第四章__气力输送机

第四章气力输送机第一节气力输送机概述功用：运用风机在封闭的管路内形成气流来输送散料物料。工作原理：将物料处于具有一定速度的空气中，通过管道输送到卸料点，然后将物料分离出来，从而达到输送物料的目的。一、气力输送机的分类1、吸送式气力输送机工作原理：吸送气力输送一般用罗茨真空泵作动力源，将管路及罐式仓抽成一定的真空状态，促成进风口在大气压的作用下形成物料粉粒料与气体的两相流，经输送管道输入旋风分离器。两相流在旋风分离器内由于离心力及重力作用下，使大部分物料与气体分离。少量的物料与气体进入除尘器，通过滤袋作用使粉料与气体分离。气体排入大气。吸送式气力输送机特点：1、环保、可靠性最好，管路内的粉尘不会泄漏于环境；2、设备的制造、维护要求低，工人的可操作性强；3、使用的压力(真空度)小，安全性高；4、气体(一般为气体)取自大气，气体的温度即为当时当地的气温，对热敏性物料尤为适宜；5、输送为连续式、亦可间断，管道内无积存；6、易实现多点进料，多点卸料的输送工程目标；7、气体动力源一般为离心风机、罗茨风机(泵)，使用寿命长；8、适宜短距离输送，一般不超过100m；9、对管道的密封要求高，不得漏气；10、对输送物料的应性强，粉料、颗粒料均可顺利输送。2、压送式气力输送机工作原理：由于高压气体的作用，物料从发送罐进入输送管，压缩气体经电磁阀的开闭形成脉冲气流（气刀），当气刀压力大于发送罐压力时，气流将物料切割成料，依靠料栓前后的静压差作推动力，将物料推向前进，到达分离装置实施料气离后，物料落入料仓，气体排入大气，实现输送。压送式气力输送机特点：1、输送速度较小，对管路的磨损少；2、控制必须是自动化，对各种电气元件的要求高；3、输送路程长，可以达1000m以上；4、可以在输送管内外设补气管，并用多种方式补气、排堵，但电控复杂；5、发送罐(也称仓泵)是压力容器，为强制性签定设备；6、维护要求很高，对维护技术人员的素质要求亦很高。3、混合式气力输送机工作原理：在吸送部分，通过吸嘴将物料与空气的混合物吸入输料管，然后经分离器使物料与气流分离。物料再经分离器下部的卸料器（兼作压送部分的供料器）卸出，并送入压送部分的输料管。而从除尘器出来的空气，经风机压入压送部分的输料管，再与物料混合，以压送的方式输送物料。混合式气力输送机的特点1、吸料方便，输送距离长；2、可几处吸料，并压送至若干卸料点；3、结构复杂；4、带尘的空气要经过风机，故风机的工作条件较差。二、气力输送机的特点及其应用1、气力输送机的特点优点：1）改善劳动条件，提高生产率，有利于实现自动化；2）可减少货损。提高货运质量；3）实现散货的自动化运输，节约包装，降低成本；4）生产率高，可实现多机同时操作；5）结构简单，无牵引构件，无返程空载分支；6）部件加工方便，投资少，重量轻，维修方便。1、气力输送机的特点缺点：1）气力功率消耗较大；2）风机噪声大；3）运送受物料块度、粘度和湿度的限制，易碎的物料也不宜气力输送；4）输送磨磋性大的物料时，弯管部件易磨损。2、气力输送机的应用范围1）物料粒度对气力输送的影响：粒度过大会导致装置的卡堵，从而破坏物料自动进入输料管，故粒度不大于50mm,或物料的最大粒度不超过输料管直径的0.3~0.4倍。2）物料堆积密度对气力输送的影响：物料堆积密度的大小影响气力输送机的结构尺寸和能量消耗的大小。3）物料湿度对气力输送的影响：物料湿度与气力输送机工作的可靠性有关。4）物料磨磋性对气力输送机的影响：它影响气力输送机的动力消耗和使用寿命。5）物料的温度对气力输送的影响：气力输送时，管道内的温度不得超过物料的发火点，否则会产生粉尘爆炸。第二节气力输送机的主要部件气力输送机的主要部件有：风机、输送管道及管件、供料装置、分离器、除尘器、卸料装置等。一、风机功用：在管路内形成一定速度和压力的气流，推动物料在管道里运行。风机性能参数：风量和风压。