1、物料氣流輸送與分離裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算（資料摘自機(jī)械工業(yè)出版社1973年9月北京第一版農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（下冊(cè)）536頁(yè)）（電子版第552頁(yè)）一、 概述氣體輸送裝置由風(fēng)扇、管道、喂料裝置和卸料裝置組成。特點(diǎn)是構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，除風(fēng)扇外，一般沒(méi)有其他運(yùn)動(dòng)部件，重量輕，生產(chǎn)率高，輸送距離較大，受使用場(chǎng)地條件限制較小，且不易弄臟和漏失輸送物料。在農(nóng)機(jī)中常用于輸送各種草料、粉料、谷粒、棉花、青飼料等。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常用的氣流輸送裝置有以下三種類(lèi)型：吸入式、壓出式、混合式。氣流輸送裝置類(lèi)型a吸入式 b、c壓出式 d、e混合式吸入式裝置是利用氣流的吸力吸取物料并加以輸送，通過(guò)卸料裝置卸出物料。它適于把物料由幾個(gè)不同的

2、地方運(yùn)送到一處去，并可直接由料堆吸料減輕喂料工作。在農(nóng)機(jī)上一般多用于輸送輕質(zhì)、松散物料。壓出式裝置利用氣流壓力輸送物料，由于壓力較大，輸送物料距離可較遠(yuǎn)。在農(nóng)業(yè)機(jī)械中采用的壓出式輸送裝置一般均屬低、中壓型（低壓的H<200250毫米水柱，中壓的H<1000毫米水柱，高壓的H>1000毫米水柱）。通常采用中、低壓通風(fēng)機(jī)（H<300毫米水柱）輸送干草、麥秸、穎康雜質(zhì)、籽棉，采用高壓通風(fēng)機(jī)（H=3001500毫米水柱）輸送谷粒、切碎的青貯飼料及塊狀物料。排卸物料則根據(jù)工作條件需要，采用專(zhuān)門(mén)的卸料裝置或不用卸料裝置直接吹出。混合式裝置具有上述兩種裝置的優(yōu)點(diǎn)，可以利用吸入氣流吸入

3、物料再用壓出氣流將物料吹運(yùn)較大的距離適用于把物料由不同的幾個(gè)地點(diǎn)運(yùn)到幾個(gè)不同的地點(diǎn)。二、 氣流輸送裝置的主要構(gòu)件1. 給料裝置（喂入器）（電子版553頁(yè)）吸嘴吸入式氣流輸送器上采用吸嘴（接在撓性吸管上）作為給料器，從散粒或粉狀的物料堆中吸送物料。這種吸嘴由內(nèi)外兩個(gè)管子套在一起組成（見(jiàn)圖吸嘴）。外管可沿內(nèi)管上下移動(dòng)，以調(diào)節(jié)內(nèi)外管末端相互距離。空氣在通過(guò)內(nèi)外管間的空隙和穿過(guò)物料層進(jìn)入內(nèi)管時(shí)，即將物料帶入吸嘴。調(diào)節(jié)內(nèi)外管端部間的距離，物料吸入量即改變（距離越小吸入能力越大，反之吸入能力越小），同時(shí)，內(nèi)管的圓錐管頭與外管間環(huán)隙面積亦變化，可保證有相應(yīng)的空氣量輸入。內(nèi)管直徑根據(jù)生產(chǎn)率和吸嘴處規(guī)定的氣流速

4、度算出。對(duì)于吸小麥吸嘴可取d1=0.0240.025Q (米)Q生產(chǎn)率（噸/時(shí)）吸嘴外管直徑，一般可根據(jù)內(nèi)外管間吸入空氣的環(huán)形截面積等于內(nèi)管截面積的條件來(lái)確定D1=d12+d1+22內(nèi)管端部外徑d2=D12-0.5d12內(nèi)管圓錐端高度h1=d2-d12tg2 一般=10°12°外圓錐管進(jìn)口高度h2=0.75h1外管進(jìn)口直徑D2=d2-2外管端部進(jìn)口直徑D3可隨具體結(jié)構(gòu)確定。吸嘴高度H=8001100毫米。2. 卸料裝置 （電子版554頁(yè)）常用的卸料方法是讓混合氣體流通過(guò)空間截面較大的分離室，使物料靠自重或慣性力在分離室內(nèi)沉落；或是采用離心式分離筒，利用物料在筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)的離心力

5、使之與氣流分離。農(nóng)機(jī)上采用的離心式物料分離筒的主要尺寸見(jiàn)下表。離心分離筒的主要尺寸表3. 輸送管道 （電子版555頁(yè)）在農(nóng)機(jī)中常用的管道直徑多在75600毫米，每節(jié)長(zhǎng)度不大于3米。輸送管道常用的連接形式有：套接、法蘭盤(pán)連接及套管連接等。4. 氣流輸送裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （電子版557頁(yè)）氣流輸送裝置一般計(jì)算程序如下： 1）根據(jù)生產(chǎn)率的要求和混合濃度比確定需要的空氣消耗量；2）根據(jù)輸送物料的臨界速度和速度系數(shù)確定需要的氣流速度；3）根據(jù)求得的空氣消耗量和氣流速度確定管道直徑；4）根據(jù)輸送管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)送距離長(zhǎng)短、輸送物料特性以及其他數(shù)據(jù)，計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)所需的動(dòng)壓、靜壓和全壓；5）根據(jù)求得的空氣消耗

