气力输送系统课件

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1、气力输送系统课件第十五章第十五章 气力输送系统气力输送系统第一节气力输送系统概述气力输送系统概述现行气力输送系统的设计大多仍是以实践经验及设计经验公式或曲线为的基础。通常，生产厂家在设计新物料输送系统前要在小试装置进行输送试验。气力输送系统选用者的最大愿望是评价所推荐的系统和采用著名厂家的产品，因为著名生产厂家能保证输送系统的性能和输送能力。采用气力输送系统的关键之一是被输送物料的物理特性，当然输送距离和输送的速度也是决定的因素。同样，输送系统总投资也是选取的重要考虑因素。其他特性，如通用性、紧凑性及需要的劳动力也常常会影响到最终的决定。当设计或选择能满足到特殊要求的气力输送系统时，有时会遇到

2、困难，这是出于：可供选用的气力输送系统的范围很宽，究竟何种系统适用；空气(或气体)和固体在管道内的流动是极复杂的，每种物料都有自己的独特的流动特征，生产厂家不能依据物料特征确定气力输送系统，常以把握性不大的类似物料性质的经验推荐；由于运输或加工过程的变化或原料来源的改变都会引起输送的变化，还需知道物料是否是易爆炸的、有毒的、磨琢性的、脆的、吸湿性的粉状的或粒状的。因为这类物料特性很小的变化都对输送能力有很大影响。气力输送系统课件1定义 借助空气或气体在管道内流动来输送干燥的散状固体粒子或颗粒物料的输送方法。空气或气体的流动直接给管内物料粒子提供移动所需的能量，管内空气的流动则是由管子两端压力差

3、来推动。气力输送的主要目的是将固体物料由一个位置移到另一位置。例如从散状货车转运站将物料输送到贮料仓库或从贮斗将物料输送到装袋机。气力输送系统要求有空气或气体源、把物料加入管内的设备、输送管道以及从输送空气中分出被输送物料分离设备。这些部件的合理选择和布置可使工厂的布局及操作更为灵活。例如，物料可由几个分管转送到一个总管，或从一个总输送管分配物料到若干个接受贮斗。物料的流动速度可以记录和控制，可以将气力输送系统设计成全自动控制系统。气力输送系统课件2气力输送系统的分类到目前为止尚没有阐述各种型号气力输送系统的工业标准,概括地说,可分为气力输送机和空气输送槽两大类。(1)气力输送机 a低压式气力

4、输送系统 该系统物料是在真空或正压下导入空气(或气体)流中。这种系统由普通的正压系统、负压(真空)系统，正、负压混合系统以及闭合回路系统构成。b.机械式气力输送系统 这种系统在输送管线的入口通过特殊设计的像涡轮螺旋一类的供料器把空气和物料一起混合，这种供料器将物料送入混合室与空气喷咀气掩接触而被输送。这种机械式气力系统要求较高的空气压力，产生纯气力系统密集的固体梳。c高压式气力输送系统 在该系统中空气进入被贮存的物料，从而引起物料的流动。物料加入叫作“发送罐”的高压仓，进入此仓的高压气体将物料送入输送管道并被运走，这叫作“密相”系统或“发送罐”系统。操作压力越高就意味着效状固体物料能在更高的浓

5、度及更长的距离下被输送。d脉冲式气力输送系统 脉冲式气力输送系统要连续不间断地提供补充空气进入输送管线，以确保被输送的物料保持流态化，并沿整个输送长度流动。气力输送系统课件图15-1 气力输送系统的基本组成1-风机或压缩机，2一供料器;3-输送管道;4-料气分离设备气力输送系统课件(2)空气输送槽 在该系统中对细的、干的散状固体物料采用空气流态化，并借自身重力移动，其流动与物料的休止角及堆密度有关。输送槽壳体由特定的多孔板分开为上部和下部两部分组成空气在料槽底部进入经多孔板使物料流态化并在料槽上部流动。图15-2 空气输送斜槽气力输送系统课件3.气力输送系统的优缺点 (1)优点 a既适合小颗粒

6、固体物料连续输送，也适合间断地将大批量颗粒物料从罐车、铁路车辆和货船输送至贮仓。b气力输送系统对充分利用空间的设计有极好的灵活性。可向上、向下或围绕建筑物大的设备及其他障碍物输送物料，可以使输送管高出或避开其他操作装置所占用的空间。c气力输送机很容易实现自动化，由一个中心控制台操作。可以节省操作入员的费用。d气力输送机着火和爆炸的危险性小，因此又有安全的优点。e减少了对环境的污染。(2)缺点 a动力消耗费较高;b使用受到限制。仅能用于输送比较干燥、没有磨琢性，有时还需是能自由流动的物料。管道、通风机及其他元件与物料接触极易被磨蚀及损坏。c输送距离受限制。气力输送系统只能用于比较短的输送距离。d

7、物料特性的微小变化(像堆密度，颓粒大小分布、硬度、休止角、磨琢性、可能引起操作上的因难。气力输送系统课件4总的考虑决定采用气力输送系统来代替其他设备输送粒状或粉状物料，要考虑投资、维修和运行费用、使用寿命、环境保护及其他不能直接评价的其他因素。投资费是第一位要考虑的因素，它表明一个新系统的价格高低，但这不是一个新的气力输送系统能否采用的唯一重要的准则。因为从整个运行期间可得到的净利也应一起考虑，还要比较在新输送系统最终运输物料的费用和在相同条件下用其他方法输送物料的费用之间总的差异，这将包括所需功率、维修费、操作入身安全等。对一些有潜在危险的物料要小心处理，不仅要保证操作者的安全，而巳要履行国

8、家的有关法规。采用全封闭式的气力输送机，这虽然增加了系统的造价由于改善了工作条件，最终减少了与环境有关的操作者生病缺勤，因此也是值得的。此外，影响考虑选择气力输送系统的因素还包括运输工艺，环境污染，方便性，现有设备，经济性因各种因素。气力输送系统课件5被输送物料的性质物料的性质能决定它能否被有效地输送，还能决定所需气力输送系统的类型及辅助设备的设计细则。物料经过输送管道及辅助设备必须没有堵塞、降级或窝析，而且必须能很容易地从输送气体中分离出来。气力输送系统课件第二节、典型气力输送系统简介 1低压气力输送系统 在低压气力输送系统中散状固体物料通过输送气体的作用被送入输送管道，气体可以是正压或负压

