气力输送设备

1、第十五章 气力输送设备一、概述1、工作原理和分类粉状物料、 粒状物料除采用运输机械输送外， 还常采用气力输送。 气力输送的作用原理 是利用空气的动压和静压， 使物料颗粒悬浮于气流中或成集团沿管道输送。 前者称为物料悬 浮输送，后者称为物料集团输送。物料悬浮输送早已广泛应用，物料集团输送也在研究 应用。物料悬浮输送有吸送式、压送式、混合式和流送式四种形式。(1) 吸送式 当输送管道内气体压力低于大气压力时， 称为吸送式气力输送， 其装置如图 5 70 所示。当风机 5 启动后，管道 2 内达到一定的真空度时， 大气中的空气便携带着物料由吸嘴 1进入 管道 2，并沿管道被输送到卸料端的分离器3。在

2、分离器中，物料和空气分离，分离出的物料由分离器底部卸出， 而空气通过除尘器 4 除尘后经风机 5 排放到大气中。吸送式气力输送装置的主要优点是供料装置简单， 能同时从几处吸取物料， 而且不受吸 料场地空问大小和位置限制。 其主要缺点是因管道内的真空度有限， 故输送距离有限； 装置 的密封性要求很高； 当通过风机的气体没有很好除尘时， 将加速风机磨损。(2) 压送式 当输送管路内气体压力高于大气压时，称为压送式气力输送，其装置如图5 71 所示。风机 1 将压缩空气输入供料器 2内，使物料与气体混合， 混合的气料经输送管道 3 进入分离5 除尘后排放器 4。在分离器内，物料和气休分离，物料由分离

3、器底部卸出，气体经除尘器到大气中。压送式气力输送装置的主要优点是输送距离较远；可同时把物料输送到几处。 其主要缺点是供料器较复杂；只能同时由一处供料。(3) 混合式 混合式气力输送是由吸送式和压送式联合组成的，如图 5 72 所示。在吸送部分，输送管道 2 内为负压， 物料由吸嘴 1 吸入，经管道 2 进入分离器 3 分离。 在压 送部分，输送管道 6内为正压， 将由分离 器 3 底部卸出的物料压送到分离器 7 进行 分离。管道 2 内的负压和管道 6 内的正压 都是由同一台风机 5 造成的。混合式气力输送装置的主要优点是可 以从几处吸取物料，又可把物料同时输送 到几处，且输送距离较远。其主要

4、缺点是 含料气体通过风机，使风机磨损加速；整 个装置设备较复杂。(4) 流送式 流送式气力输送是物料悬浮输送的一种变形式， 图 573 所示的空气输送斜槽就是这种输送装置。 其作用大批量是将空气小断通过多孑 L透气层 1 充人粉状物料中， 使物料变成类 似流体性质，因而能由机槽 3 的高端流向低端。物料集团输送也称为栓流气力输送， 是通过气体压力将管道内的物料分割成许多间断的料栓，并被气力推动沿管道输送，如图所示。2、特点 气力输送与其他输送机械相比，有以下优点。1 )输送管道结构简单，占据地面和空间小，走向灵活，管理简单。2 )物料在管道内密闭输送，不受环境、气候等条件影响，物料漏损、飞扬量

5、很少，环境卫生较好。3 ）设备操作控制容易实现自动化。4 ）输送量和输送距离较大，可沿任意方向输送。5 ）叮把输送和有些工艺过程 （ 干燥、冷却、混合、分选等 ） 联合进行。气力输送的主要缺点如下。1 ）动力消耗较大，气力输送的动力系数约为带式输送机的15 40 倍，输送距离越近， 动力系数越大。2 ）管道和供料器磨损过快。3 ）输送的物料有限制，目前多用于输送粉状物料，不易输送潮湿、易黏结和怕碎的物 料。二、空气输送斜槽（1） 构造原理和特点空气输送斜槽是利用空气使固体颗粒在流态化的状态下沿着斜槽向下流动的输送设备。这种输送方式属于气一固密相输送， 在建材、 化工、轻工等部门广泛应用。槽体由

6、上槽 1 和下槽 2 组成，中间用透气层 3 隔开。槽体沿着输送方向安装成向下倾斜4 6的斜度。 物料由斜槽高端下料管 6连续加在斜槽的透气层上， 空气由通风机 5送入槽内。 当空气通过透气层 3和物料 4 时，使物料流态化， 并在其自重分力作用下在透气层9 排人大上沿槽体向下流动，由卸料口 7 卸出。逸出物料层的空气经过上槽顶部的过滤层 气，或由排气管 8 进入除尘设备。槽体用厚 2 4mm的钢板制造。槽体的主要尺寸是槽宽 (B) 、上槽高度 (H) 、下槽高 度(a) 、单节槽体长度 (L) 。空气输送斜槽的规格是以槽宽 (B) 毫米数表示，主要规格有 250、 400、500、 600

