0270-气流输送系统设计【淀粉输送机】【全套5张CAD图+说明书】
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气流
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气流输送系统设计
摘要：气流输送技术是一项综合技术，涉及流体力学、材料力学、自动化技术、制造技术等领域，属高新技术项目。气流输送的应用已有100多年的历史，早在1853年邮局就用来输送信件，1883 年港口用于装卸粮食，到20 世纪初开始用于工业生产。近年来，随着生产发展和生产过程日趋自动化，对节约能源和环境保护的要求越来越高，气流输送技术凭借自身的技术特点得到了迅速发展和应用。在不断地探索和创新过程中，气流输送的对象从早期的谷物，面粉和信件迅速扩展到水泥，砂料，化工原料，煤粉等物料。应用的范围遍及粮食，港口，化工，冶金，电力，铸造，食品，医药等领域。输送方式从原始到如今完善，合理，从稀相悬浮输送到浓相浓度的栓流输送，初步解决了气流输送能耗高，管道磨损及物料破碎等问题，提高了气流输送技术的可靠性和经济性。
本文通过对原始材料的分析，采用了吸送式气流输送。吸送式气流输送装置在气流输送技术中是一种较早发展起来的输送方式，目前在世界上使用十分广泛，这是因为它除了具有广泛适应条件外还有许多突出的优点：生产率高，结构简单紧凑，操作灵活方便易实现自动化等。
根据其原始材料，计算其输料管内径，确定输送风速及其风量，同时要计算系统中各项的压力损失。在这些都确定的情况下，根据上述分析计算结果选定适合的风机及其配备电动机，确定确实合理的管道布置方式，最后得出整套输送装置。
关键词： 吸送式气流输送 输料管内径 压力损失
- 内容简介：
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备有工艺 (2005):551 b阿巴斯悬 a 有食品加工 。 2003年 3月 29日收到 :2003年 6月 21日 /接受 :6月 23日 /发表在线 :2004年 ， 斯普林格出版社伦敦有限 2004年 摘要 ： 本文章 介绍了开发方法和技术进行将降低成本和时间的设计、制造和装配的机械输送系统的 研究的结果 ， 应用于食品和食品饮料行业。改进后的方法来设计和生产的自动调节式气力输送的组件是基于 新 的材料、零件、成本、使用规则的设计制造和面向装配的设计。结果在一个测试输送系统验证的好处 通过采用改进的技术。整体材料成本和传统的方法 相比 降低了 19%， 整体装配成本相比 ,降低了 20%。 关键字 ： 装配 机械输送 。 1介绍 输送系统 应用于食品和饮料行业高度自动化的定制结构组成的一个大型零件的数量和用来携带产品 ,如食物纸箱装 ,喝的瓶子和罐子在快速生产和组装线。大部分的处理和包装的食品和饮料 续经营再保险 瓶或罐等 。 在一个被控制 对充填或者装配墨粉寿命结束 - 成为。他们的操作需要高效、可靠的我 操作时 ,范围从高架地板 或者带式输送机滚筒驱动系统。近年来 ,极大的压力来自客户低成本但高效的机械输送系统使得制造商重新检查他们的当前的设计和组装等看看另一种方法和手段来制造更多经济、可靠的输送带 ,为他们的客户 带来方便 ， 目前 ,悬 u)bae 一本史文朋理工大学 ,墨尔本 ,澳大利亚 3122山楂 , 电子邮件 ： 改进后的新零件大多数物料搬运设备 ,硬件和软件两个方面 ,都是高度专业化 ,呆板的和昂贵的配置、安装维持 1。输送带 ,被固定在以他们的位置和根据他们的同步输送带速度 ,任何转换的输送系统非常困难和前 期 陷入沉思。在今天的从根本上改变工业市场 ,有一个需要执行一种新的制造策略 ,一个新的系统经营理念 ,并提出了一种新的系统控制软件和硬 可应用于设计的新一代的开放、灵活物料搬运系统 2。何鸿燊和 模型 ,提出了一种新的模块化可重构二维和三 维的输送系统 ,包括一个开放的稀土 开 系统架构 )模型。指出研究地区输送系统的改进、完善和提高 ,用于饮料 部分的发表的研究论文是指挥 用于改善输送系统的操作和交互的系统非常复杂的软件和硬件。本文提出一种研究调查 ， 实践证明 ,使用当前技术标志、制造和装配型链式的地板上 驱动机械输送设备 ,以减少制造这样的运输机的时间和成本。应用了并行工程的设计和实施的基本原则 面向装配的设计制造和 4、 5,几个关键研究了输送机零部件都是为他们的功能、材料适宜性、 强度准则、成本和简化了安装的 整体输送系统。这个关键零部件进行了改性用新的形状和几何位置重新设计 ,以及一些新材料。改进后的设计方法和功能 验证了新型平零件上测试了一种新测试 ,系统设计、制造和组装过程中使用 。 设计制造和装配 近年来 ,研究在该地区的可制造性设计和装配已成为非常有用 ,因为他们正在考虑提高工业设施和生产。然而 ,没有足够的工作完成后 ,在该地区输送机的设计 ,特别是相关的组件是 使得 越来越多的图纸数据与重组 。 输送过程的设计基于传统的方法。 大量的文章发表 ,并将其应用于各种 要达成目标 ,使经济、高效和成本证明 有效的对这些公司正在调查之中。 主要的分类知识就可以影响 问题的一般准则为 (1)、 (2)特定公司的最佳 (3)进行 般指通常适用到制造领 域的设计师应该 注意。下面的列表整理了 6。 设计最小数目的部分 开发一种模块化设计 最小化部分变化 多功能 设计部件 计零件 为便于设计部分的 制造 避免单独 紧固件 灵活性 :最大化设计为便于装配 处理 :设计 最小化处理的简报 评估的装配方法 消除调整 避免灵活的组件 :他们很难对付 使用零件已知的能力 偏执 允许的最高部分 使用已知的和证明 零售商和供应商 在 用零件析出大量的价值观与没有边际 最小化组件 强调标准化 使用尽可能简单的操作 使用已知的能力 操作 启动和干预措施。 最小化 承接的工程更改 批量生产 这些设计指导方针应该被认为是 “最优的建议 ”。他们通常会导致高质量、低 地设计。偶尔的妥协必须被做 ,当然。在这些情况下 ,如果一个指导方针 ,走过去了对市场营销或性能要求 ,下一个最好的选择应选择 7。 它 是指特定公司的最佳实践的内部设计公司开发的条例 ,通常是在很长一段时间 ,和设计师是沿袭。这些设计规则是确定的公司等导致质量得以改善吗通过识别和效率的总体关系特定的过程和设计决策。公司使用这样的培训指导方针的一部分给设计师的产品需要大量的手工装配或 得注意的是 ,大部分的方法论擅长任选一种被快速和容易的开始 ,或者是被更正式的 。 例如 ,指导方针 ,布斯罗伊德 ,在 而 这仅仅是法则经验丰富的专业人员 ,是源自于一些定性和不那么正式的 9。 3 传统的输送系统的设计 输送系统的设计和制造是一个非常复杂和费时的过程。像每个输送系统一个定做的产品 ,每个项目不同于其他的项目在规模、产品和布局。该系统设计是基于客户需求 ,产品的规格要求。该系统布局必须适合在空间所提供的公司。这个过程的设计规划系统 及修改以及可能要花上数天到数月不等或某些情况下十年。一个以最低的成本和最大 。 最有可能的客户适用性得到认可。图 1显示一个图解的布局对一典型输送机系统安装在生产线 用于标签塑料瓶。输送机系统的不同地区特殊的技术鉴定的名字 ,一般运用于类似的工业应用。美国证券交易委员会 ( “使产品的声誉形成一条车道从多个车道。 “经济放缓的速度表 “降低产品一旦它的出口 ,国证券交易委员会 ( “大规模流动 ”例如 ,填料 ,“转会表 ”的方向发展 ,促进转移 些不同的目的是输送机部分因此为了控制产品 ,通过不同的处理流程。一个典型的机械输送系统用于食品应用包括了两百机械根据大小电器部件的系统 。一些常见的但又极为重要的组件 ,可能是标准和积累了家族的输送系统 。 侧架、间隔臂的酒吧 ,最后板、覆盖板、内 弯板、外板、弯曲的轨道和井 (开车 ,尾巴和奴隶 )。