農產品氣力輸送裝置及原理

一、氣力輸送裝置的特點和類型1、用途：送粉、細粒物料，利用空氣流在管道內輸送。2、優(yōu)點：設備簡單，占地面積小，密封性好（粉塵少），自動化程度及生產率高，有利于安全生產，輸送距離長，布局靈活。缺點：動力消耗大，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（利用氣流的負壓吸力）12341．風機2．分離筒3．關風機4．吸嘴粉塵物料氣流從閉風機卸出由風機口排出吸嘴吸管分離筒分離成氣流物料優(yōu)點：不同地點取料，集中一點卸料。②壓氣式氣力輸送裝置（利用氣流吹力）優(yōu)點：從一個地方向多個地方供料。152341．風機2．關風機3．分離筒4．排氣口5．料斗物料關風機輸送管道風機氣流物料分離筒氣、塵物料卸料口排氣口氣、塵氣流物料吸嘴管道分離筒1料風機吸口閉風機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）工作過程：工作時，吸嘴從料堆中吸取物料，料進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，經過關風機進入輸送管道，空氣、粉塵從排氣口排出，經過風機的負壓口從正壓口排出，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Ⅱ3．分離筒Ⅰ4．關風機5．風機6．吸嘴優(yōu)點：不同位置卸料，不同取料，距離長。分類二、氣力輸送的基本概念1、沉降速度：粒子從靜止狀態(tài)開始，在流體中自由下落，最終達到均勻等速的沉降，這一臨界速度稱為粒子的沉降速度Vf。Ws的作用加速運動；f阻力增大；當Ws=f時，均速運動。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，而粒子的絕對速度為0時，此時氣流速度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：單位時間內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)保證可靠輸送同時考慮經濟性。V過大動力消耗大，磨損大V過小堵塞實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顆粒群的運動狀態(tài)有以下情況：①當氣流速度很大時，顆粒全部懸浮，均勻地分布在氣流中，呈懸浮狀態(tài)；②當氣流速度降低時，一部分顆粒會沉積在管的下部，但沒有落在管壁上，整個截面上部顆粒稀，下部顆粒密集，此稱為兩相流動狀態(tài)，即懸浮輸送的極限狀態(tài)；③當氣流速度進一步降低，將有部分顆粒從氣流中分離出來，沉積管壁上向前滑動，或停止移動產生積堆，形成小砂石，而向前推移，即為團快流。④當氣速再降低形成柱塞流。從上述分析可知要達到完全懸浮狀態(tài)運輸，必須有足夠的氣流速度。但過大的氣流速度也沒有必要，因為這樣將產生很大的運輸阻力，動力消耗大。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單位時間內輸送物料重量Gs與所需空氣重量Ga之比稱輸送濃度比。μs=Gs/Gaμs過大堵塞過小不經濟吸氣式氣力輸送裝置粉料時μs＝0.5－3粒料時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──供料器固定式移動式（吸嘴）①固定式接料器為誘導式接料器料從側面進入，空氣從上、下孔進入混合②移動式(吸嘴)料、氣從下吸入口吸入，上口補充空氣§４氣力輸送裝置

１）單管吸嘴

⑴直口管吸嘴此種結構簡單，壓強損失較大，補充空氣無保證，當插入料堆后，補充空氣口易被堵塞。⑵喇叭口吸嘴其阻力損失較直口的小，可用轉動的調節(jié)環(huán)，調節(jié)二次空氣入口。⑶斜口吸嘴對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，吸嘴口角上的四個支點使吸嘴與物料間保持一定的距離，以便補充空氣進入。

２）雙筒形吸嘴

是由入口處呈喇叭形內筒和可上下調節(jié)的外套筒組成。改變內外筒下端的相對高度來調節(jié)效率。物料和大部分空氣經吸嘴的底部進入內筒，補充空氣經內外筒間的環(huán)形空間從吸嘴內外筒下部端面之間的間隙導入內筒（改變下端兩端面的間隙可以調節(jié)補充風量的大小，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的取料。物料的下料量可以通過改變擋板的開度進行調節(jié)，擋板的開度可采用手動、電動或氣動操作。主要有Y型、L型、γ型等固定式和誘導式。㈡旋轉加料器（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）其結構如圖。作用：將管內的正壓或負壓與大氣隔離，達到進料和卸料目的。主要由圓柱形的殼體及殼體內的葉輪組成。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子，當葉輪由電動機和減速器帶動旋轉時，物料由上部料斗送入旋轉的葉輪的空腔內，隨后轉至下部流進輸料管而被壓送。為了提高格腔內的裝滿程度，殼體上裝有在格腔將轉至料斗之前把格腔內的高壓空氣從均壓管引出。結構：它由葉輪和外殼組成。固葉輪上有一定數量的凹槽，用于填充飼料，當物料充滿凹槽，轉過180°后，料卸出，在壓氣式（正壓）上裝一個逸氣管，起減壓作用。工作過程：工作時，當葉輪轉動，在關風機上方時，由于凹槽空間較小，瞬間壓力平衡，飼料排入凹槽，當轉到下方時同樣能在瞬間達到壓力平衡使飼料從出口排出。當關風機用作壓送式供料時，在外殼一側有一排氣管，以逸出凹槽內的高壓空氣，以免影響充料。要求為了減少漏氣量，葉輪工作時從入口到出口一側應保持有兩片以上的葉片與殼體內壁相貼，以形成一個迷宮式的密封腔。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，常在進料口設有防卡擋板。轉速的確定：當轉子葉片的圓周速度在0.5m/s以下時,供料量與速度成正比；速度在0.5m/s供料能力最大；當速度大于0.5m/s時，則供料能力反而下降（因為轉數太快，葉片其了密封作用即物料來不及落入葉片間的格內），所以一般都在供料量與速度成正比的范圍內使用。

