第一章物料輸送機械與設備第一節固體物料輸送設備:帶式輸送機，螺旋輸送機，振動式輸送機，刮板輸送機，斗式提升機，氣力輸送裝置。第二節液體物料輸送設備:離心泵，齒輪泵，螺桿泵。第一章物料輸送機械與設備第一節固體物料輸送設備:0一、帶式輸送機輸送物料：粉粒體、塊狀、成形物、麻袋等功能：水平輸送、傾斜輸送形式：固定式、移動式特點：輸送量大，動力消耗少，運轉連續，工作平穩，

輸送距離大。（一）帶式輸送機的構造：組成：輸送帶、滾筒、料斗、支輥、卸料裝置、驅動裝置NCP02一、帶式輸送機輸送物料：粉粒體、塊狀、成形物、麻袋等NCP1各種輸送方式及計算公式ppt課件2（一）帶式輸送機的構造：橡膠輸送帶：1.型式：輕型、普通型、強力型、井港型、耐熱型輕型：主要用于農產品、粉末、包裝物品普通型：主要用于小塊礦石、煤塊、砂礫、焦炭2.標記：寬度mm×層數×(工作面膠厚＋非工作面膠厚)mm×長度m例如：800×8×（6＋3）×1003.滾筒直徑：根據橡膠帶層數的確定如：400mm（3層）、500mm（4層）、800mm（6層）（一）帶式輸送機的構造：橡膠輸送帶：35.層數的確定：6.膠帶張力Smax

Smax=Sa+Sb(1)水平安裝膠帶的張力Sa(2)傾斜安裝時，帶自重的附加張力Sb一、帶式輸送機的構造：5.層數的確定：一、帶式輸送機的構造：4帶式輸送機的構造：４、滾筒：功能：驅動、張緊、改向５、支承裝置：功能：承托運輸帶及物料的重量型式：單輥式、多輥式帶式輸送機的構造：４、滾筒：5一、帶式輸送機的構造：６、卸料裝置：型式：犁式、拋卸７、張緊裝置：功能：調節輸送帶的松緊程度型式：螺旋式－－利用螺桿拉(壓)力重錘式－－利用懸垂重物的重力一、帶式輸送機的構造：６、卸料裝置：6（二）

生產率和功率消耗：1生產率：Q＝3600FVρ（噸/小時〕2功率消耗：N＝QL/1.36K＋QH/367（千瓦〕

Q、L與K的關系如表1－1所示。（二）生產率和功率消耗：7二、螺旋輸送機又稱絞龍，有輸送、攪拌、混合作用功能：水平輸送、傾斜輸送、垂直輸送特點：結構緊湊，卸料簡單，密封性好，動力消耗大，對物料破碎作用大，對過載敏感，輸送距離短。（一）水平螺旋輸送機１、構造由軸、葉片、機殼、端軸承、中間軸承和端板等組成。螺旋：左旋、右旋、單頭、雙頭、三頭葉片：實體、帶式、漿型軸承：端軸承、中間軸承機殼：槽身、端板、蓋板、進出料口二、螺旋輸送機又稱絞龍，有輸送、攪拌、混合作用8螺旋輸送機構造螺旋輸送機構造9螺旋葉片形狀螺旋葉片形狀10２、工作原理

o點牽連速度Vo,相對速度AB，絕對速度Vf２、工作原理

o點牽連速度Vo,相對速度AB，絕對速度V11各種輸送方式及計算公式ppt課件12３、螺旋輸送機的生產率和功率消耗：

（1）生產率：（2）輸送功耗：水平輸送或傾角在20～45o之間

（3）輸送傾角在45～90o之間時：N2＝（2～3〕N1３、螺旋輸送機的生產率和功率消耗：（1）生產率：13（二）垂直螺旋輸送機（二）垂直螺旋輸送機14工作原理

2、垂直輸送物料所受的力1）重力mg鉛垂向下2）離心力mrω2徑向3）切向摩擦力fmrω2水平4）斜面摩擦力F沿著斜面5）斜面反力N垂直于斜面mg分解成F方向mgsinα

