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畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
I、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：
負(fù)壓氣流輸送系統(tǒng)的設(shè)計
II、畢 業(yè)設(shè)計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計技術(shù)要求：
1．輸送量：10噸/時；
2．物料：小麥；
3．輸送距離：30米；
4．空氣（動力）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。
III、畢 業(yè)設(shè)計(論文)工作內(nèi)容及完成時間：
1. 查閱文獻(xiàn)、熟悉課題、撰寫開題報告； 3.01-3.14 (2周)
2. 相關(guān)外文文獻(xiàn)（6000字符以上）閱讀與翻譯； 3.15-3.21 (1周)
3．總體設(shè)計計算； 3.22-4.04 (2周)
4. 結(jié)構(gòu)方案分析與設(shè)計； 4.05-4.18 (2周)
5. 裝配圖設(shè)計； 4.19-5.23 (5周)
6. 主要零（部）件設(shè)計； 5.24-6.13 (3周)
7. 畢業(yè)論文撰寫； 6.14-6.27 (2周)
8. 答辯準(zhǔn)備及論文答辯 6.28-7.02 (1周)
Ⅳ 、主 要參考資料：
[1] 璞良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計.第七版.北京：高等教育出版社，2001
[2] 黎潤鐘主編，發(fā)酵工廠設(shè)備. 北京：中國輕工業(yè)出版社,2000
[3] 徐灝主編，機(jī)械設(shè)計手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.12
[4] 李克永.化工機(jī)械手冊. 天津: 天津大學(xué)出版社，1991.5
[5] Gzeslaw Strumillo,Tadeusz Kudra. Drying: Principles, Applications and design. Institute of Chemical Engineering, Lodz Technical University, Poland.
機(jī)械與材料工程 系 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)類 0781052 班
學(xué)生（簽名）： 劉紫華
日期： 自 2011年 3 月 23 日 至 2011年 6 月 23 日
指導(dǎo)教師（簽名）： 張緒坤
助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：
系（室）主任（簽名）：
附注:任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計說明書首頁。
學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明
本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。
作者簽名： 日期：
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。
作者簽名： 日期：
導(dǎo)師簽名： 日期：
畢業(yè)設(shè)計（論文）
題目： 氣流輸送系統(tǒng)的設(shè)計
系 別 航空工程系
專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班級學(xué)號 078105221
學(xué)生姓名 劉 紫 華
指導(dǎo)教師 張 緒 坤
二O一一 年 5月30日
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題目 氣體傳輸系統(tǒng)設(shè)計
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級 學(xué) 號 078105221
學(xué) 生 姓 名 劉 紫 華
指 導(dǎo) 教 師 張 緒 坤
填 表 日 期 2011 年 5 月 19 日
說 明
開題報告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）、研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。
畢業(yè)課題名稱：氣流輸送系統(tǒng)的設(shè)計
一、 選題的依據(jù)及意義：
氣力輸送技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，涉及流體力學(xué)、材料力學(xué)、自動化技術(shù)、制造技術(shù)等領(lǐng)域，屬高新技術(shù)項(xiàng)目。氣力輸送的應(yīng)用已有100多年的歷史，早在1853年郵局就用來輸送信件，1883 年港口用于裝卸糧食，到20 世紀(jì)初開始用于工業(yè)生產(chǎn)。近年來，隨著生產(chǎn)發(fā)展和生產(chǎn)過程日趨自動化，對節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，氣力輸送技術(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，氣力輸送的對象從早期的谷物，面粉和信件迅速擴(kuò)展到水泥，砂料，化工原料，煤粉等物料。應(yīng)用的范圍遍及糧食，港口，化工，冶金，電力，鑄造，食品，醫(yī)藥等領(lǐng)域。輸送方式從原始到如今完善，合理，從稀相懸浮輸送到濃相濃度的栓流輸送，初步解決了氣力輸送能耗高，管道磨損及物料破碎等問題，提高了氣力輸送技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
氣力輸送裝置新技術(shù)，新設(shè)備，新材料，新工藝的廣乏推廣，以及自身技術(shù)的不斷完善和提高，自動控制新技術(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，使氣力輸送技術(shù)作為現(xiàn)代物流的一個重要環(huán)節(jié)，將會發(fā)揮應(yīng)用的作用。
本課題就是基于氣力輸送技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，同時可以保護(hù)環(huán)境的思想，設(shè)計一套合理的氣力輸送系統(tǒng)來解決實(shí)際的生產(chǎn)問題。
二、 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）：