7、几种。因上槽是物料和空气通路，而下槽只通空气，所以上槽较高， 下槽较矮，一般 H一 0 5 08B， n 一 50 100mm。每段槽体标准长度为 2000mm，此外， 还可按 250ram 倍数制造非标准长槽体。各段槽体用法兰连接。为了满足输送路线和卸料点 的要求， 使斜槽进行改向输送和分支输送， 在改向处可装弯槽， 在分支处可装高三通槽或四 通槽。 为了便于观察物料流动情况， 在上槽上开有窥视窗。有时只需斜槽一段输送物料，为 了节省空气量，可在下槽内装设截风挡板，用于截止通往不输送物料部分槽体的空气。透气层是承托物料，使空气均匀透过、流化物料的装置。因此，透气层的孔隙应密布、 均匀、连续，

8、使物料流化均匀，避免发生涡流现象。透气层表面应平整，具有一定抗湿性、 耐热性和机械强度。 常用的透气层有陶瓷多孔板、 水泥多孔板和纤维织物等， 目前多用化纤 织物制作透气层。化纤织物透气层与槽体的装配形式如图5 75 所示。图 575(b) 为在进料口处设在室内的装配形式， 为了减小加进的物料对透气层的冲击和磨损， 在透气层上盖有一 层长为 15m左右的冲孑 L 薄钢板 10。图 575(C) 为室外部分槽体带防雨水装置装配形式。 为了防止上下槽连接处渗入雨水，上槽带有防水边 11i 为了防止槽体连接处渗入雨水，设 置了角钢防水盖 12。装配时， 应将透气层张紧， 其长度和宽度应有适当余量。斜

9、槽由数道槽架 (图 576) 支承。为了使槽体在槽架上能随温度变化自由伸缩，采用 了活装方式。槽架间距一般为 4m左右，并应错开槽体法兰一定距离，以免影响槽体伸缩。空气输送斜槽的主要优点是构造简单、重量轻 i 无运转零件， 磨损小；操作简便，工作 可靠； 在输送过程中可随时停止输送或送风， 不需要按程序开停； 可进行改向输送和多点喂 料、卸料；空气压力小，动力消耗少。其主要缺点是只能输送流动性好的、干燥的粉状物料；只能向下输送，输送 距离一般不超过 lOOm。（2） 使用维护i 安装时，槽体横向应保证水平，否则，物料将偏 于低侧。透气层要张紧，槽体连接要严密，不得漏气。ii 使用前应进行通风测

10、压试验，下槽风压应为图 5 76 槽架4000Pa左右，上槽风压不得超过 147Pa，如果 k 下槽的压差太小，将使通过透气层的风量减少，影响输送。iii 喂料量应均匀，物料中不能夹带杂物，否则，杂物沉积在透气层上，会影响通风， 造成堵料，并加速透气层磨损。iv 应经常清除下槽中的物料，及时更换透气层。三、仓式气力输送泵仓式泵是高压远距离气力输送的供料设备，可用于输送水泥、生料、煤粉等粉状物料，也可输送小的粒状物料，输送距离可达Z000m，压缩空气压力高达 07MPa，是属于压送气力输送设备中的高压输送设备。仓式气力输送泵按泵体个数可分为单仓泵和双仓泵两种。 单仓泵的进料和输送操作间断进行，双

11、仓泵两个泵体的进料和输送操作交替进行。 仓式泵按输送管道从泵体上引出的位置不同，又分为底部送料仓式泵 （ 下引式 ）和顶部送料仓式泵 （上引式 ） 两种。底部送料仓式泵的主要部分如图 577 所示，由中间仓 1、泵体 6 和控制系统等组成。中间仓既是向泵体的供料装置， 又是暂时储存物料的容器。 在中间仓的下部开有卸料口 2，与泵体上部的进料口 3 相连通，仓底装有多孔板 4 和充气槽 5，当压缩空气进入充气槽 后，通过多孔板使中间仓内物料流态化。泵体 6 用来盛装物料和输送物料，它由泵壳、进料阀 7 和喷射及卸料部分 8 组成。进料阀的构造如图 578所示，由锥阀 1、长摇臂 3、短摇臂 4和