压力差﹤10kpa称为风机；压力差﹥200kpa称为空气压缩机。对风机的基本要求：1）效率高；2）能产生满足物料输送所需的风量和风压；3）在输送中当压力变化时，风量的变化尽可能小；4）在有少量灰尘的环境能可靠的工作；5）经久耐用，管理维修方便；6）结构紧凑，尺寸小、重量轻、噪声小。气力输送机常用的风机有：离心式鼓风机、罗茨鼓风机、往复式空气压缩机。1、离心式鼓风机结构：由叶轮、机壳和机座三个部分组成。工作原理：当电机转动带动叶轮旋转时，叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心力的作用下甩出这些气体，气体流速增大，使气体在流动中把动能转换为静压能，然后随着流体的增压，使静压能又转换为速度能，通过排气口排出气体，而在叶轮中间形成了一定的负压，由于入口呈负压，使外界气体在大气压的作用下立即补入，在叶轮连续旋转作用下不断排出和补入气体，从而达到连续鼓风的目的。类型：单级和多级两种。单级：只有一组叶轮，通常称为通风机。多级：有若干组叶轮组成，通常称为透平鼓风机。特点：结构简单、制作容易、重量轻，可在有的环境工作。但当输送压力发生变化时，鼓风机风量变化大，工作不稳定。多用于低压、大风量的小型气力输送机上。2、罗茨鼓风机结构：主要由机壳和转子组成。工作原理：由于转子的不断旋转，进气时，转子与机壳间容积由小变大，形成负压，将空气吸入。排气时，转子与机壳间容积由大变小，给空气加压后经排气口输出。特点：结构紧凑，风压大，效率高，工作时风量稳定，但噪声大，需对空气进行除尘处理，否则会导致转子磨损过在而使配合间隙过大。3、往复式空气压缩机：工作原理：靠活塞在气缸中作往复运动，改变气缸的工作容积，而使空气被压缩加压而排出。特点：可在较低的转速下获得高压气体，压力变化时风量变化小，对空气的清洁度要求较高，同时由于输风不连续，故需要设置贮气罐，安装面积大。所以常用在高压压送式气力输送机上。二、输送管及管件功用：用以连接其他构件，组成输送空气及空气与物料的混合物的系统构件。组成：直管、弯管、软管、伸缩管、分叉头、铰接弯管和切换阀等。布置要求：尽可能减少弯头数目（物料容易堵塞），采用直线配管，避免过长的水平管（容易产生物料停滞）。1、直管材料：多采用直径为50~400mm的无缝钢管或用薄钢板卷焊制成。管径的选择：与空气的流量和空气的流速有关。QD0188.0管壁厚度的选择：根据被运送物料的物理性质决定。物料磨磋性越大，管壁越厚。输送管长度的选择：对直线段较长的输送管应分节，需经常拆卸的取1.5~2.5m，不常拆的取4~10m。段与段之间应用法兰盘连接，两个法兰盘间应垫有3~5mm的橡胶垫，以保证密封。若管伸出过长，为保证其强度，可沿管子轴线方向焊接加强角钢。2、弯管功用：用来改变输送物料的方向。截面形状多为圆形、方形和矩形等。其中方形和矩形易于制造和便于更换磨损的外壁，故多选用。弯管外壁结构：因弯管外壁最易磨损，故多做成可拆换式结构或采用加厚、加耐磨衬垫（陶瓷、橡胶皮、耐磨钢板等）等措施。弯管曲率半径的选择：曲率半径过小，可增加气体压力损失，加剧弯管磨损，同时造成物料在输送过程中易发生堵塞现象。一般弯管的曲率半径应取为：输送粉状物料时：取R=6D；输送粒状物料时：取R≥6D；输送小块状物料时：取R≥10D。在实际的应用中，为减小输送管的磨损，防止物料在输送过程中的破碎，弯管数应尽量减少。3、软管功用：安装在吸嘴与垂直管的连接处和垂直上端与弯管连接处，以保证输料管与吸嘴有一定的灵活性。类型：套筒式软管、金属软管和橡胶软管。套筒式软管：由若干段圆锥形套筒组成，相邻套筒间用螺栓连接，每对螺栓交替安装在相互垂直的两个平面上，为保证其灵活性套筒间有间隙。套筒外面套有帆布层以保证其密封性，上下法兰间装有保险链条。特点：结构简单，易于制造，但较笨重，内表面粗糙，压力损失大，套筒间隙间易被物料堵塞失去灵活性。