當(dāng)人們從自然風(fēng)力吹石卷塵和日常生活中見的吮吸現(xiàn)象得到啟示后，就設(shè)想到利用氣流在管道中運(yùn)送物料?；谶@個想法，早在1810年英國Medhurst就提出了利用管道將郵件作氣力輸送的方案。因此，氣力輸送技術(shù)乃始于成件物品的筒式輸送。數(shù)十年后氣力輸送才開始用來卸送谷物，棉花等散狀物料，出現(xiàn)了第一臺浮船式氣力卸船設(shè)備以及固定式的吸糧機(jī)設(shè)備。這些氣力卸船設(shè)備問世之后曾經(jīng)在歐洲各國，特別是在當(dāng)時的糧食輸入大國，如英國，荷蘭，德國等獲得了應(yīng)用和普及。
氣力輸送具有防塵效果好；便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化，可減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)省人力；在輸送過程中，可以同時進(jìn)行多種工藝操作，如混合、粉碎、分選、干燥、冷卻；防止物料受潮、污染或混入雜物等優(yōu)點(diǎn)，因而在鑄造、冶金、化工、建材、糧食加工等部門都得到應(yīng)用。近年來，氣力輸送技術(shù)在以往低壓氣力輸送和高壓輸送技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開拓應(yīng)用。例如，將粉料噴吹送入高溫熔化的液態(tài)金屬中；利用港口吸卸谷物的吸糧機(jī)原理將氣力輸送技術(shù)用語高溫熔渣的吸出清理；對以往難以輸送物料的輸送技術(shù)；磨損性大的物料的輸送技術(shù)以及塑料成形體中物件的輸送技術(shù)等。
我國從1985年就在港口對氣力輸送技術(shù)進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)并應(yīng)用于卸船，其他各行業(yè)也開發(fā)了多種形式氣力輸送裝備在生產(chǎn)上獲得了應(yīng)用。如建立了風(fēng)送系統(tǒng)的面粉廠，氣力輸送煙絲，鑄造車間型砂氣力輸送技術(shù)也逐漸發(fā)展起來。
除此之外，我國其他行業(yè)中氣力輸送的發(fā)展也很快，鑄造車間中的型砂，新砂，舊砂，煤粉和粘土粉等造型材料均已實(shí)現(xiàn)了氣力輸送，特別是近年來新一代低風(fēng)速高混合比氣力輸送裝置的開發(fā)和成功應(yīng)用使我國的氣力輸送技術(shù)水品有很大的提高。
我國早已成立中國機(jī)械工程學(xué)會物料搬運(yùn)專業(yè)分會，并設(shè)立了管道物料輸送技術(shù)專業(yè)委員會。在各行業(yè)和地方還成立了糧食、鑄造行業(yè)的氣力輸送等專業(yè)學(xué)組，這一切均將促進(jìn)氣力輸送技術(shù)在我國的應(yīng)用和進(jìn)一步發(fā)展。
三、研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案：
l 研究目標(biāo)
1、輸送量：10噸/時
2、物料： 小麥
3、輸送距離：30米
4、卸料方式：離心卸料
l 研究內(nèi)容
1、氣源機(jī)械的選擇
2、輸料管的內(nèi)徑設(shè)計
3、各管件的合理搭配連接
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
l 目標(biāo)：
1、按時完成老師安排的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。
2、更加熟悉PROE等制圖軟件。
3、能很好的完成畢業(yè)論文，順利畢業(yè)。
l 主要特色：
1、平均生產(chǎn)率高，所需操作人少，能降低勞動強(qiáng)度。
2、構(gòu)造簡單緊湊，安裝方便。
3、操作靈活簡單，使用方便，管理維修費(fèi)低。
4、運(yùn)動部件少，工作可靠，易實(shí)現(xiàn)自動化。
l 工作進(jìn)度：
1. 查閱文獻(xiàn)、熟悉課題、撰寫開題報告； 3.01-3.07 (1周)
2. 相關(guān)外文文獻(xiàn)（6000字符以上）閱讀與翻譯； 3.08-3.14 (1周)
3．總體設(shè)計計算； 3.15-4.28 (2周)
4. 結(jié)構(gòu)方案分析與設(shè)計； 4.29-5.05 (1周)
5. 裝配圖設(shè)計； 5.06-5.12 (1周)
6. 主要零（部）件設(shè)計； 5.13-5.19 (1周)
7. 畢業(yè)論文撰寫； 5.20-5.31 (2周)
五、參考文獻(xiàn)
[1] 璞良貴，紀(jì)名剛主編。機(jī)械設(shè)計。第七版。北京；高等教育出版社，2001
[2] 黎潤鐘主編，發(fā)酵工廠設(shè)備。 北京：中國輕工業(yè)出版社，2000
[3] 徐灝主編，機(jī)械設(shè)計手冊。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.12
[4] 李克永?；C(jī)械手冊。天津：天津大學(xué)出版社，1991.5
[5] Gzeslaw Strumillo,Tadeusz Kudra.Drying:Principles,Applications and design. Institute of Chemical Engineering,Lodz Technical University,Poland
[6] 楊倫，謝一華主編。氣力輸送工程。北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1
[7] 張慎衷。氣力訴訟系統(tǒng)輸送風(fēng)速的 確定原則和鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量換算方法。西安；中國物料搬運(yùn)學(xué)會第一屆學(xué)術(shù)年會論文集。1980
[8] 交通部科學(xué)研究院水運(yùn)所編。氣力輸送裝置的設(shè)計計算。北京；科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1981
[9] 黃標(biāo)著。氣力輸送。上海；上?？萍汲霭嫔?。1984
[10] 李詩久主編。工程流體力學(xué)。北京；機(jī)械工業(yè)出版社。1984
[11] 周乃知，朱鳳德主編。氣力輸送原理與設(shè)計計算。鄭州；河南科學(xué)技術(shù)出版社。1981
[12] 楊倫。氣力輸送技術(shù)的現(xiàn)狀與未來，成都；中國物運(yùn)學(xué)會第二屆學(xué)術(shù)年會論文集，1984
氣流輸送系統(tǒng)設(shè)計
學(xué)生姓名：劉紫華 班級：0781052
指導(dǎo)教師：張緒坤
摘要：氣流輸送技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，涉及流體力學(xué)、材料力學(xué)、自動化技術(shù)、制造技術(shù)等領(lǐng)域，屬高新技術(shù)項(xiàng)目。氣流輸送的應(yīng)用已有100多年的歷史，早在1853年郵局就用來輸送信件，1883 年港口用于裝卸糧食，到20 世紀(jì)初開始用于工業(yè)生產(chǎn)。近年來，隨著生產(chǎn)發(fā)展和生產(chǎn)過程日趨自動化，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，面粉和信件迅速擴(kuò)展到水泥，砂料，化工原料，煤粉等物料。應(yīng)用的范圍遍及糧食，港口，化工，冶金，電力，鑄造，食品，醫(yī)藥等領(lǐng)域。輸送方式從原始到如今完善，合理，從稀相懸浮輸送到濃相濃度的栓流輸送，初步解決了氣流輸送能耗高，管道磨損及物料破碎等問題，提高了氣流輸送技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