9、。一般，这种气力输送系统被列为“稀相。输送，被输送的散状固体物料颗粒悬浮在气体中，在输送管横截上物料粒子的分布实际是呈均匀的或者是不太均匀的状态。混合比(在间一时间内所输送的散状固体物料质量与输送气体质量之比)对于稀相输送来说低干10，物料粒子之间的间距较大。为了保持物料颗粒在输送管内呈悬浮状态，就必须确保输送速度不能低于临界速度。对于大多数散状固体物料来说，临界速度大约为13l5ms。低压输送系统有三种主要类型，正压、负压(真空)及正负压混合系统。这些系统一般采用通风机或鼓风机作动力，气体压力在101.32kPa(760mmHg)以下。气力输送系统课件(1)正压输送系统 简单的正压输送系统是

10、气力输送系统的最基本形式。在该系统中空气(或气体)在进料口沿输送管道吹送散状固体物料，并将其输送到终点卸入集料仓(图15-1)。这种系统一般采用通风机或罗茨鼓风机吹入空气或其他气体，最大气压为10132kPa。基本上空气是从鼓风机吹入输送管道，散状固体物料则是从贮斗或贮仓的底部加入输送管道，悬浮在管道的空气中沿输送管送至卸料点。卸料点通常是另一种的料斗或贮仓用于物料重力沉落使气固分离。这样带来两个基本问题，即如何使物料进入空气输送系统和如何在终点把物料从空气中分离出来。因此要用加料设备供应物料。有若干种管道供料机可以满足在该条件下将料斗中的物料加到输送管中像旋转加料机、螺旋加料机，文丘里管加料

11、机。所有这些加料设备都能在一定的控制速度下加料，并且都能连续进行操作。在气力输送系统输送管卸料端从气流中分离物料通常是采用旋风分离器及袋式除尘器来完成。气力输送系统课件 一般，低压力的正压系统的鼓风机设在物料入口处的前方，物料通过旋转加料机在设计的加料速度下送入。在物料卸料点对没有灰尘的物料可采用简单的旋风分离器从空气中分离出物料，但在空气的出口处要加防雨罩。如果采用大型贮仓或筒仓收集物料，可直接与管道相连，空气可经简单的带罩的开口排出。系统在正压的情况下，特别在输送有毒物料时，物料加入输送管线、除尘设备和接受物料贮斗上的出气管道都要采用特殊的联接，以防止泄漏到环境中。没有规律的加料会使管道内

12、的气体压力产生波动，甚至会使输送管道完全堵塞。加料机设计得不好，供料斗流动受阻都会产生以上现象。除尘器或出风门堵塞有碍气体统动，将导致局部压力增加而泄漏或造成系统中物料流量变动。对于处理有粉尘的物料，要求贮仓气体出口设置袋式除尘器，这种除尘器以周圈法兰的形式插座在接受物料或卸入物料的贮仓顶部，滤出的粉尘直接落入贮仓中。如果输送系统为间歇操作，这种除尘器可以是单室振打型。如果操作必须是连续的，可采用压缩空气脉冲清洗的袋式除尘器。正压输送系统的主要优点是它可具有若干个卸料点，这可采用带有交叉的输送管和采用如图15-3所示的转向阀来完成。但不适合于并联布置卸料，因为经过转向阀空气要漏损，这种漏损量相

13、对于系统所需的总空气量来说是较高的。气力输送系统课件图15-3 正压气力输送系统1-物料储仓或压缩机，2-供料器;3-鼓风机；4-输送管道;5转向阀；6-除尘器气力输送系统课件 图15-3所示为基本正压输送系统重要的变化，气力输送系统的布置为封闭的环形。在该系统中可采用空气以外的其他气体作为输送介质，可以将气体的泄漏员限制到最小，还能避免对周围环境的污染，例如在输送有泰的物料时就要采用这种系统。有关封闭的环形系统的过滤问题要特别谨慎，因为要确保不符合要求的粉尘不会返回到气体鼓风机的吸入口。同时在惰性气体(例如氮气)输送物料时，要监视其氧气合量是重要的。经转向阀反固体物料卸料处漏损的气体要得到补

14、充，封闭环形系统更为详细的情况将在后面介绍。气力输送系统课件(2)负压输送系统(真空系统)负压输送气力输送系统主要用于从若干个物料来源中的任意一个取料并格物料输送到一个收集点(如图15-4)。这种系统十分适合于卸料系统和在加工装置处理从几个料斗中配料并送入一个单独的加工线。气力输送系统课件图15-4 负压气力输送系统1消音器；2-风机;3-料仓；4-除尘器;5-卸料闸阀;6-转向阀;7-加料仓;8-闸阀;9-铁路漏斗车;10-船舱气力输送系统课件图15-5 典型的封闭环形气力输送系统1-除尘器；2-气料分离器;3-加料阀;4-鼓风机；5-加料斗气力输送系统课件2.机械式气力输送系统 机械式气力

15、输送系统的原理是空气(或气体)和散状固体物料在特殊设计的机械加料机中混合，并由此而建立起正压气力输送系统。这种系统是在比较高的压力及较低的气固比条件下操作。加料机的出料口朝前类似上述的正压系统，其输送管径尺寸较小，因此所需除尘器的尺寸也相应较小。下面介绍两种最普通的机械式气力输送系统。(1)吹扫式旋转供料器 吹扫式旋转供料器是用在中等压力系统的机械加料设备，它基本上是没有底部出料口的旋转叶片加料机，但在两测端板下方有空气入口和气固混合物的出口。压缩空气从外壳端极下方直接吹入挟带着固体物料进入输送管线(如图15-6)。由叶轮形成的料槽被加料斗落下的物料充满，随着叶轮旋转物料进入气流线上，空气把固