大小和数量的变化来表明自己的这些部分的长度的自动调节式气力输送的对应部分的内容和数量的轨迹 在的问题及在当前的设计缺陷、制造和装配机械输送设备多样化、包括 : 在设计对部分 高成本的一些组件 长时间参与总装 /维修 使用非标零件 图 1 4部分 的改进 为了识别领域的材料、降 低成本劳动的成本分析的主要输送部件进行了研究估计成本的百分比各部分的关系所有这类零件的总成本。这个分析的目的是为了识别关键零部件 ,主要负责在 从而探讨输送方式对于降低成本的部分。 表 1显示了一个 50瞬变电磁法(通过分析可知 ,有 12个零件组成的 15达 79%总材料成本的输送系统 ,在那里的进一步研究的重点改进设计 ,降低成本是可能的。从这些 ,七个部分 ,分别鉴定为关键的部位 (显示的 星号符号在表 1)构成最大数量的成分 1%的数量 ,并包括在 整体上的资料成本 。在这些人之中 ,三种成分 (腿套 ,侧架和支持渠道 )被发现占总数的 50%输送机材料成本。详细分析了每一种 12考虑到零件的原则进行并行 工程、设计制造和面向装配的设计 ,和研制了一种新的改进设计 ,每宗 10。德 在一个输送系统 ,腿是安装在侧架保持整个输送系统在了地板上。现有的设计工作的自动调节式气力输送的腿 ,但是花费也很昂贵的制造、他们有稳定的问题 ,并会造成延误发货。延迟 通常是造成这些部分不到位从超过 - 供应商准时。最关键的规格要求为输送机是 : 带式输送机 强度负荷 稳定性 简化了安装 安逸的灵活性 (调整高 )。 图 2显示的所有部件的使用现有的设计输送机的腿。指定的密码是零件编号表 2中所描述的 ,体现了一种 的一个故障成本 。 完整的劳动时间要求组装系统性的腿。现有的腿设置由塑料腿括号内的命令来自海外 ,不锈钢管 ,腿 切成指定的尺寸 ,腿管子塑料的调整 ,是哪一种管夹到腿是在底部 ,如图 2。凸耳 ,切成大小、钻孔、焊接而成广场到腿 管螺栓角度拉条和背衬板 ,以支持腿支架螺栓。 #各部分的表 2意味着这个号码在每个部分元件的数量和质量是 特殊的。 腿各部分的设计。公 司利用这个设计为许多年 ,但一个常见的投诉 。 据报导 ,客户是不稳定的脚。从最初的调查 ,就变得很明显就是不锈钢管的声誉之间和塑料腿支架 (部分 在图 1和第 3部分。 2)没有刚性足够了。连接这些零件是唯一一个6毫米螺栓。有时 ,当输送系统正载着满载荷、观察发现产品 输送机的腿是不稳定的 ,并引起了机械 震动 。其中最主要的原因是由于一个单一的螺栓连接两端的凸耳在第三部分和部分的 输送机可靠性具有重要物质和要求 。 为了满足顾客的期望立即改正。考虑到存在的问题 输送机腿德标志和客户的喜好 ,一个新设计的输送机腿被发展。一般的强度 和稳定性腿被认为是主要的标准 。 在新的设计方案的观点 ,但其他的考虑简单的 计 ,海外部分的安逸装配环节的调试。图 3显示 ,新设计的输送机的腿总成 ,和表 3给出了描述和造价的每一部分。 图 3显示 ,新设计仅由五个主要的各部位为输送机的腿比八种主要的部件旧的设计。在旧的设计、塑料腿支架 ,腿塑料调节和腿管子管是最贵的项目成本核算的 72%的腿总成。 表 1。输送机关键零部件 ,基于部件成本分析 产品说明 腿 设置 侧架 支持渠道 弯曲轨迹 尾轴 间隔条 支持 穿带 支持一端穿条 数量 68 80 400 8 139 39 135 400 132 39 材料应用 塑料腿 + 2 5.m m 信道 料 20直径的 35直径 不锈钢 50S 40 10毫米 塑料 塑料 花费 (%) 改进的可能 是的 是的 是的 没有 是的 没有 是的 是的 是的 是的 终板 盖板 弯板 转矩臂支架 槽盖 弯板内 总 关键零部件 39 8 18 97 8 2 5.m m / 6.m m S / S 2 5.m m / 毫米的飞船 空 间站板 不锈钢 2 5.m m / 有 是的 是的 是的 是的 是的 表 2。成本分析对老腿设计组装 部分描述。 1 塑料腿支架 5 腿管子塑料调整 6 凸 4 角度拉条 7 背衬板 2 腿管 3 螺栓 8 总装配成本 (焊接 ) 图 2 图 3 表 3。成本分析对新设计的腿总成 （ 部分描述 ） 1 不锈钢角 (50503毫米 ) 3 腿塑料调整 4 交叉 螺栓 2 背衬板 结果 ,那些部分都已经被一种不锈钢角的影响并提出了一种新的塑料腿调整降低生产成本的腿 0%。因此零件的总数量的腿从 19日已减少到 15和总成本为每回合的设置 减少了 55美元的新设计。新输送机腿设计、测试时 ,被发现 更为安全、稳定的比旧的设计。消除零件号 1个月和 5从老式输送机设计作出了新的设 计更加稳定和刚性的。此外 ,宽度 ,钉在十字架上支撑也有提高 ,而不是两个螺栓的山一个在旧的设计。这样就提供了整个输送机腿的设置额外的力量。 6侧架的重塑 边框架是首要支持输送系统提供体力输送机及几乎所有的 零件安装在它。侧架的预计也会有一个刚性的力量来提供必要的支持给所有的荷载进行了输送机。它也可适应所有相关的输送机 组件的装配。关键的考虑的一面框架设计是 : 侧架的大小 (深度 ) 强度的材料 易于装配 易于制造 图 4显示了侧架尺寸和参数。 侧架的使用 ,在现有的设计深度尺寸 (尺寸 )调查时 ,发现之间的距离间隔的酒吧 ， 轴 (孔尺寸和回报 ,如图 4)降低的时候 ,就像有了一些不必要的 两个 人 之间的距离 。 更为重要的一点 ,定义之前先检查一下设计参数 ,以确保带来另外两份关系更加密切 ,返回链不会赶上间隔条而输送机在运行。该模型的新球队的框架设计画在计算机辅助设计 (以确保所有的规格是声音部分是放置在位置和检查的间隙很 适合 。通过这一原则的可制造性设计的新球队的框架设计是对称的 ,以便它适用于所有类型 侧架的。这个变化将减小尺寸的一边所有通径的框架显 著链。 表 4显示的维度上的比较旧的设计和新设计的侧架为同一链类型。 图 4 表 4。新的和旧的侧架尺寸参数 它 指出整体规模 (深度 )的输送机有什么期望减少 241 99毫米(尺寸 H),节约了 42毫米不锈钢在每侧架马努 此 ,从一个不锈钢薄板 毫米 ,1500 3000股老设计参数只允许六 3米长的侧架但随着新的设计参数 ,现在它是可能的生产 7侧架 3米长从同样的表大小。用于的资料数量也是再保险 侧架认为为更深入的研究。据估计 ,约 55%总成本的输送系统都花在 材料。 目前的资料用于侧架是 304钢的等级食物少。目前 ,还有其他的材料市场上可以买到的厚度 ,可以选择作为一个选项。为此 ,一位挠度分析进行了预测 ,如果有任何其他类型的资料西装能够取代现有的资料 ,这样它才不会没有通过它的 强度标准。分析 给出了确定的实验系统实践新球队的框架下 ,在 X,着新的设计参数的一组侧架的生产调查挠度等 1 段侧架螺栓与间隔条和回归测试 得的结果挠度运用可变荷载侧架的一个区段通过一个液压。显 示在图 5,挠度表 放置在垂直 (Y)和横向 (X)轴来测量吗任何阅读上观察到的侧架。应用的负荷是通过对侧架的液压机向下方向。 侧架的支持上从同样的位置那里的腿是安装在侧架。 8的轨迹输送机路段观察任何异常在大负载。负载的应用于实验输送机部分在估算和高于实际负荷欺诈 送设备的通常用来携带下的荷载一公吨 ,每米 工业应用于食品和饮料行业。掣普珥 字 6和 7取得成果的 通过实验对输送机的四个进程和部分六轨 ,分别。 从获得的结果 ,观察 2 荷载作用下 ,几乎是在 2毫米 图 5 图 6 图 7 类型的部分。在一定情况下 ,可以一种可能的选择在现有的输送机侧架的设计。据预计 ,有更大的部分 ,对输送带挠度的侧架的意志呆在允许范围内 ,也就是说 ,5毫米。主要的 是 为什么这个试验是确保侧架裂纹不扣在高负载下。因此没有 对于任何证据屈曲发生的各种类型的部分使用。但预计也 ,经验教训的基础上工程师和调查研究 ,在当前完整的总成后 ,输送设备想像的力量 ,这 将进一步额外减少可靠性偏斜对侧架。例如 ,挠度 ,对于每一套测量实验的意义。