第五章氣力輸送機

第五章氣力輸送機第一節(jié)概述工作原理：以空氣作為承載介質，借助于具有一定能量的空氣流，使物料與空氣沿一定管路從一處輸送到另一處。一、分類根據(jù)氣固比根據(jù)物理狀態(tài)

①吸送式（低壓管）空氣流低于1個大氣壓用鼓風機從整個管路系統(tǒng)中抽氣，使管道內氣壓低于外界大氣壓吸嘴外的空氣透過物料間歇與物料形成混合物，從吸嘴吸入輸料管并沿管路輸送到達卸料點時，由分離器把物料與空氣分離開來物料從卸料器卸出，空氣則通過風管經(jīng)除塵器除塵后再通過鼓風機、消聲器等排入大氣中1.懸浮氣力輸送①吸送式特點：自動取料，輸送距離有限，除塵器要求較高（鼓風機工作條件較差）②壓送式（高壓管）工作過程：鼓風機將壓縮空氣壓入管道，與物料形成混合物，送至卸料口，由分離器分離空氣與物料。②壓送式特點：輸送距離長，可實現(xiàn)較高生產(chǎn)率；除塵要求不高；不能自動取料；供料器結構復雜。③混合式（由吸送式和壓送式組成）③混合式（由吸送式和壓送式組成）特點：自動取料，輸送距離長。過程：物料從吸嘴進入管道，被吸送至分離器；經(jīng)下部卸料器（壓部供料器）卸出并送至壓送部分輸料管，所分離出的空氣經(jīng)風管送至鼓風機壓縮進入輸料管。二、氣力輸送的特點優(yōu)：a.結構簡單，重量輕；b.管理方便，易實現(xiàn)自動化；c.自動取料；d.生產(chǎn)率高，貨損少。缺：功率消耗大；噪音大。第二節(jié)懸浮氣力輸送的基本理論一、氣固雙向流的流動狀態(tài)

1.運動狀態(tài)最主要的影響因

素：氣流速度物料特征氣固比2.變化規(guī)律氣流速度越高，物料顆粒均勻分布；氣流速度逐漸減小，物料顆?？拷艿滋幏植紳u密；氣流速度過小，物料顆粒一部分停滯在管底進而堵滿整個斷面。

3.狀態(tài)氣流速度足夠大，均勻分布——懸浮流氣流速度逐漸減小：①分布不均勻，管底較密——底密流②沿軸向出現(xiàn)疏密相間的流動，部分在管底滑動——疏密流（懸浮輸送的極限）③多數(shù)喪失懸浮能力，物料沉積、聚集、吹走過程交替——停滯流——不穩(wěn)定輸送④表層顆粒不規(guī)則移動，堆積層做沙丘形運動——部分流

——懸浮氣力輸送氣體動能輸送⑤堆積物料充塞管道——栓狀流——氣體壓力推動輸送4.氣流速度對流動狀態(tài)的影響①紊流垂直方向分速度對物料產(chǎn)生升力；②氣流速度分布不均勻而產(chǎn)生壓差和壓力；引起物料管內旋轉；③馬格努斯效應，顆粒環(huán)流，產(chǎn)生升力。④顆粒形狀的不規(guī)則；顆粒之間的相互碰撞產(chǎn)生升力。5.垂直輸送：空氣動力大于物料重力。曲線輸送：由于離心力作用，物料顆粒與彎管壁摩擦碰撞因而減速，需要重新加速。二、懸浮速度1.定義：指在垂直管中，物料顆粒處于懸浮狀態(tài)時的氣流速度。2.沉降速度：空氣阻力＝物料顆粒的浮重，物料均勻下降。3.懸浮速度與沉降速度，大小相等，方向相反。4.①管徑大，懸浮速度大；

②球形懸浮速度最大。第三節(jié)主要部件一、供料器1.作用：將物料供入輸料管；造成合適的氣固比。2.分類：

①吸送式：負壓系統(tǒng)內輸送要求吸嘴：輕便；吸料多而壓力損失?。痪哂醒a充風量調節(jié)裝置。型式單筒吸嘴：結構最簡單，混合比低雙筒吸嘴雙筒吸嘴：常用轉動吸嘴：適用于流動性差，易結塊物料，具有較高的混合比和生產(chǎn)率②壓送式：高壓系統(tǒng)內輸送既要將物料送入到系統(tǒng)管道中去，同時又要盡量不使管道中的空氣不漏出殼體的上部與加料斗相連，下部與輸料管相通當葉輪在殼體內旋轉時，物料從加料斗進入旋轉葉輪的格腔中，然后從下部流進輸料管。圖6－14 旋轉式供料器1－防卡擋板；2－葉輪；3－均壓管i）旋轉式供料器i）旋轉式供料器均壓管的作用：使葉輪格腔在轉到裝料口之前，就將其高壓氣體引出。特點：結構簡單，體積??；定量供料，對加工要求高。適用：用于流動性好，粉粒狀，小塊狀物料，壓送式氣力輸送機。ii）噴射式供料器a.供料口處管道噴嘴收縮→

