第四章氣力輸送機第一節(jié)氣力輸送機概述功用：運用風機在封閉的管路內形成氣流來輸送散料物料。工作原理：將物料處于具有一定速度的空氣中，通過管道輸送到卸料點，然后將物料分離出來，從而達到輸送物料的目的。一、氣力輸送機的分類1、吸送式氣力輸送機工作原理：

吸送氣力輸送一般用羅茨真空泵作動力源，將管路及罐式倉抽成一定的真空狀態(tài)，促成進風口在大氣壓的作用下形成物料粉粒料與氣體的兩相流，經(jīng)輸送管道輸入旋風分離器。兩相流在旋風分離器內由于離心力及重力作用下，使大部分物料與氣體分離。少量的物料與氣體進入除塵器，通過濾袋作用使粉料與氣體分離。氣體排入大氣。吸送式氣力輸送機特點：1、環(huán)保、可靠性最好，管路內的粉塵不會泄漏于環(huán)境；2、設備的制造、維護要求低，工人的可操作性強；3、使用的壓力(真空度)小，安全性高；4、氣體(一般為氣體)取自大氣，氣體的溫度即為當時當?shù)氐臍鉁?，對熱敏性物料尤為適宜；5、輸送為連續(xù)式、亦可間斷，管道內無積存；6、易實現(xiàn)多點進料，多點卸料的輸送工程目標；

7、氣體動力源一般為離心風機、羅茨風機(泵)，使用壽命長；

8、適宜短距離輸送，一般不超過100m；9、對管道的密封要求高，不得漏氣；

10、對輸送物料的應性強，粉料、顆粒料均可順利輸送。2、壓送式氣力輸送機工作原理：由于高壓氣體的作用，物料從發(fā)送罐進入輸送管，壓縮氣體經(jīng)電磁閥的開閉形成脈沖氣流（氣刀），當氣刀壓力大于發(fā)送罐壓力時，氣流將物料切割成料，依靠料栓前后的靜壓差作推動力，將物料推向前進，到達分離裝置實施料氣離后，物料落入料倉，氣體排入大氣，實現(xiàn)輸送。

壓送式氣力輸送機特點：1、輸送速度較小，對管路的磨損少；2、控制必須是自動化，對各種電氣元件的要求高；3、輸送路程長，可以達1000m以上；4、可以在輸送管內外設補氣管，并用多種方式補氣、排堵，但電控復雜；

5、發(fā)送罐(也稱倉泵)是壓力容器，為強制性簽定設備；

6、維護要求很高，對維護技術人員的素質要求亦很高。3、混合式氣力輸送機工作原理：在吸送部分，通過吸嘴將物料與空氣的混合物吸入輸料管，然后經(jīng)分離器使物料與氣流分離。物料再經(jīng)分離器下部的卸料器（兼作壓送部分的供料器）卸出，并送入壓送部分的輸料管。而從除塵器出來的空氣，經(jīng)風機壓入壓送部分的輸料管，再與物料混合，以壓送的方式輸送物料。混合式氣力輸送機的特點1、吸料方便，輸送距離長；2、可幾處吸料，并壓送至若干卸料點；3、結構復雜；4、帶塵的空氣要經(jīng)過風機，故風機的工作條件較差。二、氣力輸送機的特點及其應用1、氣力輸送機的特點優(yōu)點：1）改善勞動條件，提高生產(chǎn)率，有利于實現(xiàn)自動化；2）可減少貨損。提高貨運質量；3）實現(xiàn)散貨的自動化運輸，節(jié)約包裝，降低成本；4）生產(chǎn)率高，可實現(xiàn)多機同時操作；5）結構簡單，無牽引構件，無返程空載分支；6）部件加工方便，投資少，重量輕，維修方便。1、氣力輸送機的特點缺點：1）氣力功率消耗較大；