本文通過對原始材料的分析，采用了吸送式氣流輸送。吸送式氣流輸送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，目前在世界上使用十分廣泛，這是因?yàn)樗司哂袕V泛適應(yīng)條件外還有許多突出的優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作靈活方便易實(shí)現(xiàn)自動化等。
根據(jù)其原始材料，計算其輸料管內(nèi)徑，確定輸送風(fēng)速及其風(fēng)量，同時要計算系統(tǒng)中各項(xiàng)的壓力損失。在這些都確定的情況下，根據(jù)上述分析計算結(jié)果選定適合的風(fēng)機(jī)及其配備電動機(jī)，確定確實(shí)合理的管道布置方式，最后得出整套輸送裝置。
關(guān)鍵詞： 吸送式氣流輸送 輸料管內(nèi)徑 壓力損失
指導(dǎo)老師簽名：
Pneumatic Conveying System
Student name: Liu Zi Hua Class: 0781052
Supervisor: Zhang Xu Kun
Abstract: Pneumatic Conveying technology is a comprehensive technical, involving fluid dynamics, mechanics of materials, automation technology, manufacturing technology and other fields,which belongs to a high-tech projects. The application of Pneumatic Conveying has been more than 100 years of history, back in 1853, the post office had used it to deliver correspondence;in 1883 the port for loading and unloading of foodstuffs, to the beginning of the 20th century for industrial production.In recent years, with the development of production and the production process automation, energy conservation and environmental protection in an increasingly high demand., pneumatic conveying technology, by virtue of its technical characteristics have enjoyed rapid development and application. In the process of exploring and innovation constantly, the object of pneumatic conveying changes from the early cereals, flour and letters to the rapid expansion of cement, sand and industrial chemicals, coaldust and other materials. Application areas include of food, ports chemical engineering, metallurgy, power, casting, food, medicine and other fields; Transportation mode perfects from the original to the present perfection, reasonable, from dilute phase suspension transported to Ph indicator bolt flow conveying of dense phase, preliminarily settling of the problem of pneumatic conveying of high energy consumption,pipeline of high wear and tear and materials broken, which improve the reliability of the technology and economy of the pneumatic conveying.
Based on the analysis of the original material, this thesis adopts the use of suction sent pneumatic conveyor. Suction sent pneumatic conveyor installations is a development for the early delivery in the gas-delivery technology; Now to be used in a very wide range in the world, it is in that in addition to its extensive adaptation conditions, there are still many outstanding advantages : high productivity, simple and compact structure, flexible and user-friendly operation to achieve automation.
Baed on its original material, the writer has to calculate internal diameter of the conveying pipe, determine wind speed and wind transport volume, also has to calculate the various system pressure loss. In the case of these being identified, the writer ,according to the above analysis and computing results , is to selected the suitable Fan and its equip motor, determine the exact piping layout in a reasonable way, and get the final package delivery devices.
