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标题:
气力输送系统优化设计
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作者:
qilichushong
时间:
2009-6-17 18:38
标题:
气力输送系统优化设计
中密度纤维板生产中，木片输送、纤维气流干燥、纤维分选、纤维输送及回
4 s& W1 I7 {# v
收和吸尘除尘等都涉及气力输送系统。气力输送系统动力消耗较大，正确的
4 j$ X0 m6 b6 R3 G6 g
计算方法及选取合理的工艺参数，对设备的选型和降低动力消耗有重要意义。
4 ]8 _5 G& [; L: w, f9 Z
气力输送系统的计算程序为：设计
气力输送
系统布置图；根据输送物料性
2 w( {( j q! v4 K4 [ S
质确定
气力输送
系统管道的气流速度、混合浓度、风量和管径；计算气力输送
7 X' {- ]* R! i. }( }/ {4 z0 x
1 f6 T+ w% t! G
系统阻力；选择风机，确定功率；选用旋风分离器、布袋过滤器和下料阀；编制
% l9 A/ u9 z }4 e
设备清单。
: i* g: [; q0 o" V' C
' h0 i6 C1 y7 W6 n3 e
1.优化气力输送系统布置
& K& ~. C1 } p
1.1.在保证工艺要求的前提下，尽量缩短气力输送系统管道的距离。
( o! E5 X2 D. ^8 ?' p; S
' t9 J& h7 W$ k; Z0 i6 B
1.2.尽量减少弯管数量。采用较大的弯管曲率半径和小于90°的弯管。要
( w2 o6 s$ c b9 ?6 F( F
求曲率半径R≥2d（ ∮为管道直径），通常取(3---6)d。对圆形断面的气流管
- d* t1 Z4 ?) t; o3 A5 }
道来说，当弯管角度为90°，通过纯空气流时，R/d比值与弯管的局部阻力系
" E5 l: ]8 n M" C+ V5 y: |
' S+ }* {5 r: }! A
数之间的关系如下;
! _$ t8 k( @, E" b4 W$ T6 t4 k+ Q1 ]
4 H0 A R0 U0 ~6 l. F! p5 D! g
R/d 1 1.5 2 2.5 3 4 6
# i: J* j' u& v7 }
0 \2 ~* N/ j% H6 S# m+ G
§ 0.35 0.25 0.2 0.17 0.15 0.12 0.1
& f8 ~: d/ w& m) l' E" N3 j
6 t5 H+ ]$ Z$ q8 z, w
R/d与弯管的局部阻力系数∈之间的关系
, N: s, e% v$ \* l) x2 t
4 m2 F9 z. j7 Q& W7 s
当弯管角度不等于90°时，上述的毒值须乘以系数走加以修正，系数志之
) G9 \2 Q6 Y4 C, C0 K7 Q
/ K. d" o- ^- Q6 P8 r
值如下;
0 u2 V6 M* |5 p5 B) \ ?- e
& h" m% n7 A8 Q# y3 v
a 10° 20° 25° 30° 35° 40° 45° 50° 55° 60° 80° 120° 140° 160° 180°
4 T9 A8 v: r2 r* ~
: M6 }1 e5 y3 J; v! H9 p+ c
k 0.02 0.03 0.05 0.08 0.11 0.14 0.18 0.25 0.4 0.55 0.75 1.8 2.4 3.2 4.0
" z" u* ]1 k+ N/ f$ |- Q+ r
4 s. U% K6 V4 S8 \4 I" a
弯管角度a与系数k之间的关系
) K# V) U& f, v$ h8 W
; G( [) C) `+ K8 \1 e8 i! i# A
对输送木材碎料的混合气流来说，局部阻力系数§1可以用下列公式计
1 U% R6 G2 ^: o5 f. `% M; F
算：
! a( s8 I+ R; F* [* K3 |
: g6 p- T G- ^, c6 B+ r& N# |( ?