与安装在侧架腿 ,部队将行为相反的方向 ,将极大推动侧架里面。完整的观察可见特发性肺纤维化 输送机是内制造和测试试验的基础上的新设计参数。 所有的实验结果 ,得到了令人满意的结果 ,它是骗人的 04侧架品位是专为输送带 ,对于食物和饮料行业 指定的指导方针下负载。制造的成本节约这个地区有显著的自预计80%的材料的用量在一个输送系统是不锈钢做的。 物料检讨和挠度的分析表明 了现有 这 将履行令人满意。表 5显示一个比较成本的旧的 ,新设计的侧架 ,哪个 表明 ,节约每侧架在新设计是 37亿美元 (例如 :一个储蓄的 。除此之外 ,节约成本 ,减少侧架从尺寸 241 99 0001500毫米不锈钢 。 在图 纸上。新设计的改善是开展了好几个其他关键的部位 ,如支持渠道 ,还滚子轴上 ,穿条间隔的酒吧 ,支持和支持 ,一端穿带 导致更多的成本和劳动的储蓄和缓解肌肉吉诺比利 如 ,新的设计的支持总成 (包括支持渠道穿带和一端穿条 )要求降低若干进程 ,减少磨损的纸条厚度、使用一个新的 验结果表明 ,改进的设计。这种新设计的辊轴的回报 0% 劳动力时间。这种新设计间隔酒吧提供费用估计从节省 25%的旧的设计。 7 一个 在 测试设计实施的输送系统 设计改进的实施零件和部件进行设计 ,图灵测试和组装的一个较为完整的输送系统。这新的 和改进的测试和验证输送机当时性能与实际产品 (塑胶瓶 )。分析了成本 还进行了比较 在这个测试输送机与所涉及的费用与一个相同的输送机 基于陈旧的设计 7。新的考试输送机是一种类型 (图 8),共有三个不同的部分的总长度 5米。部分 1是一段截面 加入是一个 0输送机。这是连接到输送机补体 是一段 称为杂合 - 国家的两种不同类型的枷锁 ,标签和力量。测试输送含有共有 26主要部分。图 9所示的是用于测试的测 试输送机在合作产品开发流程 公司。性能和效率的新测试方法的输送机和它的重要的新零件进行了光滑、无噪音的表演 有的器官和输送系统发现良好的静动态性能充分展示功能。一个完整的成本分析在测试输送机进行了研究 为了衡量不同新与旧的设计也在组装评价缓解和减少劳动 真正的。部件数量 ,所用的原材料、生产成本进行了计算和百分比等各个部分的存款每一部分和整体系统进行测定。 图 8 图 9 8结果和讨论 最关键的面积来查 看是否考虑是新的支持通道的设置和滴盘中加入已经执行用较少的劳动消耗。注意的是 ,也已经向 确保劳动者已经工作有效地工作。 纽约时报用于组装的输送系统是在意料之中的对取决于心情的工人和其他外部前沿空中管制官 是努力达到尽可能密切的时间制造的输送设备。一项研究揭示了证明成本分析的事实 :生产成本节约 40%或更多达到了 八改良设计部分节约成本实现了 26%,34%在其他三个部分组成。 在高成本部分 ,最大的储蓄为实现轴侧架 ,还辊 ,腿集和支持穿条纹的。 的总费用降低了 19%的输送机。 整体劳动力成本在装 配的输送机降低了 20%。 研究表明 ,该储蓄完成主要输送机的零件 ,达到或超过设计 不是设计专业。其中最主要的变化 ,这些变化输送机系统的影响是设计的修订侧架的设计参数 ,这也会影响到这些变化在其他地方 ,都是同盟。其次 ,发展支持新的 条添加到巨大的成就在新的输送机的设计。完成从全新的设计减少了劳动也做出了重大影响成本和流水线上提高了产品设计和制造。同时也注意到 ,它是由 证明了选拔程序的设计。新输送机制度已成为更经济且有效的成本和需求使用额外 的增强材料被淘汰出局。 9结论 在设计和制造机械输送系统 有相当不足的研究工作的输送机设计优化 ,特别是缺乏应用技术来设计改进在这样的系统。在为了提高成本和订货至交货的时间 在输送系统 瞬变电磁法 (一个完整的故障分析 ,这也是一种试输送机等久了进行评估的高消费地区于输送机马努 析运用原则的支持 可制造性设计 ,为提高面向装配的设计在不牺牲的功能设计和运行的系统。一种新的式输送机设计提出了一种基于所有 建议的修改的自动调节式气力输送的组件。该建议验证了输送系统以及在考试的时候所采用的合作公 司。结果证明见 在成本和 19%下降 20%总劳动成本。研究结果显示 ,应用 设计和组装的费用的一个情结 像机械输送系统为食品加工即可戏剧性的减少。 参考 1. T (1986) 2. G (1994) of a 1994 2, 253. (1997) of J 0(5):3604. (1990) 5. , , , (1991) 6. P (1989) 467. H (1987) Es. 8. , (1988) 29. D, R, M (1991) 10. B (2001) of 2005) 25: 551 B. E. A. of 29 003 / 21 003 / 23 004 004of a to of of in of is on of of on a of 9% 0% to in of a of to as in of of or to at a or to of or to at an to At B. E. A. 122, to 1. in of to of In s to a a a be to of 23 a D an on It is in of of in is of is of of to a at in of in to of of 4, 5, of in on a n in of in to of of of on of to to be 1) (2) 3) or to to a of 6. a of a to be of of to of of at no of of in be of in a be of In if a a or be 7to a a of is to by as to by as of to of of or of at to or 8FA as FM of 9of is a As in of on to in by of a a to or is to a of a in a of by in to of it is to up of of to in of on of be of of to of of to of in of of in of . on %) o)8 SS 0 2.5 S 00 C S 39 20 SS 9 35 35 50S 00 40 10 mm 32 9 S 9 1.6 of to of in a of of of in to of of of of of a 502 5 9%of of in to is as by ) of in 1% of to 0% of A of of 2of 10. of of of a on to in by of on 54 to of of , a of to a of of at as in to to to of in is of in of by of of an it . of 2 $ 6 2 $ 2 $ 1 $ 2 $ eg 2 $ 6 $ $ 9 17 $ 2) a mm At it of to a at of in . of is to of s a as in of of at of of s of of s to in In 2% of of In . of 50503 2 2 $ eg 2 $ 1 $ 4 $ 2 $ 5 11 $ by a a of by 0%. of in 9 5 55 in to In of in of is of a to on is to to to It of of of in to be of in 4). it 4) as to to is of AD to in to of so it to is to of of a of in of . B C D E F G H I J K S 1 92 71 196 65 105 211 241 136 58 85 1962 83 62 187 56 96 202 232 127 B C D E F G H I J K S 1 100 73 173 67 107 167 199 92 58 85 152is of 41 mm 99 ), 2 mm of on a 500 3000 m it to m of It is 5%of of is on .5 mm 04. in as an a to if of to so it to of a to mm A of on a of As 5, on Y) X) to obse 毕业设计（论文）开题报告 题目 气体传输系统设计 毕业课题名称 ： 气流输送系统的设计 一、 选题的依据及意义 ： 气力输送技术是一项综合技术，涉及流体力学、材料力学、自动化技术、制造技术等领域，属高新技术项目。