6、量和全壓的大小選擇或設(shè)計(jì)風(fēng)扇；6）輸送裝置（風(fēng)扇）所需功率的計(jì)算；7）根據(jù)所需功率選擇必須的配套動(dòng)力；5. 空氣消耗量 （電子版557頁(yè)）空氣消耗量與輸送裝置的生產(chǎn)效率和氣流中物料的混合濃度比的大小有關(guān)。空氣消耗量Q=G物3.6氣 米3/秒式中 G物輸送裝置的生產(chǎn)率，噸/小時(shí)氣空氣比重約1.2公斤/米3=G物G氣 混合濃度比，值取得越大空氣消耗量越小，相應(yīng)地管徑和單位功率消耗減少，經(jīng)濟(jì)性提高，但需要高壓送風(fēng)設(shè)備、厚壁管道。一般常用經(jīng)驗(yàn)值見(jiàn)下表。常用物料混合濃度比 表6. 氣流速度 （電子版557頁(yè)）在設(shè)計(jì)氣流輸送裝置時(shí)必須正確選擇氣流速度。氣流速度過(guò)低易使物料阻塞管路或使管徑尺寸太大，過(guò)高則動(dòng)

7、力消耗大，有時(shí)甚至引起物料破碎。輸送物料的氣流速度可按下式確定：=V臨式中 V臨物料的臨界速度，米/秒；其值由各種物料的臨界速度表確定速度系數(shù)，取決于輸送管道線路的復(fù)雜性和物料種類(lèi)、特點(diǎn)。對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的輸送部件，物料濃度比不大時(shí)，值可按速度系數(shù)表各種物料的臨界速度表速度系數(shù)值表7. 輸送管道內(nèi)經(jīng) （電子版559頁(yè)）輸送管道內(nèi)徑應(yīng)按空氣消耗量及輸送物料的特點(diǎn)來(lái)確定。當(dāng)空氣消耗量Q（米3/秒）及氣流速度氣（米/秒）決定后，可按下式求得管子內(nèi)經(jīng)：d=4Q氣 （米）農(nóng)業(yè)機(jī)械中，根據(jù)物料的不同，管子常用的內(nèi)徑尺寸如下表所示。輸送管內(nèi)徑尺寸表8. 輸送裝置（風(fēng)扇）功率消耗的計(jì)算物料不經(jīng)過(guò)風(fēng)扇時(shí)N=Q'

8、;H102 千瓦或Q'H75 馬力物料經(jīng)過(guò)風(fēng)扇時(shí)N=Q'H1+102 千瓦或Q'H1+75 馬力式中 Q風(fēng)扇的流量，米3/秒；一般取比輸送裝置氣流消耗量Q大1020%H氣流輸送裝置所需的全壓，毫米水柱；由各種壓力計(jì)算公式表求出風(fēng)扇的效率約0.50.7物料的混合濃度比9. 氣流輸送裝置所需的壓頭物料和空氣沿整個(gè)管道系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的全部壓力包括動(dòng)壓和靜壓兩部分。靜壓部分又可分為管道摩擦的壓頭損失，局部阻力和物料升高的壓頭損失，計(jì)算公式見(jiàn)各種壓力計(jì)算公式表各種壓力計(jì)算公式表局部阻力系數(shù)：管路中由于彎頭、管徑變化、進(jìn)出氣口、卸料裝置以及閘門(mén)等造成的各種局部壓頭損失與所選定斷面處的動(dòng)壓之比稱(chēng)為局部阻力系數(shù)。1） 管道突然擴(kuò)大的局部阻力系數(shù)2） 管道逐漸擴(kuò)大的局部阻力系數(shù)3） 管道突然縮小的局部阻力系數(shù)4） 管道逐漸縮小的局部阻力系數(shù)減縮=K2(1-fF)減縮值取決于減縮管小端面積f與大端面積F的比值及系數(shù)K2。K2值可由表13-79查的（K2即該表中進(jìn)當(dāng)l/d>1，可按等于1查去）。5） 進(jìn)口局部阻力系數(shù)6） 出口局部阻力系數(shù)7） 彎頭的局部阻力系數(shù)曲折形彎頭壓力損失大，其局部阻力系數(shù)見(jiàn)圖13-111。多段曲折彎頭阻力較小。一般由四段以上管子拼制的曲折彎頭阻力系數(shù)與圓弧彎頭相近，可按圓弧彎頭計(jì)算。圓弧彎頭的局部阻力系數(shù)：彎=0.73123式中