2）風機噪聲大；

3）運送受物料塊度、粘度和濕度的限制，易碎的物料也不宜氣力輸送；

4）輸送磨磋性大的物料時，彎管部件易磨損。2、氣力輸送機的應用范圍1）物料粒度對氣力輸送的影響：粒度過大會導致裝置的卡堵，從而破壞物料自動進入輸料管，故粒度不大于50mm,或物料的最大粒度不超過輸料管直徑的0.3~0.4倍。2）物料堆積密度對氣力輸送的影響：物料堆積密度的大小影響氣力輸送機的結構尺寸和能量消耗的大小。3）物料濕度對氣力輸送的影響：物料濕度與氣力輸送機工作的可靠性有關。4）物料磨磋性對氣力輸送機的影響：它影響氣力輸送機的動力消耗和使用壽命。5）物料的溫度對氣力輸送的影響：氣力輸送時，管道內的溫度不得超過物料的發(fā)火點，否則會產(chǎn)生粉塵爆炸。第二節(jié)氣力輸送機的主要部件氣力輸送機的主要部件有：風機、輸送管道及管件、供料裝置、分離器、除塵器、卸料裝置等。一、風機功用：在管路內形成一定速度和壓力的氣流，推動物料在管道里運行。風機性能參數(shù)：風量和風壓。壓力差﹤10kpa稱為風機；壓力差﹥200kpa稱為空氣壓縮機。對風機的基本要求：1）效率高；2）能產(chǎn)生滿足物料輸送所需的風量和風壓；3）在輸送中當壓力變化時，風量的變化盡可能??；4）在有少量灰塵的環(huán)境能可靠的工作；5）經(jīng)久耐用，管理維修方便；6）結構緊湊，尺寸小、重量輕、噪聲小。氣力輸送機常用的風機有：離心式鼓風機、羅茨鼓風機、往復式空氣壓縮機。1、離心式鼓風機結構：由葉輪、機殼和機座三個部分組成。工作原理：當電機轉動帶動葉輪旋轉時，葉輪中葉片之間的氣體也跟著旋轉，并在離心力的作用下甩出這些氣體，氣體流速增大，使氣體在流動中把動能轉換為靜壓能，然后隨著流體的增壓，使靜壓能又轉換為速度能，通過排氣口排出氣體，而在葉輪中間形成了一定的負壓，由于入口呈負壓，使外界氣體在大氣壓的作用下立即補入，在葉輪連續(xù)旋轉作用下不斷排出和補入氣體，從而達到連續(xù)鼓風的目的。

類型：單級和多級兩種。單級：只有一組葉輪，通常稱為通風機。多級：有若干組葉輪組成，通常稱為透平鼓風機。特點：結構簡單、制作容易、重量輕，可在有的環(huán)境工作。但當輸送壓力發(fā)生變化時，鼓風機風量變化大，工作不穩(wěn)定。多用于低壓、大風量的小型氣力輸送機上。2、羅茨鼓風機結構：主要由機殼和轉子組成。工作原理：由于轉子的不斷旋轉，進氣時，轉子與機殼間容積由小變大，形成負壓，將空氣吸入。排氣時，轉子與機殼間容積由大變小，給空氣加壓后經(jīng)排氣口輸出。特點：結構緊湊，風壓大，效率高，工作時風量穩(wěn)定，但噪聲大，需對空氣進行除塵處理，否則會導致轉子磨損過在而使配合間隙過大。3、往復式空氣壓縮機：工作原理：靠活塞在氣缸中作往復運動，改變氣缸的工作容積，而使空氣被壓縮加壓而排出。特點：可在較低的轉速下獲得高壓氣體，壓力變化時風量變化小，對空氣的清潔度要求較高，同時由于輸風不連續(xù)，故需要設置貯氣罐，安裝面積大。所以常用在高壓壓送式氣力輸送機上。二、輸送管及管件功用：用以連接其他構件，組成輸送空氣及空氣與物料的混合物的系統(tǒng)構件。組成：直管、彎管、軟管、伸縮管、分叉頭、鉸接彎管和切換閥等。布置要求：盡可能減少彎頭數(shù)目（物料容易堵塞），采用直線配管，避免過長的水平管（容易產(chǎn)生物料停滯）。1、直管材料：多采用直徑為50~400mm的無縫鋼管或用薄鋼板卷焊制成。管徑的選擇：與空氣的流量和空氣的流速有關。管壁厚度的選擇：根據(jù)被運送物料的物理性質決定。物料磨磋性越大，管壁越厚。輸送管長度的選擇：對直線段較長的輸送管應分節(jié)，需經(jīng)常拆卸的取1.5~2.5m，不常拆的取4~10m。段與段之間應用法蘭盤連接，兩個法蘭盤間應墊有3~5mm的橡膠墊，以保證密封。