旋轉加料器的供料量為:V=60×q×n×ηv[m3/h]式中:q---轉子旋轉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：旋轉式供料器廣泛應用于中、低壓的壓送式氣力輸送裝置中，它具有一定的氣密性，適用于輸送流動性好、磨擦性小的粉狀、小塊狀的干燥物料。旋轉式供料器亦稱閉風器，在吸引式輸送裝置中又可做卸料器使用。這時，它安裝在分離器的下部，使物料從分離器卸出，并防止空氣進入分離器。㈢輸送管道及管件：用于提升物料和組成網絡。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：其特點是結構簡單，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，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：容積式分離器的結構簡單、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：是當雙相流（懸浮粒子與空氣）從切向導管進入分離器后，將沿分離器的內壁作旋轉運動，此時它們將受離心力、重力和摩擦力的共同作用，因固體物料受摩擦力大，故其旋轉的速度逐漸變小，而貼分離器的內壁下沉到底部被排出；而此時氣流所受摩擦力小，速度降低的少，在旋轉下落時又受到錐體的折射作用而反折向上，作回旋上升運動，形成內層的上旋氣流（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_到器壁前就被卷入上旋氣流中而從頂部被排出。離心分離器的結構如圖：它是由圓筒部分、切線導管和排氣管及下部開有卸料口的圓錐體所組成的。特點：結構簡單、沒有轉動部件、尺寸較小、分離效率較高的氣固分離設備。適用范圍：它不適于潮濕粘結性物料。影響其分離效果和壓力損失的因素：主要有進氣速度和分離器的幾何尺寸。作用：將氣料分離。型號表示：排風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風機氣力輸送中的動力設備作為氣力輸送系統(tǒng)氣源的風機是系統(tǒng)最重要的設備。系統(tǒng)的工作效率、容量、經濟指標等在根大程度上都取決于風機的正確選擇與操作管理。分類：根據結構分軸流風機、離心式風機。根據排氣壓力分高壓（3～15kPa）中壓（1～3kPa）低壓（小于lkPa）羅茨風機、離心式（自學）

對壓送式氣流輸送常用的風機有：離心式鼓風機（風壓小、風量大、結構簡單、制造方便，應用廣）和羅茨鼓風機（其作用原理、結構與齒輪泵相似，即兩個轉子方向相反，一側吸氣，一側排氣）。對于低壓式即風壓低于0.5大氣壓時，采用羅茨鼓風機或渦輪鼓風機；對高壓式即風壓為1--7大氣壓時，采用往復式空氣壓縮機。對吸引式氣流輸送常用：水環(huán)真空泵、往復式真空泵。對低真空即1000mm水柱時，采用通風式鼓風機，高真空在5000mm水柱之內，采用羅茨式風機、水環(huán)、往復式真空泵等。四、氣力輸送裝置的計算、所需風量QQ=G/μr(m3/h)r－空氣容重：r=1.2kg/m3G－輸送裝置生產率(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%漏風量。原則：在設計氣流輸送裝置時，首先要知道被輸送物料的性質和形狀、最大輸送量、輸送的起點和終點；然后定出輸送方式；選用適當的氣流速度和混合比，算出所需的空氣量；依此計算管徑；根據管路布置，算出阻力損失；然后再根據空氣量和總壓頭損失選擇風機。2、輸送管道內徑d∵πd2v/4(m3/s)=Q/3600(m3/s)Q－風量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。因為速度過大，能量消耗大，增加管路磨損；氣流過小，保證不了顆粒的懸浮狀態(tài)，易造成管路的堵塞。具體數據尚需用實驗的方法確定或根據經驗選取。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表。絕大多數的氣流輸送用25m/s的氣流速度就足夠了。4、混合比的確定單位時間內通過管道截面的物料質量與空氣質量的比值，稱為混合比（m）。=

設計時如無實驗數據和可靠資料，可參考下列數據。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：

混合比對設備費用和操作費用影響很大。混合比大，生產能力大，耗費低，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|的影響。如松散物料可用較大混合比，潮濕、結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通過接料器的壓