(3)气力系统与物料输送讲解资料

• 动力消耗大，噪声高，输送磨削性大的物料时，管道 易磨损； • 不宜输送湿度和粘度大的物料； • 气流速度选择不当，物料易破损。
2）气力输送的分类
（a）吸送式 进料及整个输送过程在通风机负压段进行。可多点吸料从 几处向一处集中输送。无灰尘飞扬，密封性要求高。 （b）压送式
在正压状态下工作，输送距离较远，适合于向几个卸料点 输送物料。对管道的磨损较大。
3）风机的串联和并联 在实际工作中，有时需要将通风机串联或并联使用，获得 一台通风机不能达到的流量和压力。 设通风机I和II的性能曲线为PI和PII，流量为QI和QII，联用后 的性能曲线为P，流量为Q。 并联 在水平线上，由P = PI = PII，得 Q = QI + QII 通风机并联工作的目的主要是增大风量，当网路阻力较小时， 通风机并联工作才能获得较好的结果。 串联 在竖直线上，由Q = QI = QII，得Pst = PstI + PstII， 通风机串联工作的目的主要是增大风压，当网路阻力较大 时，通风机串联工作才能获得较好的结果。
2）风机的调节 网路发生堵塞时，阻力增大，网路性能曲线变陡，工作点 左移，风量减小。为得到较佳工作点，需调节通风机的风量。 通风机的调节就是利用网路或通风机的性能曲线，来改变通 风机的流量，以满足实际工作需要。 （1）改变通风机的转速 – 风量Q与转速成正比，经济 上不一定可取，转速不应超过通风机允许的范围。 （2）使用节流装置（阀门或孔板等）调节风量 – 出口端节 流只改变网路性能曲线，入口端节流可同时改变通风机和网 路的性能曲线。 （3）调整网路阻力 – 减小网路的沿程阻力损失和网路与 各工作部件的局部阻力损失。
3）输送能力 Q = 60 s n (D2 - d2)/4 式中D为螺旋叶片外径，d为转轴外径，s为螺距，n为螺杆 转速（r/min)，为物料充满系数，为物料密度。
三、刮板输送机
1）结构示意图
由牵引构件、刮板、料槽和两端的带轮（或链轮）组成。 分固定式和移动式两种。
2）工作原理 牵引链条绕链轮运转，固定在牵引构件上的刮板将物 料沿料槽向前输送至出口处卸下。输送方式有水平、 倾斜和垂直等。倾斜不宜超过35，输送距离通常不超 过50米。
一、风机的性能曲线 通风机的结构不同，对气体的做功和损失也不一样， 其性能曲线也就各不相同。
1）后弯叶片离心式通风机的性能曲线 流量从小到大的过程中，压力从大到小，流量为零时压力最 高。当风机在效率最高点（最佳工况点）左侧运行时，功率消 耗随流量的增加而增加，过该点后，功率消耗随流量的增加而 减小。因此，通风机不会过载。 2）径向叶片离心式通风机的性能曲线 流量从小到大，开始一段压力逐渐增加，到最高点后逐渐 下降，呈高峰型，功率基本随流量的增加而线形增加，有可 能产生过载现象。 3）前弯叶片离心式通风机的性能曲线 流量从小到大，压力呈马鞍形变化。压力处于波峰时效率 最高，功率随流量的增加而增加，也会产生过载。
1）结构示意图 由垂直回转的平皮带和 其上固定的升运斗构成。 料斗分为深斗、浅斗和 无底叠斗（3-5个无底料 斗和一个放置在下部的 有底料斗组成）。是用 于提升松散粉粒状或块 状物料的直立式输送设 备。
2）工作原理
工作时料斗由下方舀取物料，当料斗升至顶部反转时 将物料倾倒出来。其特点是提升高度大，提升物料稳 定，占地面积小。由于运送时靠离心力和重力倾倒物 料，故不宜用于混杂物多和湿度大的物料。 3）输送能力 Q = 3600 V u / a (t/h) 式中V为料斗容积，u为料斗线速度，为充满系数， 为物料密度，a为相邻两料斗的间距。
§3.3 物料的气ห้องสมุดไป่ตู้输送
一、气力输送的特点和分类
1）气力输送的特点 （a）主要优点 • 设备简单，易于制造、安装和维护； • 工艺布置灵活，不受距离、地形的限制； • 密封性好，有效控制粉尘飞扬； • 改善物料的物性（降温、干燥）提高工艺效果； • 自动化程度和生产效率高，节省劳动力。 （b）主要缺点
3）输送能力 Q = 3600 F v (t/h) 式中F为物料在带上的横截面积，v为带速，为物 料的密度。
二、螺旋输送机 1）结构示意图
螺旋输送机由螺旋轴、螺旋叶 片、机壳（输送槽）、传动 装置、端轴承、进料口和卸 料口组成。 可以有单头、双头甚至三头。
