材料工艺学(物料输送和混合)第4章1

第四章 物料的输送和混合黄 朝 晖材料学院(测试楼 办公室 办公室) 材料学院(测试楼118办公室) 电话： 电话：82322186,13520265868 , E-mail:huang118@

第一节

气力输送

输送是生产过程中联系各工艺环节的纽带， 是生产过程中联系各工艺环节的纽带 ◆输送是生产过程中联系各工艺环节的纽带，也是生产 过程自动化不可缺少的环节，输送设备选用合理与否、 过程自动化不可缺少的环节，输送设备选用合理与否、 不可缺少的环节 维护是否得当，亦会直接影响生产线运转率 直接影响生产线运转率、 维护是否得当，亦会直接影响生产线运转率、生产成本 及产品质量。 及产品质量。◆气力输送是一种较好的输送方式，由于它具有通常机 气力输送是一种较好的输送方式 是一种较好的输送方式，

械输送所不具备的独特优点， 越来越受重视， 械输送所不具备的独特优点，已越来越受重视，无机非 独特优点 气力输送的应用日益增多 金属材料生产中气力输送的应用日益增多。 金属材料生产中气力输送的应用日益增多。 一、气力输送装置的类型 气力输送( 吸送式、 气力输送(pneumatic conveying)装置主要有吸送式、 )装置主要有吸送式 压送式。 压送式。

●吸送式气力输送装置一般用于从几处向一处集中输送 吸送式气力输送装置一般用于从几处向一处集中输送 几处 的场合。 的场合。 特点是：起始端扬尘小 给料口可以敞开 扬尘小， 敞开； ●特点是：起始端扬尘小，给料口可以敞开；因是负压 输送，故设备之间没有物料或空气向外泄漏现象； 输送，故设备之间没有物料或空气向外泄漏现象； 没有物料或空气向外泄漏现象 输送量和输送距离均较小，密封性要求不高。 输送量和输送距离均较小，密封性要求不高。 较小 要求不高●吸送式气力输送装置分为低真空式和高真空式两种。 吸送式气力输送装置分为低真空式和高真空式两种 气力输送装置分为低真空式和高真空式两种。

低真空式的工作负压在 负压在—0.01MPa。 ●低真空式的工作负压在 。 高真空式负压可达—0.05 MPa。 ●高真空式负压可达 。 前者一般用于小容量输送装置，后者则多用于大容量 小容量输送装置 ●前者一般用于小容量输送装置，后者则多用于大容量 装置。 输送装置 输送装置。

压送式： 压送式： ●这种装置的部件与吸关式无多大差别，不同点 这种装置的部件与吸关式无多大差别， 与吸关式无多大差别 是风机装在系统的前端。 风机装在系统的前端。 压送式输送装置为低压式和高压式两种。 ●压送式输送装置为低压式和高压式两种。●低压式通常

采用离心通风机或回转式鼓风机作 低压式通常采用离心通风机或回转式鼓风机作 通常采用离心通风机或回转式鼓风机

为压气机，入口风压在 以下。 为压气机，入口风压在20 MPa以下。高压式采 以下 高压式采 用往复式空气压缩机，风压可达 用往复式空气压缩机，风压可达70 MPa。 。 前者适用于容量小 短短距离输送的场合； 容量小、 ●前者适用于容量小、短短距离输送的场合； 后者用于输送量大、长距离输送的场合。 后者用于输送量大、长距离输送的场合。 输送量大

二、气力输送装置的主要部件 气力输送装置的主要给料装置 输送管道、 给料装置、 气力输送装置的主要给料装置、输送管道、分离器和风 机等组成。给料装置( 机等组成。给料装置(feed device)有如下几种： )有如下几种：1. 吸嘴供料器 吸嘴是利用管内真空度 管内真空度， 物料连同空气一起吸入输送管内 吸嘴是利用管内真空度，将物料连同空气一起吸入输送管内。 吸嘴多用于负压吸送系统， 货船、车箱或料堆吸取散状物 负压吸送系统 吸取散状 吸嘴多用于负压吸送系统，从货船、车箱或料堆吸取散状物 此种给料器结构简单，可以从多处向一处供料， 多处向一处供料 料。此种给料器结构简单，可以从多处向一处供料，输送量 和输送距离受限制 受限制。 和输送距离受限制。