16、体物料从料槽内吹入输送管线。这种系统只能用于像面粉与白土一类非磨琢性的物料。吹扫式旋转供料器气力输送系统的操作压力一般为140kPa。气力输送系统课件图15-6 吹扫式旋转供料器气力输送系统课件图15-7 螺旋供料器 (a)螺旋输送泵主要部件;(b)螺旋输送泵断面图1-螺旋;2-传动轴，3-圆筒体;4-止回阀;5-混合室;6-排料口;7-空气喷嘴气力输送系统课件螺旋输送泵(螺旋式供料器)历史最悠久及最常用的机械式气力输送系统就是FuIIGf-K5nyon螺旋输送泵，该泵由Full9r公司设计和制造。其操作原理如下：被输送的散状固体物料由料斗进入带有高速旋转螺旋的筒体叭螺旋为变距螺旋从进口向出口

17、逐渐减少。电动机通过弹性联轴器或三角皮带驱动螺旋。物料由推进式螺旋经筒体向前推进并按压缩，其密度在推进螺旋的贸片末消和单向阳(止回阀)阴面之间的间隙中进一步增大，从而形成克服输送管道压力的密封。因此螺旋有两个作用，其一是作为加料机，其二是克服输送系统反向压力的密封。物料进入混合室后即被由一系列空气喷咀射入的压缩空气流态化,然后进入物料输送管道。一般来说，Fuller-K1nyon螺旋输送泵可以输送干的、磨碎的能自由流动的物料。物料的粒度至少要能100通过50目，75通过100目，60通过200日，45通过325目。输送系统要满足以下要求：比较短的输送距离，间歇的或轻的负载；螺旋泵的规格要选用较

18、大能力的；适合输送细粉状及稍有磨琢性的物料。气力输送系统课件 Fulle r-Nnyon螺旋输送泵广泛用于输送普通水泥及磨碎的石灰石。例如由配料槽或贮仓将水泥的原料输送到燃烧炉(其能力可达375th以上)，也可以较高能力(可高达540th)对货船或驳船装卸普通水泥。这种系统一般是在300KPa(3kgcm2)压力下操作纲制的标准输送管道的尺寸可由76-355mm。流体的速度一股约为l0m/s。可用Fuller-K1nyon螺旋输送泵的典型物料如下：重晶石 铝钒土、澎润土、铜精砂、催化剂、高玲土、水泥、水泥原料、粘土、焦炭灰、滑石、碎大理石、沥青、氟石、粉煤灰、硅石粉、红土、石灰、石灰石、菱镁矿

19、、磁铁矿、沉淀粉气力输送系统课件3高压气力输送系统 高压气力输送系统采用“密相”及气体进入固体的系统概念，以便增加在高压下操作的料气比，这样散状固体物料就能在更大的浓度下输送，可使能耗下降。因此高压气力输送系统可用于较大距离的输送。在高压气力输送系统中输送速度要低于散状固体物料的悬浮速度。开始，物料颗粒沉于输送管道的底部，然后呈“密相”流动。能够成功地呈密相输送的散状固体物料的范围有限，按这种方法最小输送速度一船可减小到稀相需要最小流速的一半。“密相”固体物料输送要用容积式供料器或流化床发送罐使密相固气混合物压入输送管道。发送罐是简单的高压密相气力输送系统必不可少的关键设备，有时把它又叫作“喷

20、料幅”、“蛋形槽”、“仓式系”等气力输送系统课件(1)发送罐 发送罐是一个空气密封容器，它可交替进行装料、充气(流态化)，并由管道按一定量排出物料。缓冲料斗或贮料罐一般放在发送罐的上面，以利物料加入到幅中。图15-8给出采用单个发送罐的密相气力输送系统的基本形式。重要的是要知道这种系统固体流经管道不是连续的。随着发送罐的装料及徘空，输送管道是分批接受物料，间断操作的。实际上发送罐本是一个压力容器，从其顶部加入物料，然后关闭加料阀和输送管道阀，给发送罐充气增压，在压缩空气气源不断的情况下打开徘料阀，物料开始输送。如果采用两个发送罐交替操作，这样在输送管道内就可以得到近于连续的固体物料流。图15-

21、9给出了另一种单个发送罐的气力输送系统，其成功之处在于向罐内通入空气使物料流态化，并使流态化保持足够长的时间，使物料从罐内完全排出，这取决于发送罐最大容量。发送罐为一个带锥形底的压力容器，被输送的物料由加料阀C加入，由内排出的空气沿放空管道经阀B出，关闭阀B和C，打开阀A，物料即被卸至输送道。在该系统中所有进入发送罐的物料被由罐体顶部进入的高压气体的作用下成为料柱被压入输送管道。气体的压力要克服管道中料挂的摩擦阻力，阻力的大小限制料柱的长度及每批进入发送罐的物料量。例如在直径为150mm的管内，典型料柱约15m长，料柱的容积约0.27m，对于具有堆积密度为1600/m3的散状固体物料来说约43

22、0。气力输送系统课件图15-8 采用容积式供料器的高压气力输送系统1-排料口;2-受料仓;3-除尘器;4-输送管道;5-卸料阀;6-发送罐;7-空气压缩机;8-贮料仓气力输送系统课件图15-9 底部排料的发送罐及其操作周期气力输送系统课件图15-10 典型顶部排料的发送罐 1-气孔板;2-输送管;3-放空阀;4-料位开关;5-压力开关气力输送系统课件 需要说明的是常用的发送罐及输送管道的特性不能用于连续输送系统，其操作程序图在图15-9给出。散状固体物料的流量完全取决于料柱的输送速度，特别是对较长的输送管道。料柱的输送速度一般是非常低的，通常约为3m/s。在卸料时料后面释放的高压气体排出时可引

23、起严重的腐蚀。另一种形式的气力输送系统见图lo-8所示，这种系统采用图15-10所示的单发送罐。这种发送罐的原理是利用密封的容器依次执行加料、充气(即流体化)、排料、放空的顺序把散状固体物料通过管道输出。物料由料斗或贮仓加入发送罐，发送罐的大小、空气需要量、输送管道及辅助设备装设都取决于操作的要求及设备制造的规定。气力输送系统课件(2)双发送罐连续操作系统 上述的单发送罐输送系统物料流经输送管道是不连续的，如果采用两个发送罐就可大大改善其操作效能而成为高压连续气力输送系统。两个发送罐有两种组合方式，即申联及并联两种。a*两个发送罐的串联组合 申联组合的两个发送罐垂宜串接在贮料斗的下面(如图15

