物料從分離筒的排料口排出?？諝?、粉塵從排氣口排出。 123456混合式氣力輸送裝置（吸力和吹力）1排氣口2分離筒 3分離筒 4關(guān)風(fēng)機(jī)5風(fēng)機(jī)6吸嘴 優(yōu)點(diǎn)：

3、不同位置卸料，不同取料，距離長(zhǎng)。分類(lèi)分類(lèi)二、氣力輸送的基本概念1、沉降速度沉降速度：粒子從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始，在流體中自由下落，最終達(dá)到均勻等速的沉降，這一臨界速度稱為粒子的沉降速度Vf 。Ws的作用加速運(yùn)動(dòng)；f阻力增大；當(dāng)Ws=f時(shí)，均速運(yùn)動(dòng)。2、懸浮速度：懸浮速度：沉降速度為Vf 的粒子，受速度為Va 的垂直向上的均勻氣流作用，而粒子的絕對(duì)速度為0時(shí)，此時(shí)氣流速度Va 稱為懸浮速度。Vf Va 但方向相反。不同物料有不同的懸浮速度。aassfcgdV343、輸送量：輸送量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輸送物料重量稱為輸送量。Gs(kg/h)。4、輸送物料的氣流速度輸送物料的氣流速度V(m/s)保證可靠輸送 同時(shí)考

4、慮經(jīng)濟(jì)性。V 過(guò)大 動(dòng)力消耗大，磨損大V 過(guò)小 堵塞實(shí)際輸送氣流速度取懸浮速度的1.53倍。V=(1.53) Va 氣力輸送裝置氣力輸送裝置FsWsVa 氣力輸送裝置氣力輸送裝置物料顆粒在水平管內(nèi)顆粒群的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有以下情況： 當(dāng)氣流速度很大時(shí)，顆粒全部懸浮，均勻地分布在氣流中，呈懸浮狀態(tài)； 當(dāng)氣流速度降低時(shí)，一部分顆粒會(huì)沉積在管的下部，但沒(méi)有落在管壁上，整個(gè)截面上部顆粒稀，下部顆粒密集，此稱為兩相流動(dòng)狀態(tài)，即懸浮輸送的極限狀態(tài)； 當(dāng)氣流速度進(jìn)一步降低，將有部分顆粒從氣流中分離出來(lái)，沉積管壁上向前滑動(dòng)，或停止移動(dòng)產(chǎn)生積堆，形成小砂石，而向前推移，即為團(tuán)快流。 當(dāng)氣速再降低形成柱塞流。 從上述分析

5、可知要達(dá)到完全懸浮狀態(tài)運(yùn)輸，必須有足夠的從上述分析可知要達(dá)到完全懸浮狀態(tài)運(yùn)輸，必須有足夠的氣流速度。但過(guò)大的氣流速度也沒(méi)有必要，因?yàn)檫@樣將產(chǎn)生氣流速度。但過(guò)大的氣流速度也沒(méi)有必要，因?yàn)檫@樣將產(chǎn)生很大的運(yùn)輸阻力，動(dòng)力消耗大。所以氣流速度也不能太大。很大的運(yùn)輸阻力，動(dòng)力消耗大。所以氣流速度也不能太大。1、均勻流2、管底流3、疏密流4、停滯流5、部分流6、柱塞流5、輸送濃度比（混合比）輸送濃度比（混合比）s單位時(shí)間內(nèi)輸送物料重量Gs與所需空氣重量Ga之比稱輸送濃度比。s=Gs/Ga s 過(guò)大 堵塞 過(guò)小 不經(jīng)濟(jì)吸氣式氣力輸送裝置 粉料時(shí) s0.53 粒料時(shí) s414壓氣式氣力輸送裝置 s4080三、

6、氣力輸送裝置的主要部件三、氣力輸送裝置的主要部件作用：把物料供入輸料管中，并形成合適的物料與空氣的混合比。吸嘴供料器 固定式 移動(dòng)式（吸嘴）固定式接料器 為誘導(dǎo)式接料器 料從側(cè)面進(jìn)入 ，空氣從上、下孔進(jìn)入 混合移動(dòng)式(吸嘴)料、氣從下吸入口吸入，上口補(bǔ)充空氣 氣力輸送裝置氣力輸送裝置 ）單管吸嘴 直口管吸嘴 此種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓強(qiáng)損失較大， 補(bǔ)充空氣無(wú)保證，當(dāng)插入料堆后，補(bǔ)充空氣口易被堵 塞。 喇叭口吸嘴 其阻力損失較直口的小，可用轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)環(huán)，調(diào)節(jié)二次空氣入口。 斜口吸嘴 對(duì)吸引顆粒物料性能好，適用于吸取 殘留在角落的物料。扁口吸嘴 適于吸取粉狀物料，吸嘴口角上的四個(gè)支點(diǎn)使吸嘴與物料間保持一定的