2.回转式给料器 回转式给料器(rotary drum 回转式给料器 feeder) 叶片转子在机壳内旋转 在机壳内旋转， 叶片转子在机壳内旋转，物料 上部料斗下落， 从上部料斗下落，随叶片回转 至机壳下端将物料排出。均压 至机壳下端将物料排出。 下端将物料排出 管的作用是排除剩余空气， 管的作用是排除剩余空气，以 提高给料器装满系数， 提高给料器装满系数，为了保 持密封， 持密封，叶片和机壳内壁间隙 为0.15~0.320mm。 。 优点：适于流动性好 流动性好、 优点：适于流动性好、磨琢性 较小的粉、粒状粉料， 较小的粉、粒状粉料，结构紧 维修方便、连续供料。 凑、维修方便、连续供料。 缺点是转子、叶片和壳体磨损 缺点是转子、叶片和壳体磨损 后容易漏气。 后容易漏气。

3.仓式泵 仓式泵(vessel pneumatic pump) 仓式泵 仓式泵为充气罐式给料装置 如图。( 充气罐式给料装置， 。(a)上送料式， 仓式泵为充气罐式给料装置，如图。( )上送料式， ,(c) 罐底经 (b)下送料式，( )流态化式，压缩空气从罐底经多 )下送料式，( 流态化式，压缩空气从罐底 喷入使物料充分流态化 输料管道输送。 孔板喷入使物料充分流态化，后进入输料管道输送 孔板喷入使物料充分流态化，后进入输料

管道输送。

仓式泵的单仓泵和双仓泵两种。 仓式泵的单仓泵和双仓泵两种。 单仓泵和双仓泵两种 单仓泵有装料、充气、排料、放气四个过程。 单仓泵有装料、充气、排料、放气四个过程。 装料 四个过程 双仓式由两个单仓泵组合使用，交替工作， 双仓式由两个单仓泵组合使用，交替工作，能使 管道连续供料。 管道连续供料。 连续供料 优点：能以高混合比、长距离和高效率地输送物 优点：能以高混合比、长距离和高效率地输送物 高混合比 料，没有易磨损的运动部件。 没有易磨损的运动部件。 的运动部件 缺点：外形尺寸大且动作是间歇的(单仓泵)。 缺点：外形尺寸大且动作是间歇的(单仓泵)。 且动作是间歇的

4.螺旋输送泵(Fuller-Kingon pump) .螺旋输送泵( ) 单管和双管两种 螺旋输送泵分单管和双管两种。与仓式泵比较， 螺旋输送泵分单管和双管两种。与仓式泵比较， 优点：可连续供料，设备质量较轻，外形尺寸小； 优点：可连续供料，设备质量较轻，外形尺寸小； 缺点：消耗动力大，叶片磨损较快 检修较频繁 较快， 频繁。 缺点：消耗动力大，叶片磨损较快，检修较频繁。输送 距离超过 超过200m宜采用仓式泵。 距离超过 宜采用仓式泵。