24、-11所示)。该系统可采用一个压缩空气动力源来连续输送物料。上面的发送罐在输送压力和常压之间循环，这样就可以使下面的发送罐达到连续不断地将物料压送到输送管道中。阀的自动控制顺序是当下面的发送罐里散状固体物料降到预定的低料位队上面的发送罐放料，然后压力平衡管关闭，上面的发送罐再从贮料斗充入物料并充气增压。可以由发送罐压力平衡管或直接由空气总管供气。一旦两个罐的压力平衡，两个发送罐之间的连接阀打开，这样，下面的发送罐又重新充满物料。一般来说，上面的发送罐作用就像一个传递压力及物料的容器，下面的发送罐是物料输出的容器。因l0-11所示串联系统的特征是下面的发送罐与输送管道之间没有压差。气力输送系统课

25、件图15-11 能连续操作的双发送罐的串联组合1输送管，2-放空管；3-贮料斗；4-压力平衡管；5-上发发送罐；6-下发送罐图15-12 能连续操作的双发送罐的并联组 1发送罐，2一输送管道，3加料斗气力输送系统课件 b两个发送罐的并联组合 图l0-12给出了两个发送罐并联组合的一种形式，在该系统中一个发送罐在卸压，装料并开始充气增压至工作压力，与此同时另一个发送罐则开始卸料。采用这种方法在总输送管上可以得到连续输送物料。双发送罐系统的特殊应用是将煤粉直接注喷入锅炉及燃烧炉，因为煤粉常常需要克服一定压力才能被送入。直接注入煤盼的系统还要求煤粉必须是以非常稳定的流量输入，双发送罐气力输送系统能很

26、成功地用于这种操作。气力输送系统课件图15-13 脉冲式气力输送系统1一料仓，2一控制盘，2一加料斗4一发送罐，5一气刀气力输送系统课件(3)旁通管式输送 内管式旁通管的特点是在输送管内装设一个小管，小管上以有规律的间距开有排气槽(见图15-14)，如果被输送的散状固体物解有任何堵塞时，在这段料柱的后面的气流经旁通管向前运动到某处9嚣了气体压力高于料柱移动所需压力的状态，于是就在该处的夯通口梅料柱分割，形成长度较短的料柱加以输送。这样就渐渐地将堵塞清除干净。湍流式旁通管(见图15-15)也非常类似内管式旁通管，但其操作是靠不断更新技输送物料的湍动，使其沿管向前移动气力输送系统课件 4闭合回路气

27、力输送系统 当遇到部分或全部下列条件时，一般要采用闭合回路或闭合循环气力输送系统：要求输送系统完全保持无话染；要求输送系统完全保持不吸湿(在输送中物料不增加温合量)；有污染或爆炸的可能面用惰性气流输送物料，物料不适于采用织物滤料分离的场合。一般闭合回路系统的入口采用旋转叶片供料机或采用吹扫式旋转供料器将散状固体物料送入输送管道。物料经输送管道移动到卸料点。在卸料点装有高效旋风分离器，这种族凤分离aS的出口一般装有在大能力的旋转9l片给料机，这样确保旋风分离器的底部没有物料停留。气力输送系统课件经旋风分离器净化后的气体由管道退回到透平鼓风机。对于这种设计的旋风分离器少量的漏损是正常的。鼓风机的位

28、置设在旋风分离卸料及物料进口以外便于维修的地方。闭合回路气力输送一般采用好的间隙不大的旋转供料机，以使输送气体或空气的泄漏限制到最小。而旋风分离器的设计一般采用相对较小的直径，并带有长而陡削的锥角，这样有较高的效率。透平鼓风机能循环合有物料的气体要特殊设计。考虑到效串，需要采用锥形闭式双叶轮的透平鼓风机。这些叶轮采用耐磨琢的碳钢、不锈钢及其他合金钢制造。阁l0-16是典型闭合回路气力输送系统布置的举例，采用Al、A a多个入口，物料从输送管道B经双向分流闯Cl进入旋风分离器Dl将物解卸出。或经C：进入Dh C，进入DI，无论几台旋风分离器排出的气体都经由总返回管E返回到透平鼓风机F冉循环使用。

29、气力输送系统课件 图15-14 内管式旁通管1一内管2-；3一流体口 图15-15 湍淀式旁通管 1-空1管，2一物料输管a气力输送系统课件图15-14 闭合回路气力输送系统的布置气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件第三节气力输送设备设计与选型计算 水泥工业生产中，除机械输送装置广泛使用外，气力输送装置也被广泛用来输送粉粒状物料。气力输送粉粒状物料系统型式可分为吸入式和压送式，也可将两种组合使用。其中水泥工业中压迭式气力输送系统采用较普遍，

30、而吸入式多用于车、船上气力输送系统的设备包括泵、风机、压气机、供料器、管道、分离器、过滤器或收尘器以及储存仓等，其中供料器是关键性的设备。常用供料器有高压吹送和低压吹送两种。高压吹送供料据有螺旋泵、仓式泵等；低压吹送供料据有气力提升泵、空气输送斜槽等。气力输送系统课件空气输送斜槽空气输送斜槽的结构与原理 空气输送斜槽是利用空气使固体颗粒在流态化状态下沿着斜槽向下流动的输送设备。如果改变孔板气流喷出方向，它还可作水平或向上输送。气力输送系统课件气力输送系统课件 主轴3水平安装，轴上焊有螺旋叶片8，叶片的螺距向出料端逐渐缩小。在螺旋出料端圆形孔口有重锤问板12封闭，闸板通过铰链悬在闸板袖11上的重

31、锤杠杆14紧压在卸料口上。前部扩大的壳体称为混合室，其下部沿全宽配置上下两行圆柱形喷呢，由管道引入的压缩空气经喷呢进入混合室，与粉料充分混合气化。加料接管5用来支承料斗，为调节装料量装有平闸扳7，螺旋泵用电机直接启动，转速约为1000rmin。粉料由管口5AD入后，随着螺旋的转动向前推进，到甸料孔口10时间板在物料的顶压下开启。物料进入混合室被压缩空气带动与之混合气化，最后送至泵出口15由管道输出至气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件气力输送系统课件 气力提升泵适用于短距离垂直输送，服输送能力为lo一200th(国外有的高达330th)。在提升高度超过30m时较为经济，输送高度一般

