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气力输送技术

第三节气力输送网络的压力

由于气力输送的理论研究还不够完善，因此关于压力损失的计算，一般根据实验和理论分析的方法进行。又因实验的条件和分析归纳的方法不同，得出的系数和计算公式也不相同。下面介绍的是根据国外研究的计算方法*

一、压力损失的计算方法和公式

风运网路的压力损失H，可以归纳为由两部分组成：共一为空气携带物料进行输送的压力损失H物另一部分为空气卸掉物料后进行输送和净化的压力损失H辅，即：

H=H物+H辅  

输送物料的压力损失H物，包括从空气和物料进入输送系统到卸料器为止的所有压力损失。即为空气自磨粉机吸入，携带物料经按料器、输料管、弯头直至卸料器为止的全部压力损失，它将磨辊由下列各项压力损失所组成：

H物=H机+H接+H加+H摩+H弯+H复+H升+H卸

现将上式各项压力损失的性质和计算方法分述如下：

1．H机——空气通过作业机的压力损失

如果接料器的进风口用引风管连接到某一作业机或吸点进行吸风时，则这一作业机或吸点的空气阻力，以及连接风管的阻力，都应计算在内。如果接料器直接从大气进风，则这项损失就不存在，即机=0。

2．H接——空气通过接料器的压力损失

接料器的压力损失按下式计算：

H接 =ξH动(千克／米2) 

式中：H动——与接料器连接的输料管中的空气的动压力

ξ——接料器的阻力系数，其值随接料器的结构而异，见表。

3．H加——空气使物料起动加速的压力损失

物料在进入接料器后开始向规定方向运动时，其速度并不是立即可以提高的，而是需要气流对它进行一段加速的过程。物料加速的压力损失，与物料的性质，数量和管径的大小有关。在垂直输送谷物(这里指小麦)及其磨碎物料时，此项压力损失为：

H加= iG 算(千克／米2)

式中：G算——计算输送量(吨／时)

i——加速1吨／时物料的压力损失(千克／米2)

对于小麦及其磨碎物料中的粗硬粒，如2皮，1心等物料，

i谷粗=

对于细软物料，如3皮、4皮、2心、麸皮、面粉等，

i         

上式中D为输料管直径，单位为毫米。i之值也可以直接查附录四。

其它粮食物料，亦可根据其与小麦物料的类似关系，相应地应用上述公式和附录。

4．H摩——输料管的摩擦压力损失

空气在管道中输送物料时，除了因空气与管壁的摩擦和气流之间的摩擦所形成的压力损失外，还有物料在管道中运动时的压力损失。这个损失是物料与空气和管壁的摩擦以及物料彼此之间的摩擦和碰撞引起的。

H摩=Rι(1+Kμ)(千克／米2)     

R——输送空气时每1米管道的压力损失，可查附录四

ι——输料管的长度，包括弯头的展开长度(米)

μ——输送浓度

K——阻力系数，它与物料的性质、输料管的直径和风速有关

在垂直输料管中，K之值为：

对于小麦，  

  对于粗硬物料，

对于细软物料，

在弯头后的水平输料管中，K之值为：

对于谷物，

对于粗硬物料，

对于细软物料，

在以上公式中，D为输料管的直径（毫米)，ν为输料管中的风速(米／秒)。在附录四和五中，分别列有垂直输料管和弯头后水平输料管的K值。应用于车间之间长距离水平输送时，附录五中的K谷、K粗、K细之值，须分别另加常数0.3、0.25、0.20。

5．H弯——弯头的压力损失

空气携带物料通过弯头时的压力损失可按下式计算：

H弯=ξH动（1+μ）(千克／米2) 

式中：  ξ——弯头在输送空气时的阻力系数，见表。

H动——输料管中空气的动压力

6．H复——使物料恢复速度的压力损失

物料通过弯头时，由于方向改变和不断与弯头碰撞而降低速度。如果在弯头后面还有管道，物料要继续输送，则其速度必须重新恢复起来。

当弯头的方向由垂直转向水平时，H复与输送物料的数量和弯头后面的水平管段的长短有关：

H复= β△H加 (千克／米2)

H加——空气加速物料的压力损失。

△——输送量系数，其值见表

β——弯头后面水平管长度系数，其值见表。

表

表

当弯头的方向山水平转向垂直时，H复这项压力损失按下式计算：

H复=2△H加 (千克／米2) 

如果弯头后面没有管道，物料通过弯头后直接进入卸料器，则这项压力损失就不存在，即H复=0。

7．H升——提升物料的压力损失

空气提升物料的压力损失，即空气和一定重量的物料提升到一定高度所做的功，其值为：H升=γμh（千克／米2）

式中：γ——空气的比重(千克／米3)；

h ——物料提升的高度(米)

8．H卸——卸料器的压力损失

卸料器的压力损失随结构型式而异，按下式计算

H卸 =ξH动(千克／米2) 

式中：ξ——卸料器的阻力系数，见表

H动——卸料器进口处的空气动压力

气力输送的辅助部分包括汇集管、风管和除尘器等，其压力损失为；

H辅 =H汇 +H管 +H除(千克／米2)   

式中：H汇——汇集管的阻力

H管——风管的阻力

H除——除尘器的阻力

以上三项阻力的计算方法已在第二章和第五章分别介绍。在风运网路的计算时，为简化起见，除H除须单独计算外，对于H汇和H管二项，在一般情况下不予计算，可取其值等子30～50千克／米2。这样做其误差所占比例不大。

风运装置中的除尘器，大都采用沙克龙和布筒过滤器，其计算方法见第四章。

以上为风运网路的压力损失所包括的全部项目。为使用方便，现将各项压力损失的有关数据和计算公式集中列于表

表风运网路压力损失计算公式

二、风机所需压力和风量的确定

根据网路的压力损失H，考虑到计算上的偏差和一些未能计及的因素，则要求风机提供的压力为：

    H风机：1．1×H(千克／米2)

式中：1．1——压力附加系数

风机应提供的风量Q风机，等于各根输料管风量之和，再考虑设备的漏风和其它因素，因此：

Q风机：1．2×∑Q(米3／时) 

式中：∑Q——各根输料管风量之和(米3／时)

1．2——风量附加系数

根据H风机和Q风机就可按第三章的方法选择合适型号和转速的风机，并计算其所需要的功率，配置适当的电动机。

三、压力的平衡

对于由多根输料管组成的风运网路，它的压力损失也和通风除尘的集中风网一样，是由其中的主阻管路决定的，也就是由其中阻力{zd0}的那根输料管决定的。因此，对于那些阻力较小的输料管，也同样存在压力必须平衡的问题。否则，那些阻力较小的输料管就会吸取过多的空气，而阻力较大的输料管就得不到应有的空气，发生掉料或堵塞现象。

为了保证风运网路中各输料管的压力达到平衡，首先在进行设计计算时，应根据各根输料管输送量的不同而选用不同的管径。当压力相差不大时，也可借变动卸料器(沙克龙)的尺寸来平衡。另外，在每个卸料器的风管中都应装置闸板或蝶阀，以备在生产过程中，根据情况进行调整。