金属软管：它由内外镀锌钢带绕制而成。内外钢带间装有填料。特点：重量轻，安装方便，但抗拉强度较差，不能承受较大的载荷。耐磨橡胶软管：在橡胶管的中间嵌有钢线网和夹布层，其强度较好，但比较笨重。4、伸缩管功用：改变吸嘴的工作幅度和伸入船舱的深度，适应卸料的需要。要求：应有良好的气密性，伸缩灵活平稳，结构简单，维护方便。安装位置：多安装在垂直输料管和水平输料管上。5、铰接弯管功用：保证输料管能在垂直平面内俯仰变幅和水平面内左右旋转，以满足卸船作业的要求。类型：皮碗式、球铰式和柱铰式。安装位置：输料管与分离器械连接处。皮碗式：其上下俯仰由输料管与铰接弯管壳体间的销轴和橡皮碗来实现；其左右转动由蜗轮蜗杆机构构成的旋转装置实现。特点：结构简单，但皮碗易老化，且俯仰摆角不大。球铰弯管：它由内球形管和外球形管（薄铁皮在铁模中热敲）构成。内、外球形管之间有衬胶和润滑油，可密封又可润滑。特点：制造容易，转动灵活，但易被磨损，多用于小型吸粮机中。柱铰弯管：结构：在壳体内装有一个圆柱形的转动体，转动体的蹭开有一个与输料管直径相同的圆孔，圆孔一端与输料管相通，另一端与弯管壳体内腔相通。特点：可获得较大的俯仰摆角，使用寿命长，但加工精度要求高，以保证气密性。6、转换阀功用：安装在输料管的分叉处，用以改变物料的输送路线。要求：阀门的阻力小，物料颗粒不得卡入或堆积于内；物料不易破碎，磨损小；空气泄漏少，维护方便。三、供料装置功用：将物料供入气力输送机的输料管中，并形成合适的物料与空气的混合比。1、吸送式供料器多采用吸嘴作为供料器。对吸嘴的要求：1）轻便，牢固，便于操作和在料堆上吸料；2）生产率高，压力损失小；3）能吸尽询问和舱角的物料；4）具有补充风量调节装置，以获得最佳混合比。（a）直口吸嘴（b）喇叭口吸嘴（c）斜口吸嘴（d）扁口吸嘴角吸嘴：也是单筒吸嘴的一种，下端做成弯角形，便于从船舱、车厢和仓库风一般直吸嘴难以达到的地方吸取余下的物料。底部为矩形，并焊有圆钢条用以防止大块物料吸入，并使吸嘴与舱底有适当的间隙，有利于吸料。转动吸嘴功用：用以吸送流动性差、粒度不均匀、湿度较高并有结块的物料。工作原理：吸嘴在电机的驱动下在转台中转动，从而带动松料刀为断耙松物料，与空气充分混合，并将其吸入输料管中。同时补充气管调节气量，保证吸嘴连续充分的吸料。2、压送式供料器要求：保证将物料装入输料管的同时要防止管路中的高压气体泄漏。类型：旋转式、喷射式、螺旋式和容积式。1）旋转式供料器旋转加料器具有一定的气密性，适用于输送流动性好，磨磋性小的粉状、小块状的干燥物料。它主要由圆柱形的壳体及壳体内的叶轮组成。叶轮由六至八片叶片组成，由电动机带动旋转。在低转速时，转速与排料量成正比，当达到最大排料量后，如继续提高转速，排料量反而降低。这是因为转速太快时，物料不能充分落入格腔里，已落入的又可能被甩出来。圆周速度0.3－0.6m/s。叶轮与外壳之间的间隙约为0.2~0.5mm，间隙愈小，气密性愈好，但相应的加工精度也就愈高，从而增加制造费用。2）喷射式供料器工作原理：在混合室内装一喷嘴或调节板，减小横断面积，增加空气的流速，使其压力降低至等于或略低于大气压，从而使物料顺利进入混合室。在混合室后有一段渐扩管，在渐扩管中，气流速度逐渐减小，压力重新升高，实现物料沿管道正常输送。特点：结构简单，尺寸小，不需要任何传动机构，成本低。但所达到的混合比较小，压缩空气的消耗量大，效率低，故适用于低压、短距离输送。3）螺旋式供料器工作原理：电机带螺旋装置转动，物料从料斗和闸门进入螺旋滚道中而被压入混合室内。混合室内设有高压气体喷嘴，喷出的高压气体将物料吹散并使物料加速，从而在输料管中进行输送。异物室对重块特点：高度尺寸小，能连续的供料，但动力消耗大，工作部件磨损快，适用于气压在2.5-3大气压,粉状物料的压送式输送.4）容积式供料器工作原理:物料经料钟进入储料室达到