32、多在50m左右，高的可达80m。其输送风速根据物料纫度、密度、流动性及输送高度而定。由于采用低风压大风旦，实际输送管中风速一般为1620ms。气力提升泵的风压一般在2550kPa。当输送高度大、浓度高时，风压亦提高。一般其输送浓度即料气混合比在lo一20kgk8(气)范围，随输送高度的增加，输送浓度有所降低。气力提升泵优点是设备构造简单，没有运转部件，没有大的易磨损件，运行可靠，维护修理简便。其运输单位电耗较低，约为o61okwht，比斗式提升机电耗大，但比高压气力输送泵电耗低。气力提升泵较广泛地应用于旋风预热器窑、预分解窑的提升喂料及向规格较大的生料库、水泥库中送料。气力输送系统课件 仓式气

33、力输送泵用于压迭式输送粉料系统中，能作远距离及一定高度的输送粉料工作。仓式气力输送泵的工作原理比较简单，进入泵体内的粉料与压缩空气混合，借助仓内与仓外的压力差使粉料气流经输送管道送到指定地点，再使气料分离，达到粉料输送的目的。仓式气力输送泵分单仓泵和双仓泵两种。单仓泵在其上部设存料小仓。在泵体进行送料的同时，输送机向小仓内送料；在泵内物料卸完后，小仓内物料自动故人泵体内，然后进行第二个送料过程。因此，单仓泵的送料过程是间歇的。双仓泵则有两个泵体轮流进料及迭料，因而迭料过程几乎是连续的。气力输送系统课件 仓式气力输送泵用于压迭式输送粉料系统中，能作远距离及一定高度的输送粉料工作。仓式气力输送泵的

34、工作原理比较简单，进入泵体内的粉料与压缩空气混合，借助仓内与仓外的压力差使粉料气流经输送管道送到指定地点，再使气料分离，达到粉料输送的目的。仓式气力输送泵分单仓泵和双仓泵两种。单仓泵在其上部设存料小仓。在泵体进行送料的同时，输送机向小仓内送料；在泵内物料卸完后，小仓内物料自动故人泵体内，然后进行第二个送料过程。因此，单仓泵的送料过程是间歇的。双仓泵则有两个泵体轮流进料及迭料，因而迭料过程几乎是连续的。单仓泵的构造如图1016所示。图中1016(“)为输出管从底部水平送出。l为泵体用钢板制成，底部为圆锥形，物料由小仓4经加料阀2进入泵体内。待物料装满后，阀门自动关闭，压缩空气经底部风管3送入，将

35、物料从底部输送管压迭出去。待泵体内物料送完后，压缩空气停止吹迭，加料阀门开启，重新开始装料，进行下一个工作循环。气力输送系统课件 图1016(6)中的压缩空气主要由压缩空气进口3进入，部分经多孔板6送人，使物料流化。流化料经垂直插入到泵底的输出管，由泵顶部输出。两种不同的输出方式，可适应不同的工艺布置要求。为控制捡交仓内及管道内的压力，仓式泵应装设压力计。此外还有许多阀门，它们的启闭可以控制向仓内、空气管道或输送管道内送气或断气。仓式泵是自动操作的，也可用人工操作9 1064z 仑式气力输送来性能与应用 仓式泵与螺旋泵相比优点是没有磨损朗转动件磨蚀性较强的物料及远距离输送，可兼作计量设备。的操

36、作是间歇的，因此供气压力不稳定。气力输送系统课件 输送系统的设计 气力输送管道占地面积小、系统密闭、输送量距离长和无回程等特点，所以煤粉输送常采用压送式正压气力输送。粉状物料气力输送可分高压、低压和负压输送三种。高压输送设备有仓式泵、螺旋泵等，所需的压力一般在25个大气压范围内。低压输送如气力提升泵，所需空气压力在0.5个大气以下。负压输送属于低压输送的一种，输送能力较低，距离较近，水泥厂用得较少。在实际生产中煤粉输送常采用螺旋泵高压输送的方式。现以煤粉气力输送为例说明 当煤粉采用气力管道输送时，在输送管道中消耗大部分动力。这对气力输送设备的煤粉输送量、动力消耗和输送可靠性影响很大。罗茨风机工

37、艺参数的选型直接保障煤粉输送的畅通；输送管道管径、气流速度和管线布置的设计直接影响输送能耗的损失。气力输送系统课件第四节第四节 气力输送系统的设计计算气力输送系统的设计计算 设计气力输送系统时，应首先确定管道的线路，然后根据要求的生产能力G计算空气消耗量Q，空气压强p及管道直径D。为此又必须事先算出管道的当量输送长度Lz，料气混合物 的质量浓度(或称混合比)ma，对于输送颗粒的悬浮速度vf以及气流速度v等。本节着重介绍稀相气力输送系统的设计计算方法。选择经济的主要参数，进行系统的精确的能量计算是稀相气力输送系统设计计算的关键。气力输送系统课件一、气力输送系统的设计计算步骤给定资料:系统的布置方

38、案、输送能力和被输送物料的特性等。气力输送系统设计计算的一般步骤为：1.根据使用要求和现场条件，合理地布置管道系统，以保证具有最小的压力损失；2.根据装卸工作条件、要求及被输送物料特性，选择气力输送系统的类型；3.根据被输送物料特性，确定合理的悬浮速度；4.根据被输送物料特性、气力输送系统的类型和管道布置方案，选定质量浓度；5.根据被输送物料特性、气力输送系统的类型、管道布置方案、质量浓度和生产能力，决定最有利的气流速度；6.根据生产能力和质量浓度，计算所需要的空气消耗量(即空气流量)和管道直径；7.选择和计算各主要部件的结构尺寸；8.计算各组成部分的压力损失和整个系统的总压力损失；9.根据空

39、气消耗量和总压力损失，计算所需压气机械的容量；10.选择压气机械和配置驱动装置。气力输送系统课件二、气力输送系统工作参数的选择 式中；Lz-当量输送长度 Lz-水平直管的总长度 Lv-垂直管的总长度 L-斜管的总长度 Lf-管件和阀件的总当量长度 Kv、K-换算系数，由试验确定。一般取K=1.6；Kv=1.8-2.0,部分管件和阀件 当量长度见表15-23。1 当量输送长度 ZHVVFL=L+KL+KL+L(15-20)管 件 及 阀 件种 类 当量长度（m)90弯管 弯管的曲率半径与管道直径之比，Ro/D 6 8lO 12 7-10 9-13 12-16 14-17 双路换向阀门 带盘形阀