Keyword: Suction sent Pneumatic Conveying Send conveying pipe internal diameter Pressure loss
Signature of Supervisor:
目 錄
1 緒論
1.1 氣流輸送簡介與發(fā)展……………………………………………………… （01）
1.2 氣力輸送的類型和特點(diǎn)………………………………………………………（02）
1.3 氣力輸送系統(tǒng)的主要部件和設(shè)備……………………………………………（02）
1.4 選本課題的依據(jù)和意義………………………………………………………（03）
1.5負(fù)壓氣流輸送的發(fā)展概況……………………………………………………（04）
1.6選本課題的依據(jù)和意義………………………………………………………（05）
2 吸送式氣力輸送
2.1 類型……………………………………………………………………………（06）
2.2 系統(tǒng)組成………………………………………………………………………（07）
2.3 技術(shù)特點(diǎn)………………………………………………………………………（07）
3 系統(tǒng)的設(shè)計計算
3.1 設(shè)計的原始材料………………………………………………………………（09）
3.2 設(shè)計程序………………………………………………………………………（09）
3.3 計算方法………………………………………………………………………（10）
4 主要部件
4.1 管道和管件……………………………………………………………………（22）
4.2 供料裝置………………………………………………………………………（24）
4.3 物料分離器……………………………………………………………………（24）
4.4 除塵器…………………………………………………………………………（27）
4.5 卸料器…………………………………………………………………………（28）
結(jié) 論…………………………………………………………………………………（32）
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………（33）
致 謝…………………………………………………………………………………（34）
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士論文
氣流輸送系統(tǒng)
1 緒 論
1.1 氣流輸送的概況
氣流輸送（又稱氣力輸送），即利用氣流的能量，在密閉管道內(nèi)沿氣流方向輸送顆粒狀物料，是流態(tài)化技術(shù)的一種具體應(yīng)用。氣流輸送裝置的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可作水平的、垂直的或傾斜方向的輸送，在輸送過程中還可同時進(jìn)行物料的加熱、冷卻、輸送和氣流分級等物理操作或某些化學(xué)操作。與機(jī)械輸送相比，此法能量消耗較大，顆粒易受破損，設(shè)備也易受磨蝕。含水量多、有粘附性或在高速運(yùn)動時易產(chǎn)生靜電的物料，不宜于進(jìn)行氣流輸送。當(dāng)人們從自然風(fēng)力吹石卷塵和日常生活中見的吮吸現(xiàn)象得到啟示后，就設(shè)想到利用氣流在管道中運(yùn)送物料?；谶@個想法，早在1810年英國Medhurst就提出了利用管道將郵件作氣流輸送的方案。因此，氣流輸送技術(shù)乃始于成件物品的筒式輸送。數(shù)十年后氣流輸送才開始用來卸送谷物，棉花等散狀物料，出現(xiàn)了第一臺浮船式氣流卸船設(shè)備以及固定式的吸糧機(jī)設(shè)備。這些氣流卸船設(shè)備問世之后曾經(jīng)在歐洲各國，特別是在當(dāng)時的糧食輸入大國，如英國，荷蘭，德國等獲得了應(yīng)用和普及。
氣流輸送具有防塵效果好；便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化，可減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)省人力；在輸送過程中，可以同時進(jìn)行多種工藝操作，如混合、粉碎、分選、輸送、冷卻；防止物料受潮、污染或混入雜物等優(yōu)點(diǎn)，因而在鑄造、冶金、化工、建材、糧食加工等部門都得到應(yīng)用。近年來，氣流輸送技術(shù)在以往低壓氣流輸送和高壓輸送技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開拓應(yīng)用。例如，將粉料噴吹送入高溫熔化的液態(tài)金屬中；利用港口吸卸谷物的吸糧機(jī)原理將氣流輸送技術(shù)用語高溫熔渣的吸出清理；對以往難以輸送物料的輸送技術(shù)；磨損性大的物料的輸送技術(shù)以及塑料成形體中物件的輸送技術(shù)等。
我國從1985年就在港口對氣流輸送技術(shù)進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)并應(yīng)用于卸船，其他各行業(yè)也開發(fā)了多種形式氣流輸送裝備在生產(chǎn)上獲得了應(yīng)用。如建立了風(fēng)送系統(tǒng)的面粉廠，氣流輸送煙絲，鑄造車間型砂氣流輸送技術(shù)也逐漸發(fā)展起來。
除此之外，我國其他行業(yè)中氣流輸送的發(fā)展也很快，鑄造車間中的型砂，新砂，舊砂，煤粉和粘土粉等造型材料均已實(shí)現(xiàn)了氣流輸送，特別是近年來新一代低風(fēng)速高混合比氣流輸送裝置的開發(fā)和成功應(yīng)用使我國的氣流輸送技術(shù)水品有很大的提高。 我國早已成立中國機(jī)械工程學(xué)會物料搬運(yùn)專業(yè)分會，并設(shè)立了管道物料輸送技術(shù)專業(yè)委員會。在各行業(yè)和地方還成立了糧食、鑄造行業(yè)的氣流輸送等專業(yè)學(xué)組，這一切均將促進(jìn)氣流輸送技術(shù)在我國的應(yīng)用和進(jìn)一步發(fā)展。
1.2 氣流輸送的分類
根據(jù)顆粒在輸送管道中的密集程度，氣流輸送分為：①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0.1~25的輸送過程，操作氣速較高（約18～30m／s）。②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，待罐內(nèi)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20～40min-1脈沖壓縮空氣流吹入輸料管入口，在管道內(nèi)形成交替排列的小段料柱和小段氣柱，借空氣壓力推動前進(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、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，同時阻止空氣漏入。風(fēng)機(jī)的作用是為系統(tǒng)提供動力。真空吸送系統(tǒng)常用高壓離心風(fēng)機(jī)或水環(huán)真空泵；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9．8kPa)和高真空(真空度為40～60kPa)兩種。壓送式根據(jù)系統(tǒng)作用壓力，可分為高壓[壓力為(1～7)×105Pa]和低壓(壓力在0．5×105Pa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)計時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驟如下圖：
設(shè)計參數(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