空氣不會向供料口噴吹。b.供料口后有一段漸擴管→氣流速度↓，靜壓↑，達到輸送氣流速度和靜壓力。特點：低壓，壓損較大，混合比小，效率較低。適用：低壓短距離壓送式氣力輸送機。ii）噴射式供料器特點：混合充分，有單獨驅動裝置，成本高。適用：用于工作壓力不高于2.5個大氣壓，粉狀物料。iii）螺旋式供料器螺距逐漸減小使進入螺旋的物料被越壓越緊，可防止混合室內的壓縮空氣通過螺旋漏出。工作過程：①粉狀物加入密封容器，關閉加料，打開供料口。②壓縮空氣工作過程：①粉狀物加入密封容器，關閉加料，打開供料口。②壓縮空氣底部的壓縮空氣使物料流態(tài)化上部的壓縮空氣將混合物壓送到輸料管iv）容器式供料器iv）容器式供料器特點：高壓，密封性好，體積大，周期性工作，遠距離，大容量，消耗小，混合比高，成本高。適用：粉狀物料二、輸料管連接在吸嘴和分離器之間，根據(jù)形狀分為直管、軟管、彎管、鉸接彎管、伸縮管。1.直管無縫鋼管，法蘭連接2.輸料軟管①套筒式：由若干段圓錐形套筒組成。特點：結構簡單，便于制造，比較笨重，壓損大。②金屬式：內處鍍鋅薄鋼帶繞制，中間裝密封填料。特點：重量輕，抗拉強度差，不能承受載荷。③耐磨橡膠軟管：橡膠中間嵌有小鋼絲和夾布層。特點：強度好，不易漏氣，重量大。3.輸料彎管：鋼管或薄鋼板焊接曲率半徑為管道直徑的6～10倍。外側壁面易磨損，作成可拆換式結構，或采用加厚、加耐磨襯墊等措施。壓力損失4.伸縮輸料管作用：改變吸嘴的工作幅度和伸入船艙的深度，鋼絲繩牽引要求：保持氣密；伸縮動作靈活平穩(wěn)，結構簡單，維修方便。①垂直伸縮②水平伸縮：有三個互成120°均布的導向托輪。三、分離器作用：把物料從雙向流中分離。

1.容積式分離器原理利用容器有效截面突然擴大來降低風速，使氣流失去攜帶能力，從而物料因重力作用沉降分離。特點結構簡單，壓力損失小，尺寸大。工作原理：利用雙向流旋轉時離心力作用使物料拋出。雙相流從上部切向進口進入，由上向下作螺旋形運動形成外渦旋達到錐體底部。物料或灰塵在離心力的作用下被甩向器壁下落；達到底部的氣流沿分離器軸心轉而向上，形成上升內渦旋，最后經(jīng)排氣管排出。2.離心式分離器（分離器，除塵器）

特點：體積小，壓損小，分離效率高。提高其分離效率的辦法對一定質量的物料顆粒，可以通過提高物料的旋轉速度和減小分離器的半徑來加大離心力，提高分離效果。速度過高會使壓力損失增加，功率消耗增加，而且氣流會在器壁內表面形成很多旋渦，反而影響物料甩向壁面。因此，一般進氣速度采用12～20m/s。縮小分離器半徑不僅可增大物料所受的離心力，同時還縮短了物料與分離器壁的距離，使物料容易到達壁面，所以離心式分離器的直徑一般不超過1m。四、除塵器作用：除塵，保護鼓風機，回收有價值的粉末。分類①旁路式旋風除塵器（旁路式分離器）②擴散式旋風除塵器（倒圓錐體，反射屏）③袋式過濾器1、旁路式旋風除塵器工作原理和離心式分離器相同主要特點是比普通旋風除塵器多設置了一個旁路分離室，使一部分向上運動的氣流所形成的上灰環(huán)中的粉塵能夠通過旁路分離室直接進入下渦旋氣流而得到清除，因而提高了除塵效率。2、擴散式旋風除塵器（倒圓錐體，反射屏）結構特點：圓筒體下面采用倒圓錐體，其下部固定一反射屏，反射屏與倒錐體之間形成環(huán)形的間隙，反射屏中心有透氣孔，它可防止已被分離出來的灰塵再次飛揚和被重新帶走。工作原理：粉塵在離心力作用下被甩向器壁下滑，經(jīng)反射屏四周的縫隙落入灰斗；大部分氣體則由反射屏上部旋轉而上；少量氣體隨粉塵一起進入受塵斗，經(jīng)反射屏透氣孔上升至除塵器中心排氣管。3、袋式過慮器①慮袋：棉、毛、化纖織物、工業(yè)條綸絨布；耐磨，強度高，容塵量大。②清灰方法：手工振動（0.35～0.5m/min），機械振動(1.0～1.5m/min)，氣流反向吹洗(3～4m/min)。3、袋式過慮器3、袋式過慮器手工振打即利用人工抖動濾袋的方式來清除積塵。此種清灰裝置結構簡單，工作可靠，但允許通過的過濾風速低，需要較多的濾布，占地面積大。3、袋式過慮器機械振打含塵空氣進入濾袋后由于氣流方向的改變，顆粒圈套的灰塵被沉降分離出來，細小的灰塵則粘附在濾袋上，在振動裝置的振動下，細小的灰塵被振落，空氣由濾袋逸出。此種除塵裝置除塵效果好，但濾袋常受機械力作用，損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大，常用于小型氣力輸送機上。3、袋式過慮器氣流反向吹洗工作原理：過濾時（a圖）含塵氣體進入箱體，灰塵被箱體的若干濾帶阻留，干凈空氣經(jīng)排氣口排出。清灰（b圖）時，排氣口關閉，清灰氣體經(jīng)脈沖閥依次反向進入濾帶，將粘附在濾袋上的灰塵吹落。五、卸料器（卸灰器）作用：將物料(粉塵)從分離器（除塵器）中卸出并阻止空氣自由進入卸料器內，以免減少吸送的有效風量，降低生產(chǎn)率。1.旋轉式卸料器①結構和計算與旋轉式供料器完全相同。②均壓管——使得葉輪格腔在轉至裝料口之前，其壓力就與分離料（上部裝料）壓力相等。③離合電氣聯(lián)鎖防卡裝置