§1=§(1+0.25υ)
$ h! s c4 r( q) |9 K& j1 d& U
- x+ z8 Q. X0 G. j. b6 I( _. y" T* v
式中υ为质量比。在实际操作中，对输送木材碎料取υ=0.3---0.5，对气
6 r% X" d$ q$ N' |0 j$ ] P
力除尘输送取υ≤0.1较适宜。
" k9 Y4 X% E+ Z4 f- R
- N, ]7 h) l0 Z1 t3 M
1.3.尽量采用负压操作，降低风机噪声。
/ d* z$ k: K, z7 e4 i' {, R" r
8 C! ~# a, X1 L: `( |/ P) A# }* O
1.4在满足工艺要求的条件下，尽量合并子系统，以减少设备台数和降低
9 J, C& |" _( F1 U$ Z6 P5 S
能耗。
5 x% _0 m- D, @# ^, N
" X0 i: e1 L: k) S
2.气力输送系统管道的气流速度、混合浓度、风量和管径
+ a4 p* R4 U1 A# u8 ^8 } Q) N# g4 U
/ G: l% ~( @" l
2.1.管道气流速度
/ g( T7 W& W, g: x% u8 D
8 u/ \7 }+ ^9 h' M1 a3 O
较理想的输送气流速度如下
, q7 p! r. F8 V8 R( \/ B( ?+ z
9 i! G; M6 }2 g- e2 x" c
工序 气流速度（m·s—1)
) m) O, k" I1 e K
1 @+ P. E. c+ h$ q4 b7 z3 L/ J
木片输送
+ W$ ^3 Q% |: @! k
0 P% x- o+ _# Q7 Z8 Q
水平状态 25---30
! A! x4 C3 R; q( ]7 M
1 q6 T, i L0 H! ~- _
垂直状态 18---28
/ G6 Z7 ^. N1 V
8 A% y5 s+ s( h/ Z! g/ U/ D
气流干燥 22---25
& @, A3 F9 }' o i5 I
2 S- y/ `# W4 O1 _
纤维输送 16---28
' x9 Z2 A: l5 W0 e2 Z2 `
. L7 B6 [3 B' q
锯屑 14---28
' d2 L* R' `( C, T7 h/ z
0 X! o4 k7 W. |7 N8 o# X1 Q
木粉 12---14
- Y8 B! x( a" P j1 y
' K: r! c+ D* ?: a% W+ s u# {. ^
吸尘 10---12
5 |+ i- p# P- x3 r) n
a' k: X3 ~" S8 U
2.2.混合浓度
4 D2 e2 U( ?3 d8 U* b/ Q* c0 ~
混合浓度有两种表示方法：一种为质量比，另一种为体积比。中密度纤维
) W9 X8 o! U& L6 t, }
板气力输送系统常用的混合浓度为质量比。质量比是指在气流输送管道中，
2 P% [, l. }1 D% E
单位时间内被输送的物料的质量（ kg/h）与通过的空气质量（kg/h）之比值。
7 d; f6 q: c# I# G
木材的气力输送计算中，一般取常温20°c 来考虑，这时空气的密度Ρ为
8 j& M" T4 N ]' ?7 n8 }/ p
1.2kg/m3。常用的质量比口值如下;
! P( \3 f3 U% l0 `8 i3 W, N; u
7 j6 D0 C- y+ z" B( \2 Q
工序 μ值
3 @9 W+ N1 i5 X* y3 H4 u7 J
; ^$ e% l# }7 E, Z; V! A) c P
木片输送 0.3---0.4
6 g* s( M; ~6 V' U# S! o( V
气流干燥 0.04---0.06
5 N' @$ |0 g3 D6 T* F/ d/ B
纤维回收 0.1---0.2
: V# c/ h$ o9 e8 p7 p; [
除尘 0.06
$ Z0 U) o9 ]. x+ u5 e
2 L4 W9 p9 f1 P: P
2.3.风量和管径
~# d( f5 U) B
% q* o" c2 a2 w4 N3 Z. E2 t4 p7 m
2.3.1.风量的确定。
" D* Z* ]) x8 y( d0 E# `7 k
! U) Z) G( o; n2 B
风量的计算公式为：
* N. S I+ Q: N- f
. o p+ a$ r! i. q, a
Q=G1÷μr2
1 C7 z) c, a ]! g% q0 B
# R4 a. t2 T3 f; k
式中 Q———风量; m3/h；
) q9 y, U7 g) W
1 p$ U9 Y4 m( ~# F
G1———物料质量，.kg。
0 D6 g% j+ R) Z+ v# U5 m
" n# T: Q, Y: ]: B+ A
从上述公式可看出，物料形态的不同，其μ值也不同。在物料相同质量的
+ m$ O' H& q/ T+ a. |9 w; L6 p
情况下，输送物料的风量随物料形态的不同而异。
) A: H- \- R; d0 C& n0 V
1 ?3 x' A4 z4 M2 S. }1 J
2.3.2.管径的确定。
! C2 L1 ~& t; L5 {/ l+ i; O
4 N4 ^- p `0 g+ o# L
管径的计算公式为：
# y( g: p( q/ Y: b! z# g2 }
* @. n: W: e" T! S7 ?
D=(4Q÷3.14v3600)×0.5
' M( t) w j! Y }9 `6 z3 U
7 K o A' v, B: a' j0 {+ I
式中D 为管径（m）
4 d& m$ P. G: |- ^. o) ]
4 {3 f7 h* J, E0 B
从上述公式可看出，管径D与风量成正比，与气流速度成反比。
5 [) ]2 Z8 N" }/ {; a: l) }% y
; l) g3 v3 `' j$ S- |+ C
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