12、汽缸 6 等部分组成。 当 汽缸内的活塞被压缩空气推到下部时， 活塞杆带动短摇臂和长摇臂把锥阀推向上方， 与橡胶 圈压紧，使进料阀关闭，停止进料。当活塞处于汽缸的上部位置时，锥阀则靠其自重下落， 打开进料阀，开始进料。在活塞上下运动时，通过拨板 5 拨动压缩空气换向机构，使之换 向，控制泵体的进料和输送操作。喷射及卸料部分的构造如图 5 79 所示。铸铁壳体 2 的上部与泵体连接， 下部与喷嘴壳控制系统安装在和喷嘴 4 连接，喷嘴壳下部与铸铁管 5 连接。输送时，由无缝钢管 1 进入的压缩卒气 （一次空气）只用于输送物料，由管孔 6进入的压缩空气 （- 次空气 ）用于增大物料速度和调节气料混合

13、比。一次和二次卒气量是通过调节阀控制的。控制系统的作用是控制仓式泵从进料到输送全部工作循环的动作程序。泵体上，由如图 581 所示的六个主要部分组成： A 为仓空仓满指示机构，是仓式泵进料、输送工作循环的主要自动控制部分； B 为压缩空气换向机构，控制各路压缩空气的连接与关 闭； C为放气阀，用作进料时放出泉体内的余气；D为气包及逆止阀，用于储存、滤清和控制输送及控制部分用的压缩空气； E 为截止阀，用于开启和关闭通过气包的压缩空气；F为空气截止阀，用于控制通人中间仓内气化物料的压缩气量。(1) 仓式泵输送过程各控制系统的动作程序 图 5 80(a)i 当加入泵体内的物料面升到一定高度 (仓满

14、 )时，物料推动摆板 1 偏摆，并通过杠 杆作用使球阀 2 的顶杆下降，球体落下，球阀 2 开启。压缩空气通过球阀 2 进入膜阀 3，使 皮膜下凹，上锥阀关闭，下锥阀开启，压缩空气通过膜阀3 进入汽缸 5 和弹簧膜阀 4。汽缸5 的活塞下降，开始关闭进料锥阀 6；弹簧膜阀 4 的皮膜凸起，通过连杆挂住控制球阀 2 的 杠杆，以免因泵体内物料下降使顶杆顶起球阀2 的球体。1 当汽缸 5 的活塞下降到终点时，进料锥阀 6 关闭，停止进料。同时，通过活塞杆上 的拨板使球阀 9 和球阀 7 的球体升起， 开启球阀 9，关闭球阀 7，放气阀 8 靠弹簧作用关闭， 停止放气。控制系统的压缩空气通过球阀 9

15、 进入截止阀 10 和 11。截止阀 10 开启，输送压缩空 气通过截止阀 10、气包 D 进入充气盘道 12 和输送压缩空气管 13，丌始输送物料；截止阀ll 关闭，隔断进人中间仓的气体物料压缩空气。 顶部送料仓式泵的构造如图 581 所示，其泵体、进料阀、 控制系统构造原理和动作程 序等与底部送料仓式泵相同。 输送物料的压缩空气由风管 3 经喷嘴 6 喷入输送管道 4，气化物料的压缩空气经多孔板 5 进入泵体 1 内。 仓式泵的主要优点是输送量较大， 输送距离较远； 密封性较好，环境清洁，便于自动控制；运转零件不与物料接触，零 件磨损小；动力消耗少。其主要缺点是体形和高度较大，构造 比较复

16、杂；单仓泵不能连续输送物料。顶部送料和底部送料仓式泵又各有一定特点。顶部送料仓式泵由于输送管的进料口向 下，物料悬浮后才能进人输送管，因此，混合比不能过大，输送能力不能人高；但其输送性 能比较稳定， 输送管道不易堵塞。 底部送料仓式泵由于输送管装在泵体下面， 物料存自重和 背乐作用下进入输送管， 所以混合比较大， 又因压缩空气的压力几乎全部用于输送物料， 故 其输送量较大，输送距离较远，但其输送稳定性较差，如不用二次空气适当加以稀释物料， 输送管道易被物料堵塞。四、螺旋气力输送泵螺旋气力输送泵是压送式气力输送的一种供料设备， 可用于输送水泥、 生料、 煤粉、飞 灰等粉状物料，输送距离达 200

17、m，压缩空气压力为 02 04MPa。属于压送气力输送设备 中的高压输送设备。螺旋气力输送泵有悬臂型和支臂型两种类型，每种类型双分为单管和双管螺旋泵两种。悬臂型螺旋泵的构造如图 583 所示。在螺旋轴 1 的右部装有螺旋 2，螺旋装在套筒 3 内，左部装在轴承箱 4内，端部通过联轴器 5 与电动机相连，转速为 9001000r min。物 料由入料口 6 加入螺旋中， 被推送到卸料口， 卸入混合室 7 内。在混合室下部装有两排喷嘴8，压缩空气通过喷嘴箱 9 由喷嘴喷入混合室 7，与物料混合并进入输送管道。混合室内压缩空气压力较高， 容易造成气料沿着螺旋与套筒向入料口倒流。 为防止气料 倒流，螺