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、自動化的要求，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、飲品以及熱敏性物料、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。其分類方法也不相同。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、翻動型、攪動型和振動型；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?；蛴腥紵ｋU的物料，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)用的范圍遍及糧食，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，管道磨損及物料破碎等問題，提高了氣流輸送技術(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，以及自身技的不斷完善和提高，自動控制新技術(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，使氣流輸送技術(shù)作為現(xiàn)代物流的一個重要環(huán)節(jié)，將會發(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，同時可以保護(hù)環(huán)境的思想，設(shè)計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)自動化以及有利于保護(hù)環(huán)境等。特別是用于工廠車間內(nèi)部輸送時，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，可以大大的提高勞動生產(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。
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，使整個系統(tǒng)在負(fù)壓下工作。系統(tǒng)的真空度較低，一般為6～8kPa。負(fù)壓輸送系統(tǒng)具有設(shè)備比較簡單，使用和維修簡便，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)在被人類廣泛使用。本書就是想設(shè)計出一套適合設(shè)計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。通過對原始材料的分析，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內(nèi)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)形式分為移動式和固定式兩類。移動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。移動式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置按驅(qū)動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力裝置類型又分為電動的和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的。
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)吸料的每個吸送系統(tǒng)通常可以由2-4點(diǎn)同時進(jìn)行，它要求各個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，其余吸口暫時關(guān)閉，交替作業(yè)。這種類型多用于廠內(nèi)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)率通常為每小時數(shù)百公斤至十噸；大型裝置的生產(chǎn)率可由100至每小時數(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。
按氣源動力裝置分有電動的和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動兩類。電動機(jī)驅(qū)動的用得比較廣泛，而內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的多用于小型流動式負(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，某些裝置結(jié)構(gòu)形式及其組成可能會有差別，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)范圍廣。由于它采用管道輸送，移動靈活方便，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逸入大氣，所以也適宜在廠房內(nèi)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強(qiáng)度。
2. 構(gòu)造簡單緊湊，安裝方便，重量輕，造價低，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)動部件少，工作可靠，易實(shí)現(xiàn)自動化。
5. 輸送糧食類物料時，輸送過程能同時進(jìn)行輸送。
6. 露天作業(yè)時，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，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，也不會碰壞艙底板和吸料管，這個優(yōu)點(diǎn)對于內(nèi)河小型木駁船尤為突出。
d. 輸送過程艙內(nèi)不會揚(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. 輸料管內(nèi)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。
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范圍。 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)計計算
3.1 設(shè)計的原始條件
1．輸送物料：淀粉；
2．處理量：0.5噸/小時；
3．淀粉初含水率：≤40%；
4．淀粉終含水率：≤14%；
5．系統(tǒng)動力：≤40KW；
6．單位蒸汽消耗量：≤2.0kg汽/kg水。
3.2 設(shè)計程序
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)計和計算。
設(shè)計計算的順序大致如下：
1.根據(jù)輸送要求，分析物料物理特性，確定輸送條件及輸送工藝流程等。
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及主要部件的結(jié)構(gòu)形式，繪制系統(tǒng)布置方案圖并標(biāo)明主要尺寸。
4.確定輸送系統(tǒng)的計算生產(chǎn)率。
5.確定機(jī)電等有關(guān)配套件類型。確定裝置個主要部件的結(jié)構(gòu)形式、參數(shù)及其尺寸、材料及其要求。
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.確定所需計算風(fēng)量。
9.計算輸料管內(nèi)徑。
10.計算整個輸送系統(tǒng)的壓力損失。
11.計算氣源機(jī)械所需功率。
12.由產(chǎn)品目錄選擇合適的風(fēng)機(jī)及其配套的電動機(jī)。