40、带旋塞阀 带双路V形螺旋 810 3-4 2-3 换向接管 双 路 三 路 3-4 3-5气力输送系统课件 2气流速度 气流速度是气力输送系统的一个重要参数。空气在输料管中最有利的运动速度是指保证被输送物料在所有的输送管道内均能可靠地运移条件下，气力输送系统具有最经济的工作性能时所允许的最小气流速度。也就是说，输送物料的气流速度必须能够防止物料在管道中的堵塞（气流速度过小时)以及避免物料颗粒由于对管壁的碰撞而引起破碎、过大的功率消耗、过度的管道和弯头等的磨损(气流速度过大时)。因此适宜的气流速度应能保证物料在管道内全部被辅送；又尽可能降低其动力消耗。要使物料颗粒能被气流带走，在输送管道任何截面

41、上的气流速度均应大于悬浮速度。物料的悬浮速度为 maxfdv=5.33sa式中：vf-悬浮速度；m/s；dmax 最大的物料颗粒直径，m；对水泥可取dmax=80 x15-6 m；s 物料密度，kg/m3；对水泥可取s=3000kg/m3；，a 空气的密度，kg/m；20时a1.2kg/m3。气力输送系统课件max11f1dv=k v=5.33ksa由于在输送过程中，空气压强沿管道从进料端到出料端逐渐降低，使气体体积随之增大，气流速度沿管道也相应地增大。为了使颗粒能被气流带走，应使进料端气流速度等于或大于悬 浮 速 度 空 气 进 入 管 道 时 的 初 速 度 可 按 下 式 计 算：(15

42、-22)式中：k1-经验系数，输送水泥时可取k1=1.28 空气出输送管道的末速度可按下式计算:v2=0.000354(1000G/s+60Q)/D2 (15-23)式中：v2-末速度；m/s；G-输送量t/h;Q-耗气量m3/minD-管道直径，m在水泥厂输送距离不大于400m时，取v1=7m/s,v2=20-30m/s,则管道内平均流速为：vm=(v1+v2)/2 (15-24)气力输送系统课件fv2ycv=1 0 0 0pZLxjv=1000p式中：考虑颗粒尺寸的系数；见表15-24 系数,一般取=（2-5）15-5Lz 管道当量总长p颗粒密度kg/m3表15-24考虑颗粒尺寸的系数 当

43、缺乏vf 数据时，可按下述方法近似计算：对于压送式气力输送，等于大气压下在出料端管道截面处的气流速度应为 (15-25)对于抽吸式气力输送，等于大气压下在进料端管道截面处的气流速度应为(15-26)物 料 种 类 颗粒最大尺寸值 粉 尘 均匀颗粒不均匀小颗粒物料不均匀大颗粒物料 11000m L10mm L20mm 4080mm1016172017222225气力输送系统课件3质量浓度 输料管道中料、气混合物的质量浓度或称混合比)为单位时间内通过输料管道横截面的物料量和空气量的比值。Ma=G/Ga=G/(3.6aV)(15-27)式中：ma-质量浓度，kg物料/kg空气 G-生产能力，t/h；

44、Ga-空气质量流量t/h Q-耗气量，m3/s a-空气密度，kg/m3。质量浓度的大小对气力输送系统的设备投资、生产成本、料、气混合物在管道内的流动状 态都有很大影响。质量浓度越高，则输送系统效率越高。空气的耗量越少，输料管径越小，设备 投资和生产成本就可降低。因此，应尽可能提高质量浓度。但质量浓度过高，物料在管道内气 流中的分布就趋于不均匀，相当一部分物料会形成集团或在管道底部滑动，这不仅增大了输送阻力，而且在长距离输送中还会出现脉动现象，严重时会造成物料沉积和堵塞。为了操作安全，质量浓度应该有恰当的数值。气力输送系统课件 质量浓度的确定取决于物料性质(密度、粒度、湿度和粘结性等)、输送方

45、式及输送条件等。一般当输送系统选定、输送条件一定时，ma值也会相应稳定。对于较轻、短距离、输送压强较高时,可取较大的质量浓度；反之，就应取较小的质量浓度。在计算时，可以参考表15-25及图15-6l中曲线所示的实验数据。输送 方 式 抽吸式(kPa)压送式(kPa)低真空 高真空低压高 压流态化压送 1212252550质量浓度ma(kg料/kg气)0.351.21.21.8188.08.02011010504080表15-25 输送方式与质量浓度的关系气力输送系统课件图15-61 质量浓度ma与当量输送长度LZ的关系(a)压送式；(b)抽吸式1-干燥松散性良好s=2.3-3.2t/m3;2-

46、湿度大磨琢性大s=1.8-2.5t/m3气力输送系统课件4空气消耗量 当质量浓度确定之后，空气消耗量便可以用下式算出：Q=G/(3.6ama)(15-28)实际上考虑到系统的漏风，需附加一定的漏风量。同时，考虑能在实际的物料性质和输送条件与设计条件略有出入时也能进行输送，以及适应可能出现的提高生产能力所必须的能力储备，要求空气量留有一定的余量。因此，实际选用的空气消耗量为：Q0=k2Q=k2G/(3.6ama)(15-29)式中：Q0-实际选用的空气消耗量，m/s；k2-根据输送方式和设备类型选取的系数。对于抽吸式，取k21.25-1.35；对于压送式，k21.11.2；对于螺旋输送泵式气力输

47、送系统，取k21；对于带充气式中间仓单仓泵和双仓泵，取k21.2。Q-耗气量，m3/S；D-管道直径，m.气力输送系统课件5 输送管道的直径 确定管径时，根据上式结果选取相近的标准直径。当输送距离为200m左右时，可参考表15-26选择管径。图15-62所示为空气消耗量与输料管道直径的计算图。输料管道的内径，根据空气消耗量和出口(压送式)、进口(抽吸式)气流速度确定。可按下式004 QDv(15-30)管 径 输送量(t/h)(mm)水 泥 煤 粉 75 100 125 150 175 200 -8 8-20 2035 3550 5070 70100 35 515 1525 2537.5 -3

