气力输送网络的设计与计算

气力输送网路的设计与计算的任务是，根据规定的条件设计确定网路的组合形式以及各输料管和风运设备的规格尺寸，计算网路所需要的风量和压力损失，从而正确选用合适的风机和电动机，以保证网路既经济，又能可靠地工作。 

      
一、设计依据和主要参数的确定：
（一）设计依据及对工艺设计的要求
作为设计依据的条件主要有：
1．生产规模及工作制度。
2．原粮的性质及其成品的种类和等级。
3．厂房结构形式，以及仓库和附属车间的结合情况。
4．工艺流程和作业机的布置情况。
5．技术经济指标和环境保护要求。
6．操作管理条件和技术措施的可能性。
7．.远景发展规划。
  气力输送对工艺设计的要求1.粮食加工厂的气力输送是为工艺服务的。但是气力输送本身也直接或间接地担负着一定的工艺任务，所以为了更好地发挥各自的作用，并zui终地改善工艺效果，两者之间应该相互兼顾，紧密配合。一方面，风运设计要尽量满足工艺的要求；另一方面，工艺上的安排也应该考虑风运的合理性，进行必要的调整。
2.为此，在设计工艺流程时，应该结合具体条件，尽量采用*工艺和*设备。要在保证成品质量的前提下，简化流程，防止回路。，要优先选用生产效率高和有多种作用的组合设备，以减少设备数量，减少提升次数和物料的总提升量。这些都是降低风运电耗的基础。

（二）主要参数的确定
：
输送量、输送风速和输送浓度是风运网路计算的主要参数。这些参数，对网路中各个设备的尺寸大小，整个网路所需动力的多少，以及网路工作的稳定可靠，起着决定性的作用。因此，正确而合理地确定这些参数，对气力输送有效地和经济地工作是十分重要的。
1.输送量：

输料管在正常工作中的zui大物料量为:

G算 =aG   G算——计算输送量
  G——设计输送量，根据工艺流量平衡表或其他要求确定。必要时应通过测定，以求准确 a——储备系数，考虑到工艺上的原因，如原料品质的变化，水分含量的高低，操作指标的改变等可能引起流量变化的因素而附加的系数
！  

2.输料管中的风速ν，必须保证物料能可靠地输送，同时也要考虑工作的经济性。风速过高，动力消耗过大。动力消耗几乎与风速的三次方成正比。风速过低，对物料输送量变化的适应性小，工作不稳定，容易发生堵塞或掉料。所以应该在保证输送工作稳定可靠的前提下，尽量采取低风速。通常，当物料的比重和颗粒愈大、输送浓度愈高、或者管道有弯曲和水平输送时，所需风速应取较大数值，反之则取较低数值。粮食加工厂输料管中的风速一般为：

 粮粒 : ν=20～25米／秒
    粉类物料:ν= 16～20米／秒
！

3.输送浓度：输送浓度μ，系指输料管中所输送的物料量与空气量之比，或称混合比或浓度比，即每千克空气所能输送的物料的千克数。
μ=
G(物）/G（气） 公式中:
 G物——单位时间所输送的物料重量(千克／时)
 1.G气——单位时间内通过输料管的空气重量(千克／时)从上式可见，输送一定数量的物料所需的生气与输送浓度μ成反比。μ值大，所需的空气少。输送空气是要消耗动力的，空气少了，动力消耗就可减少。同时空气少了，整个网路的管道、卸料器、除尘器以及风机等也可缩小，这样，原材料消耗和投资费用都可节省。这是输送浓度大的有利方面。
但是，输送浓度也并不是越大越好。浓度高了，输送压力损失将增大，操作较闲难，并且容易引起堵塞或掉料。另外，考虑到空气有时还兼有通风和风选的任务，这些都必须保证有一定的风量。所以，过分地追求高浓度，并不是永远合适的。

    浓度的大小直接关系到网路的风量和压力损失的大小，我们在选定输送浓度时，还要考虑到此时的风量和阻力是否与风机的风量和压力相适应，也即风机能否在较高的效率下工作。否则，浓度虽然是高的，但风机并不在较率下工作，动力消耗就不一定会降低。我国面粉厂的气力输送浓度，中小型厂，麦间为μ=2~4，粉间为μ=5~3。大型厂，麦间为μ=4～6，粉间为μ=2~5。米厂输送稻谷、谷糙混合物和糙米，μ=3～5；输送米糠，μ=5～2。码头及移动式气力输送装置，当采用高压离心风机时，μ=8~14。
 根据选定的输送浓度值μ，所需的风量Q应为：

 Q=G（物)/
μy(m3/h)   公式中：
G物——输送量(Kg／H)
   y——空气的比重，取y=1．2Kg／m3
   Q——风量(m3／H)