7、距離，以便補(bǔ)充空氣進(jìn)入。 ）雙筒形吸嘴 是由入口處呈喇叭形內(nèi)筒和 可上下調(diào)節(jié)的外套筒組成。 改變內(nèi)外筒下端的相對(duì)高度 來(lái)調(diào)節(jié)效率。 物料和大部分空氣經(jīng)吸嘴 的底部進(jìn)入內(nèi)筒，補(bǔ)充空氣 經(jīng)內(nèi)外筒間的環(huán)形空間從吸 嘴內(nèi)外筒下部端面之間的間 隙導(dǎo)入內(nèi)筒（改變下端兩端 面的間隙可以調(diào)節(jié)補(bǔ)充風(fēng)量 的大小，以獲得最好的輸送 效果。 3）固定式受料嘴（又稱為喉管） 主要用于車(chē)間固定地點(diǎn)的取料。物料的下料量可以通過(guò)改變擋板的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，擋板的開(kāi)度可采用手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng)操作。 主要有Y型、L型、型等固定式和誘導(dǎo)式。旋轉(zhuǎn)加料器 （在真空輸送系統(tǒng)中用作卸料器，在壓力輸送系統(tǒng)用作加料器）其結(jié)構(gòu)如圖。作用：將管內(nèi)的正壓

8、或負(fù)壓與大氣隔離，達(dá)到進(jìn)料和卸料目的。主要由圓柱形的殼體及殼體內(nèi)的葉輪組成。殼體兩端蓋密封。殼體的上部與加料斗相連，下部與輸料管相通。殼體裝有帶葉片的轉(zhuǎn)子，當(dāng)葉輪由電動(dòng)機(jī)和減速器帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料由上部料斗送入旋轉(zhuǎn)的葉輪的空腔內(nèi)，隨后轉(zhuǎn)至下部流進(jìn)輸料管而被壓送。為了提高格腔內(nèi)的裝滿程度，殼體上裝有在格腔將轉(zhuǎn)至料斗之前把格腔內(nèi)的高壓空氣從均壓管引出。 結(jié)構(gòu)：它由葉輪和外殼組成。固葉輪上有一定數(shù)量的凹槽，用于填充飼料，當(dāng)物料充滿凹槽，轉(zhuǎn)過(guò)180后，料卸出，在壓氣式（正壓）上裝一個(gè)逸氣管，起減壓作用。工作過(guò)程：工作時(shí)，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在關(guān)風(fēng)機(jī)上方時(shí)，由于凹槽空間較小，瞬間壓力平衡，飼料排入凹槽，當(dāng)轉(zhuǎn)到下方

9、時(shí)同樣能在瞬間達(dá)到壓力平衡使飼料從出口排出。當(dāng)關(guān)風(fēng)機(jī)用作壓送式供料時(shí)，在外殼一側(cè)有一排氣管，以逸出凹槽內(nèi)的高壓空氣，以免影響充料。 要求為了減少漏氣量，葉輪工作時(shí)從入口到出口一側(cè)應(yīng)保持有兩片以上的葉片與殼體內(nèi)壁相貼，以形成一個(gè)迷宮式的密封腔。葉輪與殼體間的貼合間隙要盡量減小，一般為0.20-0.40mm。 為防止葉片被異物卡死，常在進(jìn)料口設(shè)有防卡擋板。 轉(zhuǎn)速的確定：當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片的圓周速度在0.5m/s以下時(shí),供料量與速度成正比；速度在0.5m/s供料能力最大；當(dāng)速度大于0.5m/s時(shí)，則供料能力反而下降（因?yàn)檗D(zhuǎn)數(shù)太快，葉片其了密封作用即物料來(lái)不及落入葉片間的格內(nèi)），所以一般都在供料量與速度成正比