气力输送的应用已有 100 多年的历史，早在 1853 年邮局就用来输送信件， 1883 年港口用于装卸粮食，到 20 世纪初开始用于工业生产。 近年来，随着生产发展和生产过程日趋自动化，对节约能源和环境保护的要求越来越高，气力输送技术凭借自身的技术特点得到了迅速发展和应用。在不断地 探索和创新过程中，气力输送的对象从早期的谷物，面粉和信件迅速扩展到水泥，砂料，化工原料，煤粉等物料。应用的范围遍及粮食，港口，化工，冶金，电力，铸造，食品，医药等领域。输送方式从原始到如今完善，合理，从稀相悬浮输送到浓相浓度的栓流输送，初步解决了气力输送能耗高，管道磨损及物料破碎等问题，提高了气力输送技术的可靠性和经济性。 气力输送装置新技术，新设备，新材料，新工艺的广乏推广，以及自身技术的不断完善和提高，自动控制新技术的应用，系统参数的优化，装置结构的合理设计，使气力输送技术作为现代物流的一个重要环 节，将会发挥应用的作用。 本课题就是基于气力输送技术的可靠性和经济性，同时可以保护环境的思想，设计一套合理的气力输送系统来解决实际的生产问题。 二、 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 当人们从自然风力吹石卷尘和日常生活中见的吮吸现象得到启示后，就设想到利用气流在管道中运送物料。基于这个想法，早在 1810 年英国 提出了利用管道将邮件作气力输送的方案。因此，气力输送技术乃始于成件物品的筒式输送。数十年后气力输送才开始用来卸送谷物，棉花等散状物料，出现了第一台浮船式气力卸船设备以及固 定式的吸粮机设备。这些气力卸船设备问世之后曾经在欧洲各国，特别是在当时的粮食输入大国，如英国，荷兰，德国等获得了应用和普及。 气力输送具有防尘效果好；便于实现机械化、自动化，可减轻劳动强度，节省人力；在输送过程中，可以同时进行多种工艺操作，如混合、粉碎、分选、干燥、冷却；防止物料受潮、污染或混入杂物等优点，因而在铸造、冶金、化工、建材、粮食加工等部门都得到应用。 近年来，气力输送技术在以往低压气力输送和高压输送技术的基础上进一步开拓应用。例如，将粉料喷吹送入高温熔化的液态金属中；利用港口吸卸谷物的吸粮机原理 将气力输送技术用语高温熔渣的吸出清理；对以往难以输送物料的输送技术；磨损性大的物料的输送技术以及塑料成形体中物件的输送技术等。 我国从 1985 年就在港口对气力输送技术进行研究实验并应用于卸船，其他各行业也开发了多种形式气力输送装备在生产上获得了应用。如建立了风送系统的面粉厂，气力输送烟丝，铸造车间型砂气力输送技术也逐渐发展起来。 除此之外，我国其他行业中气力输送的发展也很快，铸造车间中的型砂，新砂，旧砂，煤粉和粘土粉等造型材料均已实现了气力输送，特别是近年来新一代低风速高混合比气力输送装置的开发和成功应 用使我国的气力输送技术水品有很大的提高。 我国早已成立中国机械工程学会物料搬运专业分会，并设立了管道物料输送技术专业委员会。在各行业和地方还成立了粮食、铸造行业的气力输送等专业学组，这一切均将促进气力输送技术在我国的应用和进一步发展。 三、研究内容及实验方案： 研究目标 1、输送量： 10 吨 /时 2、物料： 小麦 3、输送距离： 30 米 4、卸料方式：离心卸料 研究内容 1、气源机械的选择 2、输料管的内径设计 3、各管件的合理搭配连接 四、目标、主要特色及工作进度 目标： 1、按时完成老师安排的毕业设计任务。 2、更加熟悉 制图软件。 3、能很好的完成毕业论文，顺利毕业。 主要特色： 1、平均生产率高，所需操作人少，能降低劳动强度。 2、构造简单紧凑，安装方便。 3、操作灵活简单，使用方便，管理维修费低。 4、运动部件少，工作可靠，易实现自动化。 工作进度： 1. 查阅文献、熟悉课题、撰写开题报告； (1 周 ) 2. 相关外文文献（ 6000 字符以上）阅读与翻译； (1 周 ) 3总体设计计算； (2 周 ) 4. 结构方案分析与设计； (1 周 ) 5. 装配图设计； (1 周 ) 6. 主要零（部）件设计； (1 周 )7. 毕业论文撰写； (2 周 ) 五、 参考文献 1 璞良贵，纪名刚主编。机械设计。第七版。北京；高等教育出版社， 2001 2 黎润钟主编，发酵工厂设备。 北京：中国轻工业出版社， 2000 3 徐灏主编，机械设计手册。北京：机械工业出版社， 4 李克永。化工机械手 册。天津：天津大学出版社， 5 6 杨伦，谢一华主编。气力输送工程。北京；机械工业出版社， 7 张慎衷。气力诉讼系统输送风速的 确定原则和鼓风机风量换算方法。西安；中国物料搬运学会第一届学术年 会论文集。 1980 8 交通部科学研究院水运所编。气力输送装置的设计计算。北京；科学技术文献出版社，1981 9 黄标著。气力输送。上海；上海科技出版社。 1984 10 李诗久主编。工程流体力学。北京；机械工业出版社。 1984 11 周乃知，朱凤德主编。气力输送原理与设计计算。郑州；河南科学技术出版社。 1981 12 杨伦。气力输送技术的现状与未来，成都；中国物运学会第二届学术年会论文集，1984 气流输送系统设计 摘要： 气流输送技术是一项综合技术，涉及流体力学、材料力学、自动化技术、制造技术等领域，属高新技术项目。气流输送的应用已有 100 多年的历史，早在 1853 年邮局就用来输送信件， 1883 年港口用于装卸粮食，到 20 世纪初开始用于工业生产。 近年来，随着生产发展和生产过程日趋自动化，对节约能源和环境保护的要求越来越高，气流 输送技术 凭借自身的技术特点得到了迅速发展和应用。在不断地探索和创新过程中，气流输送的对象从早期的谷物，面粉和信件迅速扩展到水泥，砂料，化工原料，煤 粉等物料。应用的范围遍及粮食，港口，化工，冶金，电力，铸造，食品，医药等领域。输送方式从原始到如今完善，合理，从稀相悬浮输送到浓相浓度的栓流输送，初步解决了气流输送能耗高，管道磨损及物料破碎等问题，提高了气流输送技术的可靠性和经济性。 本文通过对原始材料的分析，采用了吸送式气流输送。吸送式气流输送装置在气流输送技术中是一种较早发展起来的输送方式，目前在世界上使用十分广泛，这是因为它除了具有广泛适应条件外还有许多突出的优点：生产率高，结构简单紧凑，操作灵活方便易实现自动化等。 根据其原始材料，计算其输料管内径 ，确定输送风速及其风量，同时要计算系统中各项的压力损失。在这些都确定的情况下，根据上述分析计算结果选定适合的风机及其配备电动机，确定确实合理的管道布置方式，最后得出整套输送装置。 