5.喷射泵( 5.喷射泵(ejecting pump):它应用熟知的文氏管理，压 pump):它应用熟知的文氏管理 ):它应用熟知的文氏管理， 喷射泵 喷嘴高速喷出( ),在 缩空气从喷嘴高速喷出 约音速的1/2), 缩空气从喷嘴高速喷出(约音速的 ),在喷嘴的出口 形成负压， 粉料引入并使之随喷出气流一起进行输送 一起进行输送。 形成负压，将粉料引入并使之随喷出气流一起进行输送。 优点：没有易磨损的运动部件；输料口处为负压， 优点：没有易磨损的运动部件；输料口处为负压，无气流 输料口倒吹的现象 的现象。 向输料口倒吹的现象。 缺点是 空气的消耗量大 当输送硬物料时，喉部磨损严 消耗量大， 缺点是：空气的消耗量大，当输送硬物料时，喉部磨损严 适用于短距离输送硬度不高的粉状物料。 短距离输送硬度不高的粉状物料 重。适用于短距离输送硬度不高的粉状物料。

(三)分离器和除尘器 卸料地点时 卸料地点时，使物料从气 流中分离出来 出来。 流中分离出来。 将气流的速度降低到 0.03~0.1Vo(Vo为颗粒物 ( 为颗粒物 料的悬浮速度) 料的悬浮速度)便于沉降 分离。 分离。 实际上分离器也属于除尘 实际上分离器也属于除尘 设备( 设备(dust collector)。 )。 对于多级分离装置来说， 多级分离装置来说 对于多级分离装置来说， 后两级的含尘浓度较小， 后两级的

含尘浓度较小， 近于一般除尘器的要求。 一般除尘器的要求 近于一般除尘器的要求。

第二节

连续输送机械

指沿给定线路连续输送机如带式输送机 埋刮板输送机、 给定线路连续输送机如带式输送机、 指沿给定线路连续输送机如带式输送机、埋刮板输送机、斗式提 升机、螺旋输送机、振动输送机等 连续输送机多用于水平输送 升机、螺旋输送机、振动输送机等。连续输送机多用于水平输送 和倾斜输送。部分机械亦可用于垂直提升 它具有输送速度高 垂直提升。 输送速度高， 和倾斜输送。部分机械亦可用于垂直提升。它具有输送速度高， 生产能力大、结构简单等优点，因而被广泛采用。 生产能力大、结构简单等优点，因而被广泛采用。 等优点

型胶带输送机主要应用于冶 ◆胶带输送机已经系列化，常见的TD型胶带输送机主要应用于冶 胶带输送机已经系列化，常见的 型胶带输送机主要应用于 金、煤炭、建材、化工等部门，其性能与应用范围如下： 煤炭、建材、化工等部门，其性能与应用范围如下： 等部门 ◆(1)适用于输送积密度为 )适用于输送积密度为1.0~2.5t/m3的各种块状、粒状等散状 的各种块状、粒状等 物料，也可用于输送成件物品。 物料，也可用于输送成件物品。 成件物品 型胶带输送机的带宽的： 、 ◆(2)TD75型胶带输送机的带宽的：500、600、800、1000、 ) 型胶带输送机的带宽的 、 、 、 1200及1400mm六种。 及 六种。 六种 型胶带输送机的输送带有普通橡胶带 两种， ◆(3)TD型胶带输送机的输送带有普通橡胶带和塑料带两种， ) 型胶带输送机的输送带有普通橡胶带和塑料带两种 物料温度不超过 不超过70℃ 对于温度物料( ℃以下) 物料温度不超过 ℃。◆对于温度物料(120℃以下)应采用耐热 橡胶带。 橡胶带。 向上输送时 不同物料所允许的最大倾角 见下表1-4-1 最大倾角β见下表 ◆(4)倾斜向上输送时，不同物料所允许的最大倾角 见下表 )倾斜向上输送 所示； 倾斜向下输送 向下输送时 允许最大倾角为表中所列的值 最大倾角为表中所列的 所示；◆倾斜向下输送时，允许最大倾角为表中所列的值80%。◆ 。 若需要采用大于表中所列的倾角时 可选用花纹胶带输送机。 若需要采用大于表中所列的倾角时，可选用花纹胶带输送机。 大于表中所列的倾角 花纹胶带输送机