若管伸出過長，為保證其強度，可沿管子軸線方向焊接加強角鋼。2、彎管功用：用來改變輸送物料的方向。截面形狀多為圓形、方形和矩形等。其中方形和矩形易于制造和便于更換磨損的外壁，故多選用。彎管外壁結構：因彎管外壁最易磨損，故多做成可拆換式結構或采用加厚、加耐磨襯墊（陶瓷、橡膠皮、耐磨鋼板等）等措施。彎管曲率半徑的選擇：曲率半徑過小，可增加氣體壓力損失，加劇彎管磨損，同時造成物料在輸送過程中易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。一般彎管的曲率半徑應取為：輸送粉狀物料時：取R=6D；輸送粒狀物料時：取R≥6D；輸送小塊狀物料時：取R≥10D。在實際的應用中，為減小輸送管的磨損，防止物料在輸送過程中的破碎，彎管數(shù)應盡量減少。3、軟管功用：安裝在吸嘴與垂直管的連接處和垂直上端與彎管連接處，以保證輸料管與吸嘴有一定的靈活性。類型：套筒式軟管、金屬軟管和橡膠軟管。套筒式軟管：由若干段圓錐形套筒組成，相鄰套筒間用螺栓連接，每對螺栓交替安裝在相互垂直的兩個平面上，為保證其靈活性套筒間有間隙。套筒外面套有帆布層以保證其密封性，上下法蘭間裝有保險鏈條。特點：結構簡單，易于制造，但較笨重，內表面粗糙，壓力損失大，套筒間隙間易被物料堵塞失去靈活性。金屬軟管：它由內外鍍鋅鋼帶繞制而成。內外鋼帶間裝有填料。特點：重量輕，安裝方便，但抗拉強度較差，不能承受較大的載荷。耐磨橡膠軟管：在橡膠管的中間嵌有鋼線網(wǎng)和夾布層，其強度較好，但比較笨重。4、伸縮管功用：改變吸嘴的工作幅度和伸入船艙的深度，適應卸料的需要。要求：應有良好的氣密性，伸縮靈活平穩(wěn)，結構簡單，維護方便。安裝位置：多安裝在垂直輸料管和水平輸料管上。5、鉸接彎管功用：保證輸料管能在垂直平面內俯仰變幅和水平面內左右旋轉，以滿足卸船作業(yè)的要求。類型：皮碗式、球鉸式和柱鉸式。安裝位置：輸料管與分離器械連接處。皮碗式：其上下俯仰由輸料管與鉸接彎管殼體間的銷軸和橡皮碗來實現(xiàn)；其左右轉動由蝸輪蝸桿機構構成的旋轉裝置實現(xiàn)。特點：結構簡單，但皮碗易老化，且俯仰擺角不大。球鉸彎管：它由內球形管和外球形管（薄鐵皮在鐵模中熱敲）構成。內、外球形管之間有襯膠和潤滑油，可密封又可潤滑。特點：制造容易，轉動靈活，但易被磨損，多用于小型吸糧機中。柱鉸彎管：結構：在殼體內裝有一個圓柱形的轉動體，轉動體的蹭開有一個與輸料管直徑相同的圓孔，圓孔一端與輸料管相通，另一端與彎管殼體內腔相通。特點：可獲得較大的俯仰擺角，使用壽命長，但加工精度要求高，以保證氣密性。6、轉換閥功用：安裝在輸料管的分叉處，用以改變物料的輸送路線。要求：閥門的阻力小，物料顆粒不得卡入或堆積于內；物料不易破碎，磨損??；空氣泄漏少，維護方便。三、供料裝置功用：將物料供入氣力輸送機的輸料管中，并形成合適的物料與空氣的混合比。1、吸送式供料器多采用吸嘴作為供料器。對吸嘴的要求：1）輕便，牢固，便于操作和在料堆上吸料；2）生產(chǎn)率高，壓力損失?。?）能吸盡詢問和艙角的物料；4）具有補充風量調節(jié)裝置，以獲得最佳混合比。（a）直口吸嘴（b）喇叭口吸嘴（c）斜口吸嘴（d）扁口吸嘴角吸嘴：也是單筒吸嘴的一種，下端做成彎角形，便于從船艙、車廂和倉庫風一般直吸嘴難以達到的地方吸取余下的物料。底部為矩形，并焊有圓鋼條用以防止大塊物料吸入，并使吸嘴與艙底有適當?shù)拈g隙，有利于吸料。轉動吸嘴功用：用以吸送流動性差、粒度不均勻、濕度較高并有結塊的物料。工作原理：吸嘴在電機的驅動下在轉臺中轉動，從而帶動松料刀為斷耙松物料，與空氣充分混合，并將其吸入輸料管中。同時補充氣管調節(jié)氣量，保證吸嘴連續(xù)充分的吸料。2、壓送式供料器要求：保證將物料裝入輸料管的同時要防止管路中的高壓氣體泄漏。類型：旋轉式、噴射式、螺旋式和容積式。1）旋轉式供料器旋轉加料器具有一定的氣密性，適用于輸送流動性好，磨磋性小的粉狀、小塊狀的干燥物料。它主要由圓柱形的殼體及殼體內的葉輪組成。葉輪由六至八片葉片組成，由電動機帶動旋轉。在低轉速時，轉速與排料量成正比，當達到最大排料量后，如繼續(xù)提高轉速，排料量反而降低。這是因為轉速太快時，物料不能充分落入格腔里，已落入的又可能被甩出來。