关键词： 吸送式气流输送 输料管内径 压力损失 is a of to a 00 of 853, it to 883 of to of 0th of in an by of In of of to of of to h of of of of of of of on of of is a in to be in a in it is in in to to on to of to In of to is to an in a 目 录 1 绪论 流输送简介与发展 （ 01） 力输送的类型和特点（ 02） 力输送系统的主要部件和设备（ 02） 本课题的依据和意义（ 03） 压气流输送的发展概况（ 04） 本课题的依据和意义 （ 05） 2 吸送式气力输送 型（ 06） 统组成（ 07） 术特点（ 07） 3 系统的设计计算 计的原始材料（ 09） 计程序（ 09） 算 方法（ 10） 4 主要部件 道和管件（ 22） 料装置（ 24） 料分离器（ 24） 尘器（ 27） 料器（ 28） 结 论 （ 32） 参考文献 （ 33） 致 谢 （ 34） 毕业设计（论文）任务书 I、毕业设计 (论文 )题目： 负压 气流输送系统的设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求： 1 输送量： 10 吨 /时； 2 物料：小麦； 3 输送距离： 30 米； 4 空气（动力）设备：罗茨鼓风机； 5 功率： 11 千瓦； 6 卸料方式：离心卸料； 7 输送管道采用普通碳钢材料。 业设计 (论文 )工作内容及完成时间： 1. 查阅文献、熟悉课题、撰写开题报告； (2 周 ) 2. 相关外文文献（ 6000 字符以上）阅读与翻译； (1 周 ) 3总体设计计算； (2 周 ) 4. 结构方案分析与设计； (2 周 ) 5. 装配图设计； (5 周 ) 6. 主要零（部）件设计； (3 周 )7. 毕业论文撰写； (2 周 ) 8. 答辩准备及论文 答辩 (1 周 ) 、主 要参考资料： 1 璞良贵，纪名刚主编 第七版 等教育出版社， 2001 2 黎润钟主编，发酵工厂设备 . 北京：中国轻工业出版社 ,2000 3 徐灏主编，机械设计手册 械工业出版社， 4 李克永 天津 : 天津大学出版社， 5 1 气流输送系统 1 绪 论 气流输送的概况 气流输送（又称气力输送），即利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。气流输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、输送和气流分级等物理操作或某些化学操作。与机械输送相比，此法能量消耗较大，颗粒易受破损，设备也易受磨蚀。含水量多、有粘附性或在高速运动时易产生 静电 的物料，不宜于进行气流输送。 当人们从自然风力吹石卷尘和日常生活中见的吮吸现象得到启示后，就设想到利用气流在管道中运送物料。基于这个想法，早在 1810年英国 此，气流输送技术乃始于成件物品的筒式输送。数十年后气流输送才开始用来卸送谷物，棉花等散状物料，出现了第一台浮船式气流卸船设备以及固定式的吸粮机设备。这些气流卸船设备问世之后曾经在欧洲各国，特别是在当时的粮食输入大国，如英国，荷兰，德国等获得了应用和普及。 气流输送具有防尘 效果好；便于实现机械化、自动化，可减轻劳动强度，节省人力；在输送过程中，可以同时进行多种工艺操作，如混合、粉碎、分选、输送、冷却；防止物料受潮、污染或混入杂物等优点，因而在铸造、冶金、化工、建材、粮食加工等部门都得到应用。 近年来，气流输送技术在以往低压气流输送和高压输送技术的基础上进一步开拓应用。例如，将粉料喷吹送入高温熔化的液态金属中；利用港口吸卸谷物的吸粮机原理将气流输送技术用语高温熔渣的吸出清理；对以往难以输送物料的输送技术；磨损性大的物料的输送技术以及塑料成形体中物件的输送技术等。 我国从 1985年就在港口对气流输送技术进行研究实验并应用于卸船，其他各行业也开发了多种形式气流输送装备在生产上获得了应用。如建立了风送系统的面粉厂，气流输送烟丝，铸造车间型砂气流输送技术也逐渐发展起来。 除此之外，我国其他行业中气流输送的发展也很快，铸造车间中的型砂，新砂，旧 2 砂，煤粉和粘土粉等造型材料均已实现了气流输送，特别是近年来新一代低风速高混合比气流输送装置的开发和成功应用使我国的气流输送技术水品有很大的提高。 我国早已成立中国机械工程学会物料搬运专业分会，并设立了管道物料输送技术专业委员会。在各行业和地方还成立 了粮食、铸造行业的气流输送等专业学组，这一切均将促进气流输送技术在我国的应用和进一步发展。 气流输送的分类 根据颗粒在输送管道中的密集程度，气流输送分为： 稀相输送。固体含量低于100kg/体输送量与相应气体用量的质量流率比）为 5的输送过程，操作气速较高（约 18 30m s）。 密相输送。固体含量高于 100kg/作气速较低，用较高的气压压送。间歇充气罐式密相输送。是将颗粒分批加入压力罐，然后通气吹松，待罐内达一定压力后，打开 放料阀，将颗粒物料吹入输送管中输送。脉冲式输送是将一股压缩空气通入下罐，将物料吹松；另一股频率为 20 40管道内形成交替排列的小段料柱和小段气柱，借空气压力推动前进。密相输送的输送能力大，可压送较长距离，物料破损和设备磨损较小，能耗也较省。 气流输送系统的主要设备和部件 吸送气流输送系统一般由受料器 (如喉管、吸嘴、发送器等 )、输送管、风管、分离器 (常用的有容积式和旋风式两种 )、锁气器 (常用的有翻板式和回转式两种，既可作为喂料器，又可作为卸料器 )、除尘器 和风机 (如离心式风机、罗茨鼓风机、水环真空泵、空压机等 )等设备和部件组成。受料器的作用是进人物料，造成合适的料气比，使物料启动、加速。分离器的作用是将物料与空气分离，并对物料进行分选。锁气器的作用是均匀供料或卸料，同时阻止空气漏入。风机的作用是为系统提供动力。真空吸送系统常用高压离心风机或水环真空泵；而压送系统则需用罗茨鼓风机或空压机。 3 气流输送系统的类型和特点 气流输送系统根据工作压力不同，可以分为吸送式和压送式两大类。吸送式根据系统的真空度，可分为低真空 (真空度小于 9 8 高真空 (真空度为 40 60种。压送式根据系统作用压力，可分为高压 压力为 (1 7) 105低压 (压力在0 5 105两种。此外还有在系统中既有吸送又有压送的混合系统、封闭循环系统 (空气作闭路循环，物料可全部回收 )和脉冲负压气流输送系统。由于气流输送系统的类型相当多，所以在设计时选用哪种方式是十分重要的，它关系到功能的实现和生产的安全等等。择定气流输送方式的一般程序步骤如下图： 设计参数 输送物料特性 负压气流输送是否最优？ 负压气流输送是否可能？ 对其他输送方式的探讨分析 装置基本组成 装置草图 各种气流输送方式比较 是否是确切的气流输送方式 确定的气流输送方式 细部设计 图 择定气流 输送 的流程示意图 4 负压气流输送的发展概况 负压气流输送就是通过降低输送室的压力以降低湿分的沸点，达到在低温下输送的目的。工业输送器按其加热方式可分为传导式和 对流式两大类。回顾工业输送器的发展，又可分为几个阶段，五十年代以前，主要是以传导式（例如箱式烘箱、真空输送箱）为主。从手工装卸料发展到半机械化、机械化和连续式输送。五十年代以后，输送技术的开发为满足工业输送的处理量大、高效、连续化、自动化的要求，重点进行了对流式输送器的研究和开发。到七十年代初，对流式输送器已取代传导式输送器的主导地位。但随着工业的发展，在节能、环保、洁净等方面，对输送器提出新的要求，而这些又是对流式输送器一时难以解决的要求，因而传导式又得到新的发展。从七十年代到八十年代初，各种新型的传导式 输送器（例如多层带式负压气流输送器、双锥回转输送器、叶片式、振动式输送器等）取代对流式输送器逐渐增多。当然为适应对节能、环保、洁净的要求，对流式也在设法加以改进，例如将传导式加热面与流化输送器结合起来等等。负压气流输送器属于传导式输送，即将冷凝器、真空泵与传导式输送器配套，形成负压气流输送装置。由于负压气流输送具有输送温度低、输送速率大、节能、设备密闭防污染等特点，因而传导式输送器大部分可设计成负压气流输送装置。负压气流输送在生物制品、药品、饮品以及热敏性物料、氧敏性物料、溶剂回收待输送中起到独特作用。 负压气流输送器的分类随着工业技术的不断发展，大多数采用密闭和接近密闭型的常压输送设备都被设计成负压气流输送设备。种类繁多，结构各异。其分类方法也不相同。