     已知风量Q(m3／H)和风速ν(m／s)，输料管的管径D可根据算图或按公式计算而得
 D=0.0188∫Q/μ（米）。

正压输送系统的设计计算;
（一）设计的原则和要求:

1．根据面粉厂配粉的工艺要求，以及被输送物料的品种、数量、大小和排列形式，尽量做到合理利用，布置紧凑。
2．在此基础上，运用一点进料，多点卸料，交替输送，一机多用的原则，在满足工艺要求的前提下，合理组合输送面粉先复筛后进仓，然后打包发放的程序，就可考虑设计复式输送系统。
    
3．在确定各条输送管路的位置和走向时，应尽量缩短长度减少弯头，并使选配阀的数量zui少。一般情况下，选配阀可优先考虑双路阀（特别是旋塞式双路阀），因其结构简单，体积小，维护方便，价格较低。

在管道由水平转向垂直时，其弯头下方应设置排堵门。其作用是以备清除因突然停机（如停电、电器跳闸）所引起的垂直管中正在输送的物料相继下落而形成的堵塞，防止鼓风机再次起动的困难或超载。4．高压风机，作为输送气源，通常都集中安装在单独的房间内，这样可便于管理和控制噪声。供料器的位置应尽量布置在供料点的附近，鼓风机与供料器之间的连接风管，在布置走向时可不必拘泥于弯头的多少和管道的长短，主要考虑的是不过多地影响车间通道，适当照顾整齐美观。对于气源压力较高的送风管，其水平部分应有3%的倾斜（沿气源方向），以便凝结水的集中和收集。5．在压送系统的设计过程中，必须同时考虑仓顶或卸料器尾气的收集处理，包括供料器；漏风的收集。这些都可按一般的通风除尘系统进行设计。
总之，设计过程中需要考虑的因素是很多的，应该在坚持基本原则的基础上，灵活掌握，不能生搬硬套，以免顾此失彼，必要时可列出多种方案，论证对比，择善而从。

（二）推荐的计算方法
：
气力压送系统计算的目的是为了求得其压力损失即阻力和需要的风量，确定管道的尺寸和供料器、鼓风机的型号、规格的电动机的功率。
    压送系统的压力损失H总 ，可以分解为由下列各部分压损组成： 

   
H总=H气+H供+H料+H辅

   
其中：H气----鼓风机出口至供料器之间输送净空气管道的压损；
        
H供----供料器的压损：
H料----从供料器至料仓之间的输料管道的压损；
H辅----卸料器、选配阀及其他辅助部分的压损。1．供料器的计算
  
（1）供料器容积的确定叶轮式供料器的容积，可根据所需的物料输送量按下式计算: V=G/γ

 输送面粉:V----供料器的容积（米3）G----物料输送量（吨/小时） 
 [例]设某面粉厂压送面粉的数量为G—8吨/小时，求所需供料器的容积。
  
  根据公式，V=G/770=8/770=0.01（米3）
  根据产品规格系列，可选用容积为0.013米3的叶轮供料器。
 （2）供料器的漏风量

   叶轮式供料器在工作时，必然有一部分空气泄漏，其数量的多少除与供料器的规格大小和叶轮与机壳之间的间隙有关外，主要取决于供料器出料口处的压力的大小，亦即取决于供料器后面全部管路的阻力，包括供料器本身的阻力以及输料管、选配阀和卸料器等设备的阻力。
在一般情况下，对于常用的供料器的设计漏风量可按下式计算：Q漏=0.02（H供+H料+H辅）

 或 :Q漏+0.02（H总+H气）式中：Q漏----供料器的漏风量（米3/分）H总、H气、H料、H辅的单位为千帕。
2．输料管道的计算

 ( 1 )输料管的压损 
（2）料管中平均风速的确定
   （3）料管中的风量    
3、鼓风机的风量
4、风管的计算（1）风管中的风量
  （2）风管的直径
  （3）风管的压损
5、压送系统辅助部分的压损

表    管件压损当量的长度L当（米）

管件名称                 风管直径（毫米）
                      50      80     100     125     150
弯头
变径管
文氏管                0．7    1．0    1．3    2．0    2．3
                      1．0    2．0    2．8    3．5    4．0
                      10    15    20    30    35

5、压送系统辅助部分的压损
   压送系统中其他辅助部分的压损，包括卸料器及选配阀等可取其等于5～１０千帕。
   在上述公式中，不少数值是H料的函数，如υ2、Q漏等。所以压送系统的计算方法，可先在一定范围内予定若干个（三个以上）料管压损H料之值，并分别计算出相应的H总和Q总，从而作出该输送管网的特性曲线，绘制在同一座标的风机系列性能曲线图中。根据管网特性曲线与各个风机的性能曲线的相交点，从中选择一合适的风机，然后zui终确定各项参数。