農(nóng)產(chǎn)品氣力輸送裝置及原理

一、氣力輸送裝置的特點(diǎn)和類型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：

§４氣力輸送裝置①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。②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)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③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。空氣、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Ⅱ3．分離筒Ⅰ4．關(guān)風(fēng)機(jī)5．風(fēng)機(jī)6．吸嘴優(yōu)點(diǎn)：不同位置卸料，不同取料，距離長(zhǎng)。分類二、氣力輸送的基本概念1、沉降速度：粒子從靜止?fàn)顟B(tài)開始，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：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。3、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V(m/s)保證可靠輸送同時(shí)考慮經(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1.5－3倍。V=(1.5－3)Va§４氣力輸送裝置FsWsVa§４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：①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)；②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)；③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。④當(dāng)氣速再降低形成柱塞流。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）μs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。μs=Gs/Gaμs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)μs＝0.5－3粒料時(shí)μs＝4－14壓氣式氣力輸送裝置μs＝40－80三、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。㈠吸嘴──供料器固定式移動(dòng)式（吸嘴）①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②移動(dòng)式(吸嘴)料、氣從下吸入口吸入，上口補(bǔ)充空氣§４氣力輸送裝置

１）單管吸嘴

⑴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。⑵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。⑶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。⑷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距離，以便補(bǔ)充空氣進(jìn)入。

２）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)改變擋板的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，擋板的開度可采用手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng)操作。主要有Y型、L型、γ型等固定式和誘導(dǎo)式。㈡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的范圍內(nèi)使用。

旋轉(zhuǎn)加料器的供料量為:V=60×q×n×ηv[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.ηv---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。㈢輸送管道及管件：用于提升物料和組成網(wǎng)絡(luò)。㈣卸料器：用于分離空氣和物料

（1）重力式卸料器：有三角箱、容積式等三角箱卸料器：其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分離效果好，體積大，適合分離不易破碎的物料。㈤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，直徑較小的顆粒或粉末常在未達(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（Ｄ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。㈦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：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（3～15kPa）中壓（1～3kPa）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/μr(m3/h)r－空氣容重：r=1.2kg/m3G－輸送裝置生產(chǎn)率(kg/h)μ－濃度比：物料與空氣重量比，粉μ＝0.5－3；谷μ＝2－5Q求出后再加上10－20%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)。2、輸送管道內(nèi)徑d∵πd2v/4(m3/s)=Q/3600(m3/s)Q－風(fēng)量m3/hV－氣流速度V=12－22m/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)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、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---0.510--30低壓壓送<0.51--10高壓壓送1—710--505、影響混合比的因素：

混合比對(duì)設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用影響很大?；旌媳却?，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。混合比又與輸送方式有關(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①通過(guò)接料器的壓