如果計算結(jié)果不合適，應(yīng)該調(diào)整混合比及風(fēng)量、管徑等有關(guān)參數(shù)的值，按上述程序重新計算。
3.3 計算方法
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)及其參數(shù)之間的關(guān)系比較復(fù)雜，即使是同品類物料，往往僅變更一二個參數(shù)（比如輸送空氣速度、混合比、粒度、管徑），就會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0.5噸/時
（2） 混合比的選?。夯旌媳仁侵冈趩挝粫r間內(nèi)輸送的物料質(zhì)量與同一時間內(nèi)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、管內(nèi)壁粗糙狀況、彎管數(shù)量及管道布置方式等）、物料物理特性及氣源機(jī)械的性能（真空度、風(fēng)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，其值的范圍也較大，很難用公式簡單計算求得。在設(shè)計計算時應(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。一般低真空吸送式負(fù)壓輸送系統(tǒng)裝置，中小型麥廠間m=2—4，大型廠麥間m=4—6。本次選取混合比m=4。
（3）計算空氣流量的確定：根據(jù)選頂?shù)妮斔突旌媳萴=4，所需風(fēng)量Q應(yīng)為：
（3-1）
式中：--風(fēng)量（/）
--空氣比重，取=1.2
--輸送量
--混合比。其值由經(jīng)驗(yàn)得，一般情況下，中小型廠麥間混合比=2-4，大型廠麥間的混合比=4-6。在此選擇=4。所以按設(shè)計內(nèi)容要求的風(fēng)量為：
==2083.3（/） （3-2）
在決定氣源機(jī)械的風(fēng)量時，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。
（4）輸送氣流速度：設(shè)計吸送式氣流輸送系統(tǒng)時，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置工作性能優(yōu)劣的關(guān)鍵。通常每種物料都存在一個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，并且還會加劇管系（如彎管及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，則容易形成脈動流，此時壓力損失也會急劇增高，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)。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、形狀及表面狀態(tài)、管道布置及其結(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)計時，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 在鉛垂管內(nèi)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、粘著以及物料顆粒繞流彎管時的動能損失，加之顧及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.輸送物料品種及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備。
5.氣象條件的變化。
綜合以上各項(xiàng)影響因素，同時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，都會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，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。（楊倫，謝一華主編的《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
3.58
1.02
0.55
7.5
16-25
小麥
4-4.5
1.27-1.49
0.65-0.81
9.8-11
18-30
大麥
3.5-4.2
1.23-1.30
0.6-0.7
9.0-10.5
15-25
玉米
5-10.9
1.22
0.708
11-12.5
18-30
花生
21*12
1.02
0.62-0.64
12-14
16
砂糖
0.51-1.5
1.58
0.72-0.88
8.7-12
25
豌豆
6*5.5
1.26-1.38
0.75-0.8
15-17.5
20
麥芽
0.5
8.1
20
水泥
-
3.2
1.1
0.223
9-25
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)動速度：在氣流輸送中，被輸送物料顆粒的
運(yùn)動速度比氣流速度慢，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，這便是促使顆粒運(yùn)動的空氣動力，也就是說，使顆粒運(yùn)動的能量是通過速度差從氣流向物料顆粒轉(zhuǎn)移的。因此，輸送管內(nèi)物料顆粒的運(yùn)動速度是計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)動速度的數(shù)據(jù)。因此，在吸送式輸送系統(tǒng)的實(shí)際計算中，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)動的速度(m/s)可以近似地取為
（3-3）
=20-10
=10（m/s）
式中：—?dú)饬魉俣龋╩/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)及有的值由圖4-20查出值，(李克永，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：
==1.177 （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)動時的速度(m/s)一般可近似的按下式取為：
= =15(m/s) （3-5）
對于粒度和密度較大的顆粒其值應(yīng)取較小值，反之應(yīng)取較大值。在此取
（6） 輸料管的內(nèi)徑：輸料管起始段內(nèi)徑可按下式確定：
= =191（mm） （3-6）
式中：Q--計算風(fēng)量
--輸送空氣速度
3.3.2．管系壓力損失的計算 為了確定輸送裝置有關(guān)部件的合理參數(shù)并估計
氣源機(jī)械所需的容量和功率，必須計算吸送系統(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
（3-7）
以下分別討論各項(xiàng)壓力損失的組成及其計算方法。
（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)動時其密度變化很小，故可把空氣重度視為常數(shù)，因此，按等容過程計算沿程摩擦壓力損失產(chǎn)生的誤差在工程上處于容許范圍。純空氣沿圓形截面管道流動產(chǎn)生的摩擦壓力損失通常按下式計算：
（3-8）
純氣流摩擦阻力系數(shù)a與管內(nèi)流動狀態(tài)及管到特性有關(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算：
（3-9）
（3-10）
在溫度為20攝氏度，相對濕度為50%。運(yùn)動粘度時，
=
則：
=0.016
所以在水平管道中，純空氣壓力損失為：
= =603.14（Pa）
同理，在鉛垂管道內(nèi)純空氣的壓力損失為：
=
=