2）工作原理与特点 利用随轴承转动的螺旋叶片的 推动作用来输送物料。主要用 于短距离的水平输送、倾斜输 送和垂直输送。 对物料的适应性强，结构简单 紧凑，有搅拌物料的作用。对 物料有破碎作用，不宜输送表 面过分粗糙、颗粒大及磨损性 的物料。
第三章 气力系统与物料输送
气力系统是由风机、工作部件、管道以及辅助部件组成的， 它广泛应用于清选、输送、干燥和冷冻等与农产品加工有关 的作业中。 §3.1 风机 气力系统中气流的能量来自风机，根据所产生的压力大小 风机可分为下列三大类： 通风机 -- 排气压力低于15 kPa； 鼓风机 -- 排气压力在15 - 300 kPa之间； 压缩机 -- 排气压力高于300 kPa。
三、气体参数的确定
1）气流速度的选择 气流速度的选择必须以保证物料的可靠输送为前提，同时 兼顾经济性。风速高动力消耗大，磨损也大；风速过低将影 响工作的稳定性，容易发生管道堵塞。实际输送气流速度通 常取物料悬浮速度的1.5 – 3倍。具体数据可参阅相关资料。 2）气体流量的确定 气体流量可根据输送物料时的质量混合比求得
3）输送能力
Q = 3600 B h v c （t/h)
式中B 为刮板宽度，h为刮板高度，v为刮板速度（m/s), 为物料密度，为输送效率（0.5 - 0.6), c为倾斜修正系数。 倾角 0 10 20 30 35 C 值 1.0 0.9 0.75 0.6 0.5
三、斗式提升机
Qa = ‘ms/(a)
正确选择混合比对气力系统能否正常工作有重要意义。 通常对颗粒物料取 3 – 8；对粉状物料去 1 – 4。
§3.4 其它物料输送机械
一、带式输送机
1）结构示意图
2）工作原理与特点 分固定和移动式两种，可在水平方向和斜度不大的方向 上输送粉状、粒状、块状物料和成型物品，运输量大， 生产率高，动力消耗小，运料连续，工作平稳，适合各 种物料及场合使用。
（c）混合式 由吸送和压送组合构成。综合了两者的优点，在负压段 吸入物料，再用正压气流输送。
二、管道中颗粒群的运动
1）混合比的概念 气力输送属气相和固相两相流动，输送管内气体和固体量的 比例对输送过程影响很大。单位时间内通过输送管道横截面 积的物料量与空气量之比称为混合比。它是气流输送装置的 一个重要参数。 质量混合比 = ‘ms/’ma = sQs/aQa 输送浓度 v = ‘ms/Qa = a
§3.2 气力系统的阻力
1）通风机全压 单位体积气体流经风机所获得的机械能。 2）沿程阻力 通风机的全压与排气管口动压之差为网路总的沿程阻 力。风机做功用于克服网路阻力和增加气体流速。 3）局部阻力 气流通过各种部件（管道扩大、收缩、弯道、三通、 阀门等）时的压力损失。 4）节点阻力平衡 若两支以上管道分支交于一点，该点即为节点。各支 管在该点只能具有同一压力，即各支管从吸风口到节点 的压力损失应使气流沿各支管流到节点时具有相同的压 力，此乃节点阻力平衡的概念。
式中Qa和Qs分别为空气和物料的体积流量， ‘ma和‘ms 为 单位时间内输送的空气质量和物料质量，a和s为所输送的 空气和物料的密度。
2）管道中物料的运动形式
（1）均匀流：颗粒在气流中呈悬浮状态，基本能均匀输送，是 气力输送的理想状态。 （2）底密流：管道底部密度大，不规则向前输送。 （3）疏密流：颗粒在管内疏密不均匀地流动，是悬浮输送的极 限状态。 （4）停滞流：大部分颗粒失去悬浮能力，时而停滞堆积，时而 被吹走，输送不均匀。 （5）柱塞流：堆积的物料局部充满管道时，就靠空气压力来推 动输送，因而形成柱状流动。 （6）部分流：颗粒堆积于管底，气流在上部流动，表面层部分 颗粒作不规则移动。 前三种属悬浮运动，靠气流的动能推动，后三种属成团运动， 靠气体的压力能进行输送。
二、风机的运行 一般情况下，通风机总是与网路联合工作的，气力系统 的工作状态，不仅与通风机的性能有关，而且还与网路的 特性有关。 1）工作点 由流体力学可知，一般情况下网路的阻力特征方程 H = RQ2 式中H为网路中的压力损耗，即网路阻力，R为网路的 阻力系数，Q为网路的气流流量。 通风机在气力系统工作时，必须同时满足通风机和管 路的性能曲线，所以网路性能曲线和通风机Pst – Q曲线 的交点，就是通风机在气力系统中的工作点。在该点网 路的流量等于通风机的流量，网路的阻力损失等于通风 机的静压。因为工作点是由两条性能曲线决定的，改变 其中的任一个，都可改变通风机的工作点，用来调节通 风机的风量和风压。