按操作方式分，则可分为间歇式和连续式；按输送过程中物料的状态分，则可分为静止型、翻动型、搅动型和振动型；按输送机理分，可分为蒸发型和升华型。由于负压气流输送设备能用较低的温度得到较高的输送速率，能在低温下输送热敏性物料，也可以输送氧敏性物料。或有燃烧危险的物料，适用于输送含有溶剂或有毒气体的物料。溶剂回收容易，能将物料输送成很低的水分，并可用于低含水 率物料的进一步输送，使负压气流输送技术得到很大发展。因而成为目前输送设备中主要类型之一。 5 本课题的依据和意义 近年来，随着生产发展和生产过程日趋自动化，对节约能源和环境保护的要求越来越高，气流输送技术凭借自身的技术特点得到了迅速发展和应用。在不断地探索和创新过程中，气流输送的对象从早期的谷物，面粉迅速扩展到水泥，砂料，化工原料，煤粉等物料。应用的范围遍及粮食，港口，化工，冶金，电力，铸造，食品，医药等领域。气流输送方式从原始到如今完善，合理，初步解决了气流输送能耗高，管道磨损及物料破碎等问题，提高 了气流输送技术的可靠性和经济性。 气流输送装置新技术，新设备，新材料，新工艺的广乏推广，以及自身技的不断完善和提高，自动控制新技术的应用，系统参数的优化，装置结构的合理设计，使气流输送技术作为现代物流的一个重要环节，将会发挥应用的作用。 本课题就是基于负压气流输送技术的可靠性和经济性，同时可以保护环境的思想，设计一套合理的气流输送系统来解决实际的生产问题。 从负压气流输送系统原理和应用实践经验均表明它具有一系列的优点：输送效率较高，设备结构简单，维护管理方便，易于实现自动化以及有利于保护环境等。特别是 用于工厂车间内部输送时，可以将输送过程和生产输送过程相结合，这样有利于简化工艺过程和设备。为此，可以大大的提高劳动生产率和降低生产成本。 概括起来， 负压气流输送系统主要有以下的优点： 1. 物料输送时间只需 1 秒钟左右，被输送物料的温度不超过 50，故输送速度快，物料品质好。 2. 整套装置处于负压状态工作，作业环境清洁，无污染。 3. 系统密闭，粉尘飞扬逸出少，环境卫生条件好。 4. 整机容量和蒸汽用量均低于其它输送设备，为节能型产品。 5. 结构简单，操作使用方便， 占地面积小，投资省。 6. 在输送过程中可以实现多种工艺操作，如混合、粉碎、分级、冷却、除尘和其他化学反应。 7. 输送后可以进行由数点集中送往一处或由一处分散送往数点的远距离操作。 8. 对于化学性能不稳定的物料，可以采用惰性气体输送。 然而，与其他输送形式相比，其缺点是 设备投资费高 ，由于输送风速高，易产生管道磨损和被输送物料的破碎。当然，上述不足之处在低输送风速、高混合比输送的情况下可以得到显著地改善。此外，被输送物料的颗粒尺寸也受到一定的限制，一 6 般，当颗粒尺寸超过 30湿性强的物料其输送较困难。 就是因为存在以上优缺点，所以在设计中，正确的选择确定其气流输送形式和管道布置等是十分重要的。 负压气流输送系统在各个行业都得到了广泛的应用，而吸送式气流输送最早被人类所利用。负压输送系统，这种系统是依靠风机的抽力，使整个系统在负压下工作。系统的真空度较低，一般为 6 8压输送系统具有设备比较简单，使用和维修简便，吸料点处无粉尘飞扬，管道和设备不严密处不会冒尘等优点。 由于负压输送系统有上述各种优点，现在被人类广泛使用。本书就是想设计出 一套适合设计原始条件原始资料的负压气流输送系统，以达到要求，解决实际的生 产问题。通过对原始材料的分析，采用了吸送式气流输送。 2 吸送式气流输送 型 吸送式气流输送装置用低于大气压力的空气作为输送介质，它是靠气源机械的吸气作用，在管系中形成一定的真空度，利用具有必要速度的运动空气，将物料从某地通过管道输送并输送到一定距离的目的地的一种悬浮式气流输送装置。由于它主要依靠管道内的真空度进行输送和输送，因此，按真空度分有 高真空负压输送系统装置和低真空负压输送系统装置。通常把真空度高于 于此真空度值的装置称为低真空吸送负压输送系统装置。 吸送式负压输送系统装置按结构形式分为移动式和固定式两类。移动式装置又可以分为轨道式和无轨道式（轮胎式）两种，港口卸船有气吸负压输送系统装置还有浮式负压输送系统装置。移动式负压输送系统装置按驱动方式又可以分为自行式和非自行式（拖带）两种。自行式装置按使用的动力装置类型又分为电动的和内燃机驱动的。 按吸料点数分，吸送式负压输送系统装置有单点吸料和多点吸料两种。多点吸料的每个吸送系统通常可以由 2要求各个吸料口的吸料量必须相对稳定，也可以各点轮流吸料，即部分吸口吸料，其余吸口暂时关闭，交替作业。这种类 7 型多用于厂内输送吸送或卸船机清舱阶段的输送吸送。 按输送量分，吸送式负压输送系统装置有大型的和小型的。小型的装置的生产率通常为每小时数百公斤至十吨；大型装置的生产率可由 100 /前港口吸料输送机单管输送系统可以达到 650 / 按气源动力装置分有电动的和内燃机驱动两类。电动机驱动的用得比较广泛，而内燃机驱动的多用于小型流动式负压输送系统装置和浮游式负压输送系统装置。 统组成 吸送式负压输送系统送系统由以下几个主要部分组成，其工作顺序如下图： 物料 图 送式负压输送系统主要组成部分 根据用途要求不同，某些装置结构形式及其组成可能会有差别，但不管任何吸送式负压输送系 统都应该有上术主要部分组成。 术特点 应条件 吸送式负压输送系统装置使用于输送流动性较好的粉粒状物料。它可由一点或多点向某一处输送集料，作业范围广。由于它采用管道输送，移动灵活方便，而且输送输送线路可以任意选取，所以很适宜于场地狭窄的地方输送物料。例如，用于卸车，卸船和清舱作业等。若安装在厂房受限制的场合，不但极为方便，而且可以使设备配置易于达到合理化。 由于吸送式负压输送系统在输送过程中，输送气体在沿程不会逸入大气，所以也供料装置 干燥管 分离装置 净化装置 气热源机械 排至大气 卸料器 物 料 卸灰阀 灰 8 适宜在厂房内输送有毒的或易污染环境的粉粒状物料，尤其适宜用于 供料点要求避免扬起灰尘的场合。 吸送式负压输送系统装置可以连续输送供料和连续输送输送。 输送气体在输送物料之后才经气源机械排入大气，因此，物料不易混入杂质，这一特点适宜于输送食品、药物等要求保持卫生的物料。 吸送式负压输送系统装置能适应各种不同船型的船舱输送卸栽。 点 吸送式负压输送系统装置在气流输送技术中是一种较早发展起来的输送方式，目前在世界上使用仍然十分广泛，这是因为它除了具有上术广泛的适应条件外，还具有许多突出的特点： 1. 平均生产率较高，能自行输送集料，所需操作人员少，而且能大大 降低劳动强度。 2. 构造简单紧凑，安装方便，重量轻，造价低，且能减小安装场地负载。 3. 操作灵活简单，使用方便，管理维修费低。 4. 运动部件少，工作可靠，易实现自动化。 5. 输送粮食类物料时，输送过程能同时进行输送。 6. 露天作业时，不受气候和周围环境条件的影响和限制。 用于港口卸船输送时，还具有以下独特优点： a. 能彻底输送并清舱。 b. 不受潮汐和水位变化的影响。 c. 由于吸粮管可以接上扰性管，即使遇到风浪发生船舶摇摆时，也不会碰坏舱底板和吸料管，这个优点对于内河小型木驳船尤为突出。 d. 输 送过程舱内不会扬起灰尘，可以大大改善工作环境。 e. 物料在出舱输送过程处于密封状态，无散落无赖哦或混入杂物被污染之忧虑。 f. 能均匀卸载，可以防止船舶受浮力不均的影响。 g. 输料管内能保持清洁，容易实现一机多用，即输送一种物料之后，接着用以输送其他物料。 点和限制 吸送式负压输送系统装置也存在一些缺点和限制。最引人注目的缺点之一是单位能耗比机械式输送高，其能耗系数通常在 kW h t m 范围。 其次， 9 真空度与输送卸料距离有一定限制。 卸料距离越长，装置所需要真空度越高。随着真空度增高，气体密度逐渐减小，气体输送物料的能力也将减弱。因此，实用真空度通常不宜高于 6则，输送能力显著降低，且管道也容易发生堵塞。 此外，输送物料的块度不能过大，粘度不能太高，通常块度尺寸应小于 1/2管径。 