10、的范圍內(nèi)使用。 旋轉(zhuǎn)加料器的供料量為: V=60qnv m3/h 式中: q-轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周理論上排出物料的最大體積，既全部格腔的幾何容積. v-容積效率，一般為0.75-0.85。適用范圍： 旋轉(zhuǎn)式供料器廣泛應(yīng)用于中、低壓的壓送式氣力輸送裝置中，它具有一定的氣密性，適用于輸送流動(dòng)性好、磨擦性小的粉狀、小塊狀的干燥物料。 旋轉(zhuǎn)式供料器亦稱閉風(fēng)器，在吸引式輸送裝置中又可做卸料器使用。這時(shí)，它安裝在分離器的下部，使物料從分離器卸出，并防止空氣進(jìn)入分離器。輸送管道及管件輸送管道及管件：用于提升物料和組成網(wǎng)絡(luò)。：用于提升物料和組成網(wǎng)絡(luò)。卸料器卸料器：用于分離空：用于分離空氣和物料氣和物料 （1）重力式卸

11、料器：）重力式卸料器：有三角箱、容積式等有三角箱、容積式等三角箱卸料器三角箱卸料器： 其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 分離效果好，體積大，分離效果好，體積大， 適合分離不易破碎的物料。適合分離不易破碎的物料。分離器 為把物料顆粒從空氣流中分離出來(lái)，須采用分離器。常用的分離器有容積式和離心式兩種。 1、容積式分離器 原理：是利用容器的有效截面積突然擴(kuò)大使空氣流速大幅度降低，物料因重力作用從氣流中沉降而分離，并從下部的卸料器排出。 特點(diǎn)：容積式分離器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、工作可靠、壓力損失小，但尺寸很大。 2、離心式分離器（旋風(fēng)分離筒、分離筒、集料筒、沙克龍） 離心式分離器的作用原理：是當(dāng)雙

12、相流（懸浮粒子與空氣）從切向?qū)Ч苓M(jìn)入分離器后，將沿分離器的內(nèi)壁作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)它們將受離心力、重力和摩擦力的共同作用，因固體物料受摩擦力大，故其旋轉(zhuǎn)的速度逐漸變小，而貼分離器的內(nèi)壁下沉到底部被排出；而此時(shí)氣流所受摩擦力小，速度降低的少，在旋轉(zhuǎn)下落時(shí)又受到錐體的折射作用而反折向上，作回旋上升運(yùn)動(dòng)，形成內(nèi)層的上旋氣流（稱為氣芯），最后由頂部排氣管排出，即完成氣物分離。其中，直徑較小的顆?；蚍勰┏Ｔ谖催_(dá)到器壁前就被卷入上旋氣流中而從頂部被排出。離心分離器的結(jié)構(gòu)如圖：它是由圓筒部分、切線導(dǎo)管和排氣管及下部開(kāi)有卸料口的圓錐體所組成的。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件、尺寸較小、分離效率較高的氣固分離設(shè)備。適

13、用范圍：它不適于潮濕粘結(jié)性物料。影響其分離效果和壓力損失的因素：主要有進(jìn)氣速度和分離器的幾何尺寸。作用：將氣料分離。型號(hào)表示：排風(fēng)管的直徑與圓筒直徑之比乘100（排/D筒）。60型二者比為0.638型二者比為0.3855型二者比為0.55通用型為60型、55型比值小除塵好壓損失大。 風(fēng)機(jī) 氣力輸送中的動(dòng)力設(shè)備作為氣力輸送系統(tǒng)氣源的風(fēng)機(jī)是系統(tǒng)最重要的設(shè)備。系統(tǒng)的工作效率、容量、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等在根大程度上都取決于風(fēng)機(jī)的正確選擇與操作管理。分類(lèi)：根據(jù)結(jié)構(gòu)分軸流風(fēng)機(jī)、離心式風(fēng)機(jī)。 根據(jù)排氣壓力分 高壓（315kPa） 中壓（13kPa） 低壓（小于 lkPa）羅茨風(fēng)機(jī)、離心式（自學(xué)） 對(duì)壓送式氣流輸送壓送