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，三通管等管件?？諝庠诹鹘?jīng)這些部件時，由于運(yùn)動速度或方向改變，因而需計算其局部壓力損失。
吸送式氣流輸送裝置局部壓力損失通常用管道中流體動壓力的單位倍數(shù)來表示，可由下式計算：
= （3-11）
式中：--為氣流的局部阻力系數(shù)。=0.3
（2）雙相流運(yùn)動產(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)動時空氣與管壁之間和空氣與顆粒之間發(fā)生的摩擦、顆粒與顆粒之間及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算：
= （3-12）
對水平段，上式中的K值為0.08，即該段的Δpm 為：
= =796.14（Pa）
對鉛垂管段，式中的K為0.06。所以此段的Δpm為：
= =
K值可以由表4-5中查得。（楊倫，謝一華主編的《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。即使是同類無聊，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Δpac 。使物料顆粒在氣流中加速到穩(wěn)定運(yùn)動狀態(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)開始啟動加速，則產(chǎn)生的壓力損失稱為啟動壓力損失。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算：
（3-13）
式中：a-加速壓損系數(shù)
加速壓損系數(shù)由實(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：
（3-14）
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)
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)、布置方式及物料特性，兩相流運(yùn)動狀態(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)口處的顆粒速度約減小1/3到1/5之間（其中大的數(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，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。（楊倫，謝一華主編的《氣流輸送工程》第163頁）
查得 =8.3(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。（楊倫，謝一華主編的《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渡的90度彎管時的加速壓力損失系數(shù)
==0.67
即小麥在通過由鉛垂向水平方向過渡的90度彎管時的加速壓力損失
==643.2（Pa）
2 小麥在通過由水平向鉛垂方向過渡的90度彎管時的加速壓損系數(shù)
==0.3
即小麥在通過由水平向鉛垂方向過渡的90度彎管時的加速壓損為：
==288（Pa）
物料在供料裝置附近由零初速度起動產(chǎn)生的壓力損失可以按下式計算求得：
= =719.88 （Pa）
式中： --系數(shù)，它與被輸送物料的物理特性及氣流速度有關(guān)，通常=0.5-0.8。取=0.5
--物料穩(wěn)定運(yùn)動時的速度（m/s）
3.彎管的壓力損失。當(dāng)兩相流通過彎管時，由于運(yùn)動方向改變產(chǎn)生離
心力的作用，引起渦流及物料顆粒對彎管外壁的撞擊、顆粒沿彎管外壁滑行或彈跳運(yùn)動，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)彎角度及曲率半徑、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、被輸送物料特性及混合比等。
兩相流運(yùn)動引起的彎管壓力損失可以按下式計算：
（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。（楊倫，謝一華主編的《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。（楊倫，謝一華主編的《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 90
1.0
鉛垂向上轉(zhuǎn)向水平 90
1.6
水平轉(zhuǎn)向水平 90
1.5
水平轉(zhuǎn)向鉛垂向上 90
2.2
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度彎管時的=2.2。所以小麥在通過此彎管處的局部 損失為：
==893.76（Pa）
同樣，小麥在通過鉛垂向上轉(zhuǎn)向水平的90度彎管時的=1.6，所以小麥在通過該彎管時的局部壓力損失為：
= =674.88（Pa）
4.提升物料的壓力損失。在鉛垂管道內(nèi)輸送兩相流時，還必須包括克服物料自重而引起的壓力損失，即提升物料到一定高度h所需的位能，稱為提升壓力損失，由下公式計算得：
（3-16）
當(dāng)鉛垂管高度h大于10m時，可以按下式求算：
當(dāng)h小于10m時，可以由下式求算值，再根據(jù)值由圖4-20查得值。(楊倫，謝一化主編《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，=0.46，所以，提升物料的壓力損失為：
= =129.94
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，消聲器以及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)的公式計算。
a、離心分離器的壓力損失：
離心分離器的壓力損失可以由下式計算而得：
（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
= =3630.41
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：
（3）氣源機(jī)械的選擇：由以上的計算結(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選定配套電動機(jī)。
根據(jù)上述分析和計算結(jié)果，選擇LSR-WD型風(fēng)機(jī)。它的主要性能如下：
表3.4
LSR-WD
轉(zhuǎn)速
ΔP升壓
進(jìn)口風(fēng)量
軸功率
200mm
1450
9.8
43.1
11.5
配電機(jī)型號為：Y160-4L軸功率為15KW。
4 主要部件的設(shè)計
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）器及氣源機(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，按照輸送工藝要求及特點(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。
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)裝置及俯仰裝置、換向閥、管接等。
對輸料管的基本要求是：有足夠的強(qiáng)度和剛度，較好的氣密性和耐磨性，內(nèi)壁面光滑，可拆管段要幼教好的同軸性，以及能夠快速安裝、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截面上均勻分布，這對于物料的穩(wěn)定輸送是一個重要條件，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，可以采用陶瓷內(nèi)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，可以采用不銹鋼管。在本次管道中采用普通的鋼管。根據(jù)前面的分析計算，所采用的管道大致如下形：