吸送式负压输送系统装置虽存在能耗高的缺点，但由于其他费用低，因而其总成本通常低于其他输送方式。 3 系统的设计计算 计的原始条件 1输送物料：淀粉； 2处理量： /小时； 3淀粉初含水率： 40%； 4淀粉终含水率： 14%； 5系统动力： 40 6单位蒸汽消耗量： 计程序 在了解条件和对原始材料进行整理和分析后，结合实际情况和具体要求，通过计算和已掌握的实践经验，用综合的整体的观点进行各项可行性论证，然后进行具体项目的设计和计算。 设计计算的顺序大致如下： 析物料物理特性，确定输送条件及输送工艺流程等。 采用直管式还是脉冲 式系统；套管式还是旋风式。 制系统布置方案图并标明主要尺寸。 定装置个主要部件的结构形式、参数及其尺寸、 10 材料及其要求。 如果计算结果不合适，应该调整混合比及风量、管径等有关 参数的值，按上述程序重新计算。 算方法 吸送式负压输送系统由于被输送物料的物理特性同输送系统结构特点及其参数之间的关系比较复杂，即使是同品类物料，往往仅变更一二个参数（比如输送空气速度、混合比、粒度、管径），就会引起输送特性的很大变化。因此，直至目前，试图用纯公式来进行输送系统的计算，不是不可能，就是存在很大的误差，因此常常不能获得满意的结果。所以，目前解决实际设计问题，最主要的途径还是依靠试验和一实践经验为基础，并用经验公式或半经验公式来计算。 要参数的确定 （ 1） 输送量的确定 ：根据要求知其输送量为 时 （ 2） 混合比的选取：混合比是指在单位时间内输送的物料质量与同一时间内通过该管道的空气质量之比，用 送式负压输送系统装置混合比的选取主要取决于管系条件（输送管长度、管内壁粗糙状况、弯管数量及管道布置方式等）、物料物理特性及气源机械的性能（真空度、风量等）因数。 利于提高装置的输送能力。对悬浮输送方式来说，在规定生产条件下，如选定的 所需风量小，因而可用管径较小的管道和容量较小的分离，除尘设备，且单位能耗也低。但若管路压力损失增大，要求 采用真空度较高的气源机械，且输送管道容易发生堵塞。反之，如选取的 所需风量大，不仅管径和分离、除尘等设备的尺寸都要增大，且由于功率主要消耗在输送大量空气而使装置单位能耗增高。然而选用小的 可以采用真空度较小的风机。由此看来，影响 值 11 的范围也较大，很难用公式简单计算求得。在设计计算时应尽可能参考各种实例、凭借已有经验或试验数据来确定。一般低真空吸送式负压输送系统装置，中小型麦厂间m=2 4，大型厂麦间 m=4 6。本次选取混合比 m=4。 （ 3）计算空气流量的确定：根据选顶的输送混合 比 m=4，所需风量 （ 3 式中： Q 3m /h ） aa=m kg h 值由经验得，一般情况下，中小型厂麦间混合比 =2型厂麦间的混合比 =4此选择 =4。所以按设计内容要求的风量为： =100004 =3m /h ） （ 3 在决定气源机械的风量该加上管道系统的漏气量，其中，叶轮式卸料器的漏气量通常约占总风量的 10%15%，除尘器约占 3%其他关系约占 2%，视装置结构类型一般总漏气量占系统总风量的 12%20%之间。 （ 4）输送气流速度：设计吸送式气流输送系统时，能否正确确定物料的合 理输送气流速度，是关系到装置工作的可靠性和经济性的极其重要的一环。这也是决定着输送装置工作性能优劣的关键。通常每种物料都存在一个保证颗粒群呈悬浮状态进行正常输送的最低风速，称为安全输送空气速度或经济速度。如选取的输 送风速比安全风速高得多，则装置虽然能安全地输送物料，但系统产生的压力损失太高，功率消耗增大，并且还会加剧管系（如弯管及与其连接的水平底管壁等）的磨擦，硬气脆性物料的破碎，这对于破损质量有严格要求的某些物料如种子，粮谷和某些原材料等是不可许的。反之，如选取的气流输送速度低于安全速度，则容易形成脉动流，此时压力损失也会急剧增高，而且管道极易发生堵塞，尤其是湿度较大的和有一定粘性的粉粒状物料，很容易在弯管和供料装置附近、水平管或倾斜管道底沉淀粘结，以致造成装置不能正常运转。由此看来，为了使装置能够可靠而经济地进行 输送，必须依据安全速度来选定合理输送气流速度。安全速度与物料颗粒的粒度、重度、形状及表面状态、管道布置及其结构特点、混合比、悬浮速度等诸多因素有关，很难予以准确计算，一般靠试验和实践经验确定。 12 由于各种物料安全速度的试验数据不多，目前在实际设计时，常常是借助物料的悬浮速度来确定其合理的输送气流速度。按理物料 在铅垂管内只要有稍高于其悬浮速度的气流速度便可以进行气流输送。但物料在实际输送过程，由于颗粒之间颗粒与管壁之间发生碰撞摩擦、粘着以及物料颗粒绕流弯管时的动能损失，加之顾及到水平管的物料气流输送 较之铅垂管输送易发生沉淀而造成堵塞，要求水平管比铅垂管有更高的输送速度，因此，各种物料的合理输送速度一般要求比悬浮速度高若干倍。而且，确定的合理输送速度还必须保证装置能长期正常输送物料。因此，应该考虑以下诸多因素可能的影响： 综合以上各项影响因素，同时考虑到装置输料管的输送距离、弯管数量等特点，选取的合理输送速度必须高于安全速度。对粒度均匀 的松散物料，一般取其悬浮速度的 于粒度分布非均匀的物料，例如统煤，若按其最大或最小颗粒的悬浮速度来确定合理输送速度，都会得出输送速度偏高或偏低之弊。实践表明，输送粒度不均匀的物料时，由于细颗粒的输送速度比大颗粒的输送速度大，在输送过程中小颗粒群力图绕过大颗粒并促拥着大颗粒物料前进，使粒度不同的物料都能进行正常输送。因而在实际上采用比按粒度分布比例占最多的最大颗粒群测得的悬浮速度大 1倍的气流速度作为该物种的合理输送速度，基本上能保证正常输送。 按已有的实践经 验数据得知诸多物种的输送速度如下表。（杨伦，谢一华主编的气流输送工程的第 155页表 4 表 种输送物料的主要物理特性与常用的输送速度 物料名称 平均粒度/空度/ 3 堆密度/ 3 悬浮速度/ 1 输送气流速度 1 稻谷 6麦 9 8麦 0 1513 玉米 8生 21*12 4 126 砂糖 8 5 豌豆 6*8 0 麦芽 0 水泥 - 据上表的实践经验数据，我此次选用的输送气流速度为 20m/s。 （ 5）被输送物料的运动速度：在气流输送中，被输送物料颗粒的 运动速度比气流速度慢，两者存在速度差。气流绕过颗粒运行的速度差产生阻力，这便是促使颗粒运动的空气动力，也就是说，使颗粒运动的能量是通过速度差从气流向物料颗粒转移的。因此，输送管内物料颗粒的运动速度是计算两相流压力损失的基础。 由于两相流测试技术复杂，目前仍难以提供完备而准确的物料运动速度的数据。因此， 在吸送式输送系统的实际计算中，仍采用一些近似的求解发。 对铅垂输料管，物料颗粒达到稳定运动的速度sv(m/s)可以近似地取为 s a ov v v（ 3 =20=10（ m/s） 式中：气流速度（ m/s） 物料悬浮速度（ m/s） （取0 m/s） 处于铅垂加速段的物料颗粒速度出/(李克永，主编化工机械手册图 4据已知的 ，即可算出 。参数可按下式求算： 1 202= 62 00= （ 3 式中： 力加速度， g= m/s 垂输料管高度（ m） 14 对水平输料管，物料颗粒到达稳定运动时的速度sv(m/s)一般可近似的按下式取为： ( 0 . 7 0 . 8 5 )15(m/s) （ 3 对于粒度和密度较大的颗粒其值应取较小值，反之应取较大值。在此取 6） 输料管的内径：输料管 起始段内径可按下式确定： 0 8 8 2 0 8 3 0 1 8 820=191（ （ 3 式中： 系压力损失的计算 为了确定输送装置有关部 件的合理参数并估计 气源机械所需的容量和功率，必须计算吸送系统管系的压力损失。管系总压力损失 即 p p （ 3 以下分别讨论各项压力损失的组成及其计算方法。 （ 1） 纯气流产生的压力损失。 于低真空吸送系统，由于真空度变化不大，气体沿管路运动时其密度变化很小，故可把空气重度视为常数，因此，按等容过程计算沿程摩擦压力损失产生的误差在工程上处于容许范围。