48、7.560 表15-26 管径的选择气力输送系统课件气力输送系统课件5空气压强 输料管道起点与终点之间的压差可以根据输送压缩气体的管道讨算导出。因为压送式气力输送管道终点处的压强p20.1MPa；抽吸式气力输送管道起点处的压强p20.1MPa；因此，对压送式管道，起点压强为：2010.1 1znL vppD 对抽吸式管道，终点压强为：(15-31)2020.1 1znL vppD(15-32)式中：0表示阻力系数；对于含有固体颗粒的气体，系数0之值与质量浓度有关，即0=ma (15-33)试验系数。对于抽吸式管道，=1.215-7 ，对压送式管道，是s=maLzv2/D的函数，其值可从图15-

49、63中的曲线查出。pn-料、气混合物料柱高度造成的压差(MPa)；pn 前面的符号在式(15-31)中，当物料向上输送时为正；向下输送时为负，在式(15-32)中则相反；气力输送系统课件510anHm gp图15-63 与s关系(15-34)式中：H输送管道起点与终点之间的高度差，m；在管道的垂直地段空气的平均密度，对于压送式管道=1.62.0kg/m3，对于抽吸式管道=0.30.99kg/m3气力输送系统课件压气机械的工作压强或真空度按下式计算pM=k3p+pp (15-35)式中：k3供料器的压强损失系数，一般取k3=1.15-1.25;p压送式管道的工作压强或抽吸式管道的真空度，对于前者

50、，p=p1，对于后者；p=1-p2；、pp引管的压强损失，对于压送式管道，pp=0.02-0.03MPa；对于抽吸式管道，pp=0.0010.002 MPa 对于高压气力输送生料粉及水泥的压强损失，按下式计算时与实测结果较为接近：p=p1+p2+p3+p4 (15-36)式中：p-总压强损失，MPa；p1在输送管道内(包括水平管、垂直管、弯管及时门等)由于阻力引起韵压强损失，MPa;p2物料垂直提升的压强损失,MPa；p3管道出口处排气、物料分离的压强损失，MPa；p4供料器的压强损失，MPa；式15-36具体为：22261 1(1)()10222fZaaaavLvvpKmm HmxmD(15

51、-37)气力输送系统课件式中：X经验系数，KcD/v0.9,其中，C系数，对于输送水泥，c=90100；D输送管道内径，m；v-输料管末气流速度，m/s；空气摩擦系数，一般为0.02-0.04，或查有关手册或按式入二是=k(0.0125+O.0011/D)计算，对于内壁光滑管，k=1.0；新焊接管，k=1.3；旧焊接管，k=1.6.垂直提升段空气的平均密度，kg/m3。一般为1.6-2.0 kg/m3，可取1.8 kg/m3；.H物料的提升高度，m；分离器对空气的阻力系数，对于重力式和惯性式；=1.5-2.0,1400-1600mm离心式，=2.5-3.0 vf-气流进入分离器的速度，一般比输

52、料管末速低，进离心式分离器速度在15-21m/s时，分离效果最好；经验系数，可按表15-27选取；X一供料器结构形式系数；对于螺旋输送泵，x=1，对于仓式输送泵,x=2-3；1压缩空气进输料管时的密度：1=(p1+p2+p3+0.1)/p0 (15-38)v1压缩空气进输料管时的速度v1/v=p0/(p1+p2+p3+0.1)=/1 (15-39)上述二式中p0=0.1MPa；为0.1MPa下的空气密度。压气机械的工作压强可按下式计算；pM=(1.1-1.3)p+0.05 (15-40)气力输送系统课件式中：X经验系数，KcD/v0.9,其中，C系数，对于输送水泥，c=90100；D输送管道内

53、径，m；v-输料管末气流速度，m/s；空气摩擦系数，一般为0.02-0.04，或查有关手册或按式入二是=k(0.0125+O.0011/D)计算，对于内壁光滑管，k=1.0；新焊接管，k=1.3；旧焊接管，k=1.6.垂直提升段空气的平均密度，kg/m3。一般为1.6-2.0 kg/m3，可取1.8 kg/m3；.H物料的提升高度，m；分离器对空气的阻力系数，对于重力式和惯性式；=1.5-2.0,1400-1600mm离心式，=2.5-3.0 vf-气流进入分离器的速度，一般比输料管末速低，进离心式分离器速度在15-21m/s时，分离效果最好；经验系数，可按表15-27选取；X一供料器结构形式

54、系数；对于螺旋输送泵，x=1，对于仓式输送泵,x=2-3；1压缩空气进输料管时的密度：1=(p1+p2+p3+0.1)/p0 (15-38)v1压缩空气进输料管时的速度v1/v=p0/(p1+p2+p3+0.1)=/1 (15-39)上述二式中p0=0.1MPa；为0.1MPa下的空气密度。压气机械妁工作压强可按下式计算；pM=(1.1-1.3)p+0.05 (15-40)气力输送系统课件表15-27经验系数vf(m/s)1516 17181920210.450.410.380.360.350.340.33 7 压气机械的计算功率 001000isoA QN式中：A0压缩每1m3气体的理论等温

55、功，J/m3；压缩l m3气体的理论等温功为A0=230300lg10pM，其中PM为压气机械的压强。Qo需用风量，m3/s；气力输送系统压气机械的功率为(15-41)气力输送系统课件8 长 距离气力输送系统计算 对于长距离(550m以上)气力输送采用理论计算方法误差较大，此时j：可根据试验结果采用以下计算方法。首先根据输送距离按图15-64所示不同气流速度下(管道平均气流速度)输送距离和质量浓度的关系曲线确定质量浓度ma值。然后根据要求的生产能力和质量浓度用式15-28和式15-29算出耗气量(需用风量)。在输料管道中，输送气体压强沿管道自进料端至出料端逐渐降低，而气流速度则逐渐增大，对于长