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?。風(fēng)管的
直徑根據(jù)通過該風(fēng)管的氣流性質(zhì)和風(fēng)速計算，當(dāng)輸送含塵氣流時， 圖4.1風(fēng)管示意圖
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范圍選取。
4.1.3 管道的連接
為了安裝、維修方便，或者材料加工工藝及操作上的需要，輸料管及風(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)計各種形式的接頭時，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)劃及長遠(yuǎn)發(fā)展來選擇管路，充分考慮整個生產(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)禁兩個彎管挨近連接，以免物料顆粒在第一個彎管中減速后還來不及加速又進(jìn)入下一個彎管，這樣會造成輸送速度進(jìn)一步減慢，壓力損失增大并出現(xiàn)脈動。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，如果氣流過慢，則會逐步出現(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，反而會使輸送容易。
4.2 供料裝置
4.2.1 類型及其選擇
供料裝置是吸送式氣流輸送裝置用以吸取物料的機(jī)構(gòu)，是吸送系統(tǒng)的主要部件之一。它的結(jié)構(gòu)雖然簡單，然而對系統(tǒng)的輸送能力和工作效果有著很大的影響。因此，根據(jù)不同的物料特性和工作特點(diǎn)，正確設(shè)計和選取供料裝置形式是十分重要的。
根據(jù)工作特點(diǎn)和用途不同，供料裝置有各種各樣不同的結(jié)構(gòu)形式。在這次的小麥輸送中，使用的是水平接料器。它的結(jié)構(gòu)如下：
圖4.2水平接料器
它包括短管1、落料彎管2和隔板3。物料從落料口沿彎管順著氣流方向落下，與由短管右方吸入的空氣混合成兩相流，進(jìn)入輸料管被輸送，隔板把短管分隔成上下兩部分，它可避免進(jìn)料過多而引起的堵塞。為減小壓力損失，落料管應(yīng)該做成混合流運(yùn)動方向傾斜成圓弧過渡。傾角應(yīng)大于物料的自然堆積角，一般可以取其傾斜角為45°
4.3 物料分離器
4.3.1 類型及其選擇
分離器是用來將被輸送物料從氣固兩相流中分離出來的裝置。分離器和除塵器在本質(zhì)上是可以說小、屬于同一類設(shè)備，不同的是分離器主要用來分離輸送的物料，而除塵器則主要是氣流輸送系統(tǒng)中用來回收粉塵或凈化輸送氣體，以保護(hù)氣源機(jī)械和減少環(huán)境污染。
按作用原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分離器有容積式，離心式，慣性式和組合式等幾種。類型的選用通常取決于物料顆粒度和空氣流量。
對分離器的要求是：分離效率高，應(yīng)保證被輸送物料的絕大部分或全部都能從兩相流中分離出來；性能穩(wěn)定，即當(dāng)輸送條件稍有變化時，也要具有穩(wěn)定的分離能力；結(jié)構(gòu)簡單，體積緊湊，重量輕；壓力損失?。蝗菀啄p的部位能拆卸更換，檢修方便。另外要有一定的透明部分，以便觀察內(nèi)容狀態(tài)。
吸送式 系統(tǒng)的分離器內(nèi)的壓力低于大氣壓力，漏氣會大大降低分離效率，因而需要有氣密性較好的卸料器與之匹配，得使物料排卸過程中的漏氣量減至最小。
4.3.2 離心式分離器
離心式分離器也稱為旋風(fēng)分離器，它是利用旋轉(zhuǎn)的氣固兩相流所生產(chǎn)的離心力，將物料從氣流中分離出來的一種設(shè)備，由于它結(jié)構(gòu)簡單，投資少，占地面積小，操作維修方便，且分離效果高，壓力損失較小等優(yōu)點(diǎn)，所以在本次系統(tǒng)中選用的分離器為離心式分離器。其結(jié)構(gòu)如左所示：
圖4.3離心式分離器
1、 工作原理：旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)如上圖。當(dāng)氣固兩相流由切向入口進(jìn)入分離器后，沿外壁自上而下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這股從上而下旋轉(zhuǎn)的氣流稱為外旋渦。外旋渦到達(dá)錐體底部后，轉(zhuǎn)而向上，沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后從排出管排出。這股從下而上的氣流稱為內(nèi)旋渦。向下的外旋渦和向上的內(nèi)旋渦旋轉(zhuǎn)的方向是相同的。氣流作旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動時，固體顆粒在離心力的作用下向外壁移動，到達(dá)外壁的固體顆粒在向下旋轉(zhuǎn)氣流的推動和重力的共同作用下沿錐體壁面下落，進(jìn)入排料口排出。
離心分離器壓力損失：
（4-1）
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：
= =10
分離效率：旋風(fēng)分離器的效率通常采用的是總分離效率和分級效率兩種。
（4-2）
分級效率和總分離的關(guān)系
（4-3）
2、 影響離心分離器性能因素
（1） 進(jìn)口風(fēng)速：分級粒徑是隨著進(jìn)口速度的增加而減小，即除塵率越高。但是進(jìn)口風(fēng)速不宜過大，速度過高易使氣流在分離器內(nèi)的運(yùn)動紊流度增大，反而會降低分離效率。
（2） 筒體直徑D和排出管直徑。
（3） 旋風(fēng)分離器筒體和錐度的高度。
（4） 分離器下部的嚴(yán)密性：排料口越嚴(yán)密，漏氣率越低，分離效果越好。當(dāng)漏氣率為5%時，分離效果可由90%降到50%；漏氣率達(dá)15%時，效率下降更加劇烈。
（5） 物料的物理特性：它對分離效果也有較大影響。物料密度與顆粒越大則離心力越大，分離效率越高；反之則分離效率越低。
4.4 除塵器
在氣流輸送系統(tǒng)的物料分離器后常裝設(shè)專門的除塵設(shè)備來清除氣流中的灰塵，以減少環(huán)境污染和保護(hù)氣源機(jī)械，并可回收一些有經(jīng)濟(jì)價值的粉末。
除塵器的種類很多，選擇除塵設(shè)備一般應(yīng)該考慮下列因素：
1、 需凈化氣體的物理化學(xué)性質(zhì)。
2、 氣體中所帶粉塵的物理性質(zhì)。
3、 對凈化后氣體的允許含塵濃度和粉塵處理的要求等。
4、 安裝地點(diǎn)的具體情況和供、排水與電源情況以及安裝和管理水平等。
除塵設(shè)備的好壞，應(yīng)該根據(jù)其除塵效率、阻力、漏風(fēng)率、設(shè)備造價等燈捻多方因素來評定。
當(dāng)粉塵為單一粒級時，除塵器的除塵效率可以由下式計算：
或 （4-4）
式中：、--分別為進(jìn)入除塵器的和除塵器捕集下來的粉塵質(zhì)量流量（）；
、--分別為除塵器進(jìn)出口粉塵濃度（）
當(dāng)粉塵由 多種粒級組成時，則除塵率可以由下式計算：
（4-5）
式中：、……、--粉塵各種粒級的凈化效率
、……、--粉塵各種粒級占總粉塵量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）
當(dāng)除塵器有漏氣時，其除塵效率為
、--除塵器進(jìn)出口風(fēng)量（）
離心式除塵器結(jié)構(gòu)簡單、體積小、除塵效率比沉降室和慣性