纯空气沿圆形截面管道流动产生的摩擦压力损失通常按下式计算： 22aa f a a （ 3 纯气流摩擦阻力系数 a 与管内流动状态及管到特性有关 ,其值主要取决于雷诺 15 数 管壁表面粗糙度 K。吸送式装置的吸管多数呈紊流流动状态。如果被输送物料有一定磨削性，而且吸送装置频繁使用，则输料管的 a 也可以按光滑管考虑。其值一般可按下面的方法计算： 85( 3 1 0 1 0 ) （ 3 ae （ 3 在温度为 20摄氏度，相对湿度为 50%。运动粘度 521 . 5 1 2 1 0 / 时， 52 0 0 11 2 1 0 = 552 0 3 1 0 则： 5 0 . 2 50 . 3 1 6 4(1 . 3 2 1 0 )a =以在水平管道中，纯空气压力损失为： 22aa f a a = 23 0 2 00 . 0 1 6 1 . 20 . 1 9 1 2 = 同理，在铅垂管道内纯空气的压力损失为： 22aa f a a = 26 2 00 . 0 1 6 1 . 20 . 1 9 1 2 =) 局部压力损失。在吸送式气流输送装置的输料管或风管中，常常需要设置弯管，渐缩或渐扩过渡管，排气管，集风管，三通管等管件。空气在流经这些部件时，由于运动速度或方向改变，因而需计算其局部压力损失。 吸送式气流输送装置局部压力损失通常用管道中流体动压力的单位倍数来表示， 16 可由下式计算： 22a a 2200 =72( ) （ 3 式中：aa= 2）双相流运动产生的压力损失 它由两相流运动时空气与管壁之间和空 气与颗粒之间发生的摩擦、颗粒与颗粒之间及颗粒与管壁之间碰撞摩擦而产生的压力损失。这部分压力损失可按下式计算： 2( 1 )2m k D =(1 )p（ 3 对水平段，上式中的 该段的 ： 2( 1 )2m k D = (1 4 0 . 0 8 ) 6 0 3 . 1 4 = 对铅垂管段，式中的 以此段的 2( 1 )2m k D = (1 4 0 . 0 8 ) 1 2 0 . 6 3 =)杨伦，谢一华主编的气流输送工程第 162页）。 上式中，有一项沿程阻力的附加系数 K，它是主要由实验确定的经验值，它包含着许多迄今还未被彻底弄清的因素，对于物 理特性不同的物料，它的值是不同的。即使是同类无聊，在不同输送条件下其值也是不同的。由于 它的物理本质还不是很清楚，对它的评价也存在多种观点。因此，要获得具体条件下的 有通过大量的实验。根据已有实验资料的初步分析，可以认为 17 a. K 值随着输料管直径的增大而几乎成线性增长。这是因为随着管径的增大，气流输送的能力有所下降，表现为物料在管道截面上分布不均匀，导致物料和水平管底管壁摩擦增强，粒子之间的摩擦也会由于它们浓度增加而最多。 值高于铅垂管的 C. 且与颗粒形状和密度也有关。 使物料颗粒在气流中加速到稳定运动状态所产生的压力损失称为加速压力损失。如果物料颗粒从静止状态开始启动加速，则产生的压力损失称为启动压力损失。这种压力损失主要发生在供料装置和弯管后面，加速压力损失一般可用下式计算： 22 （ 3 式中： 加速压损系数a由实验求得，它与物料的种类和性质，空气流速，混合比等因素有关，一般可由下式估算： 122 ( )（ 3 式中：2m/s） 1m/s）。对铅垂管情况可由下式求得： 0v v=20 =10(m/s) 0v=10(m/s) 对水平管情况可由下式求得： 18 ( 0 . 7 0 . 8 5 )于粒度和密度大的颗粒其之应取较大值。在此取其值为：5(m/s) 弯管后加速区的物料初速度与弯管的结构参数、布置方式及物料特性，两相流运动状态等因素有关，一般可以这样估算：由铅垂向水平方向过渡的 90 度弯管，弯管出口的颗粒速度（也即弯管后加速区初速度）比弯管进口处的颗粒速度约减小 1/3到 1/5之间（其中大的数值适合较重的和较大的颗粒，小的数值适合较小的和较轻的粉粒物料）。由水平向铅垂方向过渡的 90度弯管，出口处颗粒速度比进口处的颗粒速度约减小 1/2到 1/小麦颗粒通过 90度弯管时，在弯管出口处的颗粒速度 2铅垂向水平方向过渡的弯管，可根据弯管出口处的输送气流速度 由图 4杨伦，谢一华主编的气流输送工程第 163 页） 查得 2.3(m/s) 由水平向铅垂方向过渡的弯管，其2由图 4得。（杨伦，谢一华主编的气流输送工程第 163页） 查得2(m/s) 所以小麦在通过由铅垂向水平方向过渡的 90度弯管时的加速压力损失系数 122 ( ) = 15 )20 20 = 即小麦在通过由铅垂向水平方向过渡的 90 度弯管时的加速压力损失 22 = 21 1 . 7 7 2 00 . 6 7 4 2 9 . 8 1 = 小麦在通过由水平向铅垂方向过渡的 90度弯管时的加速压损系数 122 ( )= 10 72 ( )20 20=小麦在通过由水平向铅垂方向过渡的 90度弯管时的加速压损为： 19 22 = 21 1 . 7 7 2 00 . 3 4 2 9 . 8 1 =288（ 物料在供料装置附近由零初速度起动产生的压力损失可以按下式计算求得： 2 (1 )2= 21 1 . 7 7 2 0 (1 4 0 . 5 )2 9 . 8 1 = 式中： 与被输送物料的物理特性及气流速度有关，通常 = =0.5 m/s） 两相流通过弯管时，由于运动方向改变产生离 心力的作用，引起涡流及物料颗粒对弯管外壁的撞击、颗粒沿弯管外壁滑行或弹跳运动，因而产生弯管压力损失。弯管压力损失的大小取决于许多因素，主要有：弯管的转弯角度及曲率半径、管径、管壁表面状态、相邻管段的特性、弯管的布置形式、输送气流速度、被输送物料特性及混合比等。 两相流运动引起 的弯管压力损失 2(1 )2b b a vp m k （ 3 式中：b 可以由表 5得。（杨伦，谢一华主编的气流输送工程第 189页）。 b= 值见下表。（杨伦，谢一华主编的气流输送工程第 111页） 表 管局部阻力的附加压损系数 弯管空间方位 /（度） 90 垂向上转向水平 90 平转向水平 90 20 水平转向铅垂向上 90 平转向铅垂向上 90（粉料） 据上表可知，小麦在通过水平转向铅垂向上的 90 度弯管时的以小麦在通过此弯管处的局部 损失为： 2(1 )2b b a vp m k = 220(1 4 2 . 2 ) 0 . 3 8 1 . 22 = 同样，小麦在通过铅垂向上转向水平的 90 度弯管时的以小麦在通过该弯管时的局部压力 损失为： 2(1 )2b b a vp m k = 220( 1 4 1 . 6 ) 0 . 3 8 1 . 22 = 铅垂管道内输送两相流时，还必须包括克服物料自重而引起的压力损失，即提升物料到一定高度 为提升压力损失，由下公式计算得： m h v（ 3 当铅垂管高度 0m时， 0v v当 0以由下式求算1根据0/杨伦，谢一化主编气流输送工程第 159 页图 4据已知的可算出。 1 202 = 262 0= 经查得， /以，提升物料的压力损失为： m h v = 4 1 1 6 0 = 21 主要包括供料装置，分离器，除尘器，风管，消声器以及各种异型管件的压力损失，根据选用不同结构形式的部件由其相应的公式计算。 a、离心分离器的压力损失： 离心分离器的压力损失可以由下式计算而得： 22（ 3 式中 : 过实测求得， =14.6 v ( / ) v =11( / )a 3/kg m ） 所以离心分离器的压力损失 p 为： 22 = 21 11 4 9 =108()损失 p p p =s n m m a j b L cp p p p p p =据吸送系统总的压力损失，再考虑增加 10%20%的余量，即 (1 . 1 0 1 . 2 0 )。为了保证能有足够的风压，这里取 ，即气源机械的真空度 4 3 5 6 ( ) 3）气源机械的选择：由以上的计算结果，即可根据吸送系统所需的风量空度）产品目录选取合适型号的气源机械，并根据所需功率 N 选定配套电动机 。 根据上述分析和计算结果，选择 风机。
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