56、距离气力输送，由于进、出料端的压差较大，气流速度的变化亦较大，为了减少动力 消耗及管道磨损，并减少可能出现的堵塞次数，可采用变径管道系统。一般可将管道分为两段或三段，分别采用不同管径，管径自进料端至出料端逐渐增大：表15-28列出各段管道的推荐气流速度和各段管长总长度的百分数。图15-64 不同气流速度下输送距离和质量浓度的关系图15-64 不同气流速度下输送距离和质量浓度的关系气力输送系统课件图15-64 不同气流速度下输送距离和质量浓度的关系气力输送系统课件 在输料管道中，输送气体压强沿管道自进料端至出料端逐渐降低，而气流速度则逐渐增大，对于长距离气力输送，由于进、出料端的压差较大，气流速

57、度的变化亦较大，为了减少动力 消耗及管道磨损，并减少可能出现的堵塞次数，可采用变径管道系统。一般可将管道分为两段或三段，分别采用不同管径，管径自进料端至出料端逐渐增大：表15-28列出各段管道的推荐气流速度和各段管长总长度的百分数。段 别 风 速(m/s)该段占管道总长的百分数/初 速 末 速平均风速三段时 两段时前段(小管径)中 段后段(大管径)1012 1012 10121415 1418 2030 1214、1215 152215-20405035452030-7080表15-28 各段推荐气流速度和占总长度百分数气力输送系统课件 在长距离管道输送系统中，管件和阀门等分段扩大管内局部阻力

58、和物料垂直提升附加阻力，在总管道阻力中所占的比例是很小的，往往可以略去，或在最后总压降上加一定百分数解决。若在选择压气机械时已考虑了10左右的余量的话，则这些局部阻力和提升物料的附加阻力就完全包括进去了。根据上式计算该段管道的压强损失，并求出该段管道的长度。当算出的长度占总长度的百分数不在表15-28所推荐的范围内时，则应另选管径，重新计算；直到输送管道的进口气流速度、出口气流速度及各段长度符合要求时为止。气力输送系统课件例题15-3 某水泥厂用气力输送设备将水泥从磨机输送到水泥仓输送线路如图15-66所示嘶示。管道各段长度如下L1=30m.L2=40m.L3=50m.L4=45m.L5=25

59、m.LV1=10m.LV2=30m.水泥密度p=3200kg/m3,空气密度a=1.2 kg/m3L输送颗粒的最大直径为0.0002m。如果要求生产能力为l00t/h，试计算气力输送系统。解:输送水泥到较远距离，故选用压送式气力输送系统。1)当量长度计算 管路共有6个直角弯管和2个两路换向阀门：按表15-23取弯道的曲率半径与管道直径之比值为10，则一个弯管的当量长度为14m;当输送水泥到较远的料仓时，旋塞式换向阀门的阻力应取较小的数值。在此取3m(当输举物料直通换向阀门时，其阻力等于两向流的接管的阻力)。图15-66 输送线路示意气力输送系统课件 则由式15-20输料管道的当量长度(不计喂料

60、管道的管道阻力)为Lz(见表15-23)Lz=(30+40+50+45+25)+1.3X(10+30)+(6X14+2X3)=332 m 2）管道流速选定 考虑颗粒尺寸的系数值，由表15-24可知对于最大颗粒尺寸为0.0002m的粉状物料=12。：系数值一般为2-5X15-5，对于干燥的粉状物料宜取下限值。在此取=2.5 X15-5,则由式15-25可得输送空气的流速为2-52yc3200v=122.8 10332=24.5/10001000sZLm s3）质量浓度选定根据图15-61的试验曲线1，从输送管道的当量长度Lz,查出管道中料、气混合物的质量浓度ma=30kg料/kg气,气力输送系统

61、课件 4）耗气量初步计算 空气密度1.2kg/m3时空气流量即耗气量由式.15-28：计算为 Q0=G/(3.6ama)=100/(3.61.230)=0.77m3/s 5）管道内径计算 由式15-30计算出管道的内径为：0044 0.770.224.5QDmv按管子标准系列选用外径为0.219m，壁厚为0.006m的热轧无缝钢管。根据选定的管道直径确定空气实际流量即耗气量为：6)根据实际选用管径计算耗气量2230.20724.50.825 /44D vQms气力输送系统课件7)阻力计算 式中：0=ma 是s=maLzv2/D的函数，s=maLzv2/D=3033224.52/0.207=28

62、.9*106 由图15-63可查出=2.9X15-7。取垂直管道中空气平均密度=1.8kg/m3，则由式(15-31)得管道起点压强为；2010.1 1znL vppD对压送式管道，据式15-31，起点压强为 2-72016-7662.9100.11=0.1110401.8309.80.112.91028.910100.3060.0210.327zazanL vm L vHm gppDD 气力输送系统课件8)压气机械计算压气机械压强计算。据式(15-35)：压气机械的工作压强或真空度按下式计算pM=k3p+pp=1.2*0.327+0.03=0.422 Mpa 压气机械风量QyQy=k4Q=1

63、.1*0.825=0.908 m3/s 压气机械功率 据式(15-41)000230300lg(10*)10001000230300lg(10*0.422)0.9081000*0.55238misoisoA QpQN气力输送系统课件复习与思考15-1气力输送设备有哪些特点及不足?15-2叙述空气输送斜槽的结构及工作原理。15-3某码头气力输送设备将水泥从船仓抽吸到岸边中间仓，管道当量长度80m,提升高度10m,水泥密度s=3000kg/m3,空气密度a=1.2 kg/m3，输送颗粒的最大直径为0.0002m。如果要求生产能力为40th，试计算1）该物料的理论悬浮速度；2）近似估算时的物料入口风速；3）输送风量4）管道直径计算值5）压气机械功率估算（按教材式17-35计算）提示相关公式和数据参照教材本题中系数=15，=3 X15-5,固气比：Ma=6气力输送系统课件某码头气力输送设备将水泥从船仓抽吸到岸边中间仓，管道当量长度60m,水泥密度s=3200kg/m3,空气密度a=1.2 kg/m3，输送颗粒的最大直径为0.0002m。如果要求生产能力为20th，试计算1）该物料的理论悬浮速度；2）近似估算时的物料入口风速；3）输送风量4）管道直径计算值（15）提示相关公式和数据如下本题中系数=15。=3 X15-5,固气比：Ma=6本题中系数=15。=3 X15-5,固气比：Ma=6