18、旋制造成变螺距螺旋，螺距向出料 VI 方向逐渐减小，出料口螺距比人料口螺距小 30， 使物料在螺旋内被逐渐挤紧， 在出料口形成密实的料栓，可阻止气料倒流。 为了保证 料栓有一定的密实性和防止因供料不足或中断时气料倒流，在出料口装有阀门10，阀门铰接在阀臂 ll 上，阀臂固定在转轴 12 上，转轴的两端伸出机外，并装有杠杆和重锤13，使阀门 10 对出料口保持一定的压力。当料栓被推挤到比较密实时，才能顶开阀门卸出，在供 料不足或中断时，阀门则及时关闭。为了防止人料口的物料侵入轴承内， 气封管 14 向轴承内通入压缩空气， 形成“气封”。 螺旋和套筒是磨损较快的零件， 出料端磨损更快。 为便于更换

19、和修复磨损部分， 螺旋和 套筒都制成如图 5 84 中所示的分体结构， 使出料端的螺旋和套筒可以局部拆换修理。 螺旋 叶片一般用普通钢板制造， 为了增强耐磨性， 在叶片表面上进行碳化钨硬质合金覆焊。 套简 可用铸铁或铸钢制造。套筒与螺旋的径向装配间隙为 lmm 左右，当超过 3mm时，应进行修理或更换。为了延长零件使用寿命，可将磨损了的螺旋外径覆焊得大一些，再与磨损的套筒内径一起配车，压缩空气使之仍保持 Imm左右的径向间隙，继续使用。 支臂型螺旋气力输送泵如图 5 84 所示，它与悬臂型螺旋泵的主要区别是螺旋轴采用了两端 支承，消除了螺旋在出料端的摆动现象， 减少了套筒和螺旋的磨损，并取消了

20、出料口阀门。为了防止物料进入轴承内，向轴承内通入压缩卒气，形成气封。 螺旋气力输送泵的主要优点是能在高压下 连续供料；输送量容易控制，构造简单，结构紧凑，机身高度小。其主要缺点是动力消耗大，供料与压缩空气消耗的功率几乎相等； 螺旋和套筒磨损快， 维修工作量大。螺旋气力输送泵使用操作时， 要严格遵守空载启动和空载停机的规定， 避免启动负荷过大和管道堵塞等现象的发生。 开机时，首先开通压缩空气，待混合室和管道内物料排空后， 再启动电动机， 当螺旋空转正常后，再向入料口加料。停机时，首先停止向入料口加料，待螺旋内的物料卸空后，再停止电动机，当混合室和 管道内物料排空后，再关闭压缩空气。五、气力提升泵

21、气力提升泵是一种垂直向上的高混合比正压气力输送设备， 用于输送粉状物料，输送量可达500t h，输送高度达 90m，压缩空气压力为 003 006MPa，属于压送气力输送设备中的低压气 力输送设备。气力提升泵输送装置如图 5 85 所示，由提升泵 1、管道 2、 膨胀仓 3 和罗茨鼓风机 4 等部分组成。 物料由泵体 1 上部连续加 入提升泵内， 压缩空气由提升泵下部通人泵体内， 使物料随同气流经管道 2进入膨胀仓 3 和受料设备内。在膨胀仓中，物料与空 气分离，物料由下部卸出，空气由上部排入除尘设备。气力提升 泵是输送系统供料设备的形式有立式和卧式两种，如图5 86所示。图所示为立式气力提升

22、泵的构造。 物料由装料口 9 连续喂入泵体内， 压缩空气经主风管4 由喷嘴 2 喷入输送管 3。由于气流喷射速度较高，使喷嘴2 与输送管 3 之间形成低压区，物料便连续被气流带入输送管3。为了增大泵体下部物料的压力并使其流态化由充气管 5通入总气量 5左右的二次空气。二次空气经充气室6，通过多孔板 7 充人物料中。为了防止因偶然事故带料停机使主风管4 堵塞，可在主风管 4 设置一个电控气动减压阀10，停机时主风管内存留的气体使止逆阀8 迅速关闭，并立即由减压阀 10 消散出去，使止逆阀 8 下面气体压力减低。止逆阀应动作灵活、结构简单、经久耐用。阀体的形式有金属空心球阀、锥阀和止逆瓣阀等。图 586(a) 中的止逆阀 8为金属空心球阀。止逆瓣阀的构造如图587 所示， 这种止逆阀构造简单，使用可靠。膨胀仓的构造如图 5 88所示。当物料与气流进入仓体 1 时， 由于气流速度降低和受冲击板 2的阻挡， 物料便在重力和惯性力 作用下从气流中分