2.雙閥門卸灰器工作原理：它由上下兩道閥門構成。工作時，上閥門常開，下閥門關閉，使物料（或灰塵）落入卸料器中。卸料時，上閥門關閉，下閥門打開，即可在氣力輸送機不停機的情況下進行卸料。特點：結構簡單、氣密性好，但其高度尺寸較大。上閥門下閥門六、風管作用：連接分離器、除塵器、鼓風機和作為通大氣的排氣管。①風速要適當。V過高，損壓增大；V過小，易堵塞。②材料：各種圓鋼管；鋼板焊接；白鐵皮。③分類：直長管；彎管；漸擴管或減縮管；管路進口的集風管；排氣出口的擴散管。彎管：其阻力取決于彎管直徑，曲率半徑和轉向角。進口集風管：由大而小的喇叭口形狀→其作用是減少由于氣流突然收縮引起的局部壓損。出口擴散管：截面逐漸擴大→大大降低空氣排除時的壓損。七、氣源機械作用：把機械能傳給空氣，簡言之，提供具有一定壓力與流速的空氣流，使空氣產(chǎn)生壓力差而在管內流動，輸送物料。要求：效率高（產(chǎn)生足夠大的風量風壓）；風量變化??；能在一定粉塵環(huán)境下正常工作；經(jīng)久耐用。

1.離心式鼓風機①組成：葉輪，機殼，機座。②工作原理：利用離心力作用使空氣的壓力和速度增高。③動作：結構簡單；噪音較低；風量較大，風壓較??；風量變化大，工作不穩(wěn)定。適用：只用于壓損小的小型氣力輸送機。

1.離心式鼓風機2.羅茨式鼓風機①組成：機殼，兩個轉子。②工作原理：兩個位差90°的轉子等速反向旋轉時，進入機內被轉子和外殼包圍的空氣由于所在空間容積減小，受到轉子和排氣端具有壓力的空氣的壓縮而提高壓力，其產(chǎn)生壓力的大小取決于管道系統(tǒng)中阻力。體積變化→壓差。2.羅茨式鼓風機③特點：結構簡單；高壓腔壓力取決于系統(tǒng)壓力；當壓力變化時，風量變化很小，流量穩(wěn)定；噪音較大。3.空氣壓縮機①組成：機身、氣缸、活塞、曲柄－連桿機構及氣閥機構構成。②進氣閥、排氣閥由氣缸內與進排氣管間的壓力差而自行開閉。3.空氣壓縮機③特點：結構簡單；可在較低的轉速下獲得高壓氣體，壓力變化時風量變化小，對空氣的清潔度要求較高，同時由于輸風不連續(xù)，故需要設置貯氣罐，安裝面積大。所以常用在高壓壓送式氣力輸送機上。八、消聲設備在鼓風機的排氣管或進、排氣管上裝設消聲器。1.阻性消聲消聲原理：把吸聲材料固定在氣流流過的管道內壁，或按一定方式在管道中排除。特點：具有良好的中高頻消聲性能。2.抗性消聲器工作原理：利用管道內截面突變，使沿管道傳播的聲波向聲源方向反射回去而引起消聲作用。特點：良好的低中頻消聲性能。3.阻抗復雜消聲器兩種方式的綜合；消聲量大，消聲頻率范圍廣。第四節(jié)設計計算（主要參數(shù)）一、原始資料二、設計步驟三、主要參數(shù)計算1.生產(chǎn)率2.混合比——物料的質量流量（kg/h）G——空氣質量流量（kg/h）↑；確定混合比：①輸送方式②輸送距離及管路布置③輸送管直徑3.輸送風速v