必须指出， 曲线段内 不允许设给料和卸料装置 给料和卸料装置。 ●必须指出，在曲线段内，不允许设给料和卸料装置。 给料点最好设在水平段内 最好设在水平段内。 倾角大 给料点最好设在水平段内。 ●倾角大时，给料点设在倾 容易掉料。 在

设计大倾角输送机 大倾角输送机时 斜段内容易掉料 斜段内容易掉料。 ●在设计大倾角输送机时，推荐将给 料区段尽量设计成水平 或将该段倾角适当减小 设计成水平， 段倾角适当减小， 料区段尽量设计成水平，或将该段倾角适当减小，各种 卸料装置宜于水平段。 宜于水平段 卸料装置宜于水平段。

普通型胶带输送距离一般不超过100m, 不超过100m ●普通型胶带输送距离一般不超过100m,当长距离输 送时可采用钢丝绳夹芯带。 它的带芯强度已达到60 送时可采用钢丝绳夹芯带。 ●它的带芯强度已达到60 钢丝绳夹芯带 /cm(相当普通型胶带芯强度的100 ),钢丝绳夹 100倍 KN /cm(相当普通型胶带芯强度的100倍),钢丝绳夹 芯带结构如图所示， 芯带结构如图所示，◆其输送距离已投产单机长度达 超过13km。 超过13km。 13km

二、螺旋输送机 如图。 主要由螺旋轴 料槽及驱动装置所组成 螺旋轴、 所组成。 如图。 ●主要由螺旋轴、料槽及驱动装置所组成。料槽 的下部是半圆柱形 螺旋轴沿纵向放在槽内。 半圆柱形， 纵向放在槽内 的下部是半圆柱形，螺旋轴沿纵向放在槽内。当螺旋轴 转动时，由螺旋轴承而产生的轴向推力 轴向推力直接作用到物料 转动时，由螺旋轴承而产生的轴向推力直接作用到物料 上而成为物料运动的推力 推力。 上而成为物料运动的推力。

我国螺旋输送机系列为GX型 ， 其性能及适用范围如下 ： 型 其性能及适用范围如下： 我国螺旋输送机系列为 断面较小， 大块物料。 ◆(1)机壳有效流通断面较小，故不宜输送大块物料。 )机壳有效流通断面较小 故不宜输送大块物料 变质的、 的物料， ◆(2)不宜输送易变质的、粘性大的、易结块的物料， )不宜输送易变质的 粘性大的、易结块的物料 因为这类物料在输送时会粘结在螺旋上，造成物积塞而 因为这类物料在输送时会粘结在螺旋上 造成物积塞而 粘结 积塞 使螺旋机无法工作。 使螺旋机无法工作。 无法工作 3)功率消耗较大，因此多用于较低和中等输送 较低和中等输送量及 ◆(3)功率消耗较大，因此多用于较低和中等输送量及 输送长度不长的情况下(小于 以下较佳 输送长度不长的情况下(小于70m,50m以下较佳)。 情况下 ， 以下较佳)◆(4)物料温度<200 oC。 )物料温度< 。

全叶式螺旋[ ● 输送干燥 小颗粒物料或粉状物料 用 全叶式螺旋 图 块状或粘滞物料用 (a)];●输送块状或粘滞物料用带式螺旋 图(b)、 ) ; 输送块状或粘滞物料 带式螺旋[图 ) (c)]; ●输送随动性和可压缩的物料用型叶式[图(d/e)] 输送随动性和可压缩的物料用型叶 图 随动性和

可压缩的物料用型叶式 ) 型叶式或 螺旋， 或叶片式[图 ) 。 采用型叶式 叶片式螺旋 或叶片式 图(f)]。 ●采用型叶式或叶片式螺旋，除了 输送物料之外，还可完成若干种物料的搅拌 若干种物料的搅拌、 输送物料之外，还可完成若干种物料的搅拌、均匀的混 等等。 合等等。

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