14、式氣流輸送常用常用的風(fēng)機(jī)有：離心式鼓風(fēng)機(jī)（風(fēng)壓小、風(fēng)量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，應(yīng)用廣）和羅茨鼓風(fēng)機(jī)（其作用原理、結(jié)構(gòu)與齒輪泵相似，即兩個(gè)轉(zhuǎn)子方向相反，一側(cè)吸氣，一側(cè)排氣）。對(duì)于低壓式即風(fēng)壓低于0.5大氣壓時(shí)，采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)或渦輪鼓風(fēng)機(jī)；對(duì)高壓式即風(fēng)壓為1-7大氣壓時(shí)，采用往復(fù)式空氣壓縮機(jī)。對(duì)吸引式氣流輸送吸引式氣流輸送常用：水環(huán)真空泵、往復(fù)式真空泵。對(duì)低真空即1000mm水柱時(shí)，采用通風(fēng)式鼓風(fēng)機(jī)，高真空在5000mm水柱之內(nèi)，采用羅茨式風(fēng)機(jī)、水環(huán)、往復(fù)式真空泵等。四、氣力輸送裝置的計(jì)算、所需風(fēng)量QQ=G/r (m3/h)r空氣容重：r=1.2kg/ m3G輸送裝置生產(chǎn)率(kg/h)濃度比：物料

15、與空氣重量比 ，粉0.53；谷25Q求出后再加上1020%漏風(fēng)量。原則：在設(shè)計(jì)氣流輸送裝置時(shí)，首先要知道被輸送物料的性質(zhì)和形狀、最大輸送量、輸送的起點(diǎn)和終點(diǎn)；然后定出輸送方式；選用適當(dāng)?shù)臍饬魉俣群突旌媳?，算出所需的空氣量；依此?jì)算管徑；根據(jù)管路布置，算出阻力損失；然后再根據(jù)空氣量和總壓頭損失選擇風(fēng)機(jī)。vQd360042、輸送管道內(nèi)徑dvQd36004d2v/4 (m3/s)=Q/3600 (m3/s)Q風(fēng)量 m3/hV氣流速度 V=1222m/s3、氣流速度的確定 氣流速度的正確確定是十分重要的。因?yàn)樗俣冗^(guò)大，能量消耗大，增加管路磨損；氣流過(guò)小，保證不了顆粒的懸浮狀態(tài)，易造成管路的堵塞。具體數(shù)

16、據(jù)尚需用實(shí)驗(yàn)的方法確定或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。一般氣流輸送其氣流速度大于2-3倍的顆粒懸浮速度。某些物料的懸浮速度值及推薦用的氣流速度見(jiàn)表。絕大多數(shù)的氣流輸送用25m/s的氣流速度就足夠了。4 4、混合比的確定、混合比的確定 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管道截面的物料質(zhì)量與空氣質(zhì)量的比值，稱為混合比（m）。 = 設(shè)計(jì)時(shí)如無(wú)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和可靠資料，可參考下列數(shù)據(jù)。 1、依輸送方式確定m值 輸送方式 壓力范圍 m值 低真空吸送 -0.2以下 1-10 高真空吸送 -0.2- -0.5 10-30 低壓壓送 0.5 1-10 高壓壓送 17 10-50GGm物vFG氣物36005 5、影響混合比的因素：、影響混合比的因素：

17、混合比對(duì)設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用影響很大。混合比大，生產(chǎn)能力大，耗費(fèi)低，但易堵塞管路和增加阻力損失 ，需較高壓力的空氣?；旌媳仁芪锪闲再|(zhì)的影響。如松散物料可用較大混合比，潮濕、結(jié)塊物料或粉狀物料可用較小的混合比?；旌媳扔峙c輸送方式有關(guān)系。如吸送式用較小的混合比，壓送式可選大一些。6、壓力損失通過(guò)接料器的壓力損失H接接rv2/2g (kg/m2)接接料器的局部阻力系數(shù)， 吸嘴為1.73；誘導(dǎo)式為0.67.r空氣容重 kg/m3；v輸送速度 m/s空氣加速物料的壓力損失H加iG (kg/m2)G輸送量（噸小時(shí)）；i單位加速壓損（查表）摩擦損失H摩Rl(1+k) (kg/m2 )R純空氣通過(guò)時(shí)單位管長(zhǎng)的壓力損失 (kg/m2 )查表l管長(zhǎng)； 重量濃度比； k阻力系數(shù)彎頭的壓力損失H彎彎rv2(1+K彎)/2g (kg/m2 )彎純空氣通過(guò)彎頭的局部阻力系數(shù)（表）K彎物料通過(guò)彎頭的阻力系數(shù)（表）恢復(fù)輸送速度的壓力損失H彎i彎G (kg/m