圓周速度0.3－0.6m/s。葉輪與外殼之間的間隙約為0.2~0.5mm，間隙愈小，氣密性愈好，但相應的加工精度也就愈高，從而增加制造費用。2）噴射式供料器工作原理：在混合室內裝一噴嘴或調節(jié)板，減小橫斷面積，增加空氣的流速，使其壓力降低至等于或略低于大氣壓，從而使物料順利進入混合室。在混合室后有一段漸擴管，在漸擴管中，氣流速度逐漸減小，壓力重新升高，實現(xiàn)物料沿管道正常輸送。特點：結構簡單，尺寸小，不需要任何傳動機構，成本低。但所達到的混合比較小，壓縮空氣的消耗量大，效率低，故適用于低壓、短距離輸送。3）螺旋式供料器工作原理：電機帶螺旋裝置轉動，物料從料斗和閘門進入螺旋滾道中而被壓入混合室內?；旌鲜覂仍O有高壓氣體噴嘴，噴出的高壓氣體將物料吹散并使物料加速，從而在輸料管中進行輸送。異物室對重塊特點：高度尺寸小，能連續(xù)的供料，但動力消耗大，工作部件磨損快，適用于氣壓在2.5-3大氣壓,粉狀物料的壓送式輸送.4）容積式供料器工作原理:物料經(jīng)料鐘進入儲料室達到其容積的90%后,關閉料鐘.然后經(jīng)三路向儲料室充入壓縮空氣,在壓縮空氣的作用下呈流態(tài)化的物料被壓入輸料管進行輸送.輸送結束后放出殘余壓縮空氣后，再裝入物料，進行下一個輸送循環(huán)。特點：密封性好，動力消耗小，可在較大的壓力下工作，適用于長距離、大容量輸送。但高度尺寸大，呈周期性工作。四、物料分離器功用：將物料從雙相流中分離出來。1、容積式分離器工作原理：空氣與物料的混合物由輸料管進入容積突然擴大的容器中，使空氣流的速度降低到遠小于懸浮速度，物料顆粒失去氣流的承載，在自重作用下沉降到容器下部的卸料器卸出。特點：結構簡單，制造方便，工作可靠，但結構尺寸較大。2、離心式分離器工作原理：混合物進入分離器中沿內壁作旋轉下降運動到達圓錐體部后，由于旋轉半徑逐漸減小而旋轉速度逐漸加大，致使氣流中物料顆粒受到更大的離心力，被拋到分離器壁面并沿壁下落而被分離。特點：離心力越大，分離效果越好。故可提高物料的旋轉速度和縮小分離容器的半徑來提高分離效果。此種分離器尺寸小，制造方便，分離效果好，壓力損失小，故廣泛使用。五、除塵器功用：過濾掉經(jīng)分離器出來的空氣中的粉塵，以回收有經(jīng)濟價值的粉塵，同時延長見機的使用壽命，保護環(huán)境。除塵器的類型濕式除塵器干式除塵器離心式除塵器袋式除塵器手工振打除塵機械振打除塵氣流反向吹洗1、離心式除塵器1）旁路式離心除塵器工作原理：結構上與離心式分離器相同，但離心筒直徑更小，同時設有旁路灰塵分離室。進氣口低于筒體頂端，排氣管插入筒體深度較淺，使其上部的灰塵能通過旁路灰塵分離室直接進入下渦旋而得到清除。2）擴散式離心除塵器結構：在圓錐筒的下面內部固定安裝一個表面光滑的圓錐形反射屏，圓錐形反射屏與筒體間形成環(huán)狀間隙，中間有透氣孔。工作原理：當含塵氣體高速進入圓錐筒時，產(chǎn)生旋轉氣流，灰塵在離心力的作用下拋到筒壁，經(jīng)環(huán)狀間隙落入受料斗中。大部分氣體經(jīng)反射屏旋轉而上，少部分隨粉塵進入受料斗。在受料斗內流速降低，粉塵碰撞斗壁后沉積下來，空氣則經(jīng)中間透氣孔逸出。2、袋式除塵器又稱為袋式過濾器，它是利用濾布縫制成細長的筒狀或扁平狀濾袋來過濾含塵氣流的裝置。袋式除塵器必須及時清除積灰，否則會導致除塵器阻力增加，除塵效果變差，常用的清除積灰的方法有：手工振打、機械振打和氣流反向吹洗。1）手工振打即利用人工抖動濾袋的方式來清除積塵。此種清灰裝置結構簡單，工作可靠，但允許通過的過濾風速低，需要較多的濾布，占地面積大。2）機械振打含塵空氣進入濾袋后由于氣流方向的改變，顆粒圈套的灰塵被沉降分離出來，細小的灰塵則粘附在濾袋上，在振動裝置的振動下，細小的灰塵被振落，空氣由濾袋逸出。此種除塵裝置除塵效果好，但濾袋常受機械力作用，損壞較快，濾袋檢修與更換工作量大，常用于小型氣力輸送機上。3）氣流反向吹洗工作原理：過濾時（a圖）含塵氣體進入箱體，灰塵被箱體的若干濾帶阻留，干凈空氣經(jīng)排氣口排出。清灰（b圖）時，排氣口關閉，清灰氣體經(jīng)脈沖閥依次反向進入濾帶，將粘附在濾袋上的灰塵吹落。特點：這種清灰方式的除塵器結構簡單，清灰效果好，濾袋磨損少，特別適用于粉塵粘性小。濾袋種類

按濾袋材質分天然纖維棉毛織物，適于無腐蝕、350～360K以下氣體無機纖維主要指玻璃纖維，化學穩(wěn)定性好，耐高溫；質地脆合成纖維性能各異，滿足不同需要，擴大除塵器的應用領域濾袋種類

按濾袋結構分濾布（編織物）毛氈－工藝簡單；致密，除塵效率高；容塵量小，易于清灰對濾袋的要求容塵量大、吸濕性小、效率高、阻力低。使用壽命長，耐溫、耐磨、耐腐蝕、機械強度。表面光滑的濾袋容塵量小，清灰方便，適用于含塵濃度低、粘性大的粉塵，采用的過濾速度不宜過高。表面起毛（絨）的濾袋容塵量大，粉塵能深入濾料內部，可以采用較高的過濾速度，但必須及時清灰。六、卸料（灰）器功用：將物料從分離器中卸出，并阻止空氣進入分離器中而造成生產(chǎn)率降低。類型：旋轉（葉輪）式和閥門式。1、旋轉（葉輪）式結構旋轉式供料器完全相同，所不同的是其上部不是與加料斗相連，而是與分離器相通，其下部不是連著輸料管，而是和外界相通；其均壓管不再是把格室的高壓氣體引出，而是使葉輪格室在轉到接近分離器卸料口時借助均壓管達到葉輪格室內的壓力與分離器中的壓力相等，因而使分離器中的物料便于進入卸料器的葉輪格室中。2、閥門式工作原理：它由上下兩道閥門構成。工作時，上閥門常開，下閥門關閉，使物料（或灰塵）落入卸料器中。卸料時，上閥門關閉，下閥門打開，即可在氣力