N方向mgcosαfmrω2分解成R方向fmrω2cosαN方向fmrω2

sinα工作原理

2、垂直輸送物料所受的力15工作原理

斜面摩擦力F＝f（mgcosα＋fmrω2

sinα)物料上移的臨界條件：

R＝F＋mgsinα即：fmrω2

cosα＝f（mgcosα＋fmrω2

sinα)＋mgsinα代入ω＝πn/30求解得：工作原理

斜面摩擦力F＝f（mgcosα＋fmrω2s16（三）彈簧輸送機彈簧輸送機具有結構簡單、體積小、重量輕、靈活性大、能耗低等優點。其結構型式有三種：水平硬管式，垂直硬管式（圖l－11）及彎曲軟管式。彈簧輸送機輸送管內徑一般為40～100mm，生產率一般為l～16t／h水平輸送距離可達15～20m。由于彈簧輸送機形式多種多樣，對顆粒狀及粉狀物料一般都能適用，占地面積小，能密閉，不但能輸送物料，還有定量供料和混合作用、通用性較強。但是，這種輸送機對粘性大或水分高的物料適應性較差，對大顆粒或表面很光滑的物料也不宜采用。彈簧輸送機水平進料時，可采用料斗料管進料及插入料堆進料兩種。垂直型的提升進料形式，則因物料性質不同其進料結構也不同，多采用錐形螺旋喂料葉片。彈簧合理的轉速為1000～1200r／min。（三）彈簧輸送機彈簧輸送機具有結構簡單、體積小、重量輕、17三、振動式輸送機（－）構造振動式輸送機俗稱振槽，主要由槽，搖臂，曲柄連桿機構及驅動裝置組成（或用振動電機或用電磁振動器），其結構如圖l－12所示。輸送機的槽是一個長方形淺盤，槽寬為400～800mm，槽長一般為8～10m，槽邊高度為50～200mm，視生產率大小而定。彈性搖臂傾斜安裝，其與鉛垂線的夾角為a，間距約lm。曲柄半徑為15～30mm，槽的振動頻率為250～400r／min。由于曲柄半徑遠小于搖臂的長度，故糟的運動可近似地看作是往復直線運動，其方向與水平成α角（圖1－13），α＝16°～20°。三、振動式輸送機（－）構造振動式輸送機俗稱振槽，主要18（二）生產率和功率消耗

1．生產率振動式輸送機的生產率可用下式計算：

Q＝3600bhvρ（t／h）式中b—振槽的寬度（m）；h—物料層厚度（m)；ρ―物料密度（t／m３）；

v——物料在槽面上的移動速度（m／s）。v可由下式求出：

v＝0.21rnftgα(m／s）式中r－－曲柄半徑（m）；n——曲柄轉速即振動頻率（r／min）；

f——物料對槽的摩擦系數；α――搖臂與垂線間夾角。

2．功率消耗振動式輸送機所需的功率為消耗于使輸送機產生振動及物料運動的功率之和，即式中G——輸送機振動部分的質量（t）；n——輸送機振動頻率（r／min）；

r—曲柄半徑（m)；Q——物料輸送量（t／h）；

L－輸送機長度（m）；

μ——阻力系數。（二）生產率和功率消耗19四、刮板輸送機有普通刮板輸送機（簡稱刮板輸送機）和埋刮板輸送機之分。（一）普通刮板輸送機：組成：牽引構件、刮板、料槽、帶輪功能：可水平、傾斜、水平傾斜組合輸送型式：固定式、移動式特點：結構簡單，裝卸料方便，機件易磨損，動力消耗大，不易輸送較濕物料四、刮板輸送機有普通刮板輸送機（簡稱刮板輸送機）和埋刮板輸送20第三節刮板輸送機第三節刮板輸送機21普通刮板輸送機：（１）結構：牽引構件、刮板、料槽等。（２）機構參數：卸料長度

（米〕（傾斜安裝）(３）生產率和功率消耗：生產率：Q＝3600bhvρηc(噸/時)功耗：N=Q(LK＋H)/367η（千瓦〕普通刮板輸送機：（１）結構：牽引構件、刮板、料槽等。22(二)埋刮板輸送機(二)埋刮板輸送機23埋刮板輸送機刮板及鏈條埋入物料中（料層厚為刮板高的4～12倍）功能：可水平、傾斜、垂直、組合輸送特點：結構簡單，密封性好，裝卸方便，工藝布置靈活，輸送量大，適應性強，動力消耗大（1）工作原理及構造：由封閉外殼、刮板、鏈條、驅動鏈輪、張緊輪及進出料口組成，依靠物料間的內摩擦力進行輸送。刮板形式：T、U1、U2、O1、O2

型.（2）生產率和功消耗：生產率：Q＝3600bHVρη功消耗：N＝KTV/ηM（千瓦〕埋刮板輸送機刮板及鏈條埋入物料中（料層厚為刮板高的4～12倍24五、斗式提升機五、斗式提升機25斗式提升機功能：垂直提升粉粒體、小塊狀物料特點：提升高度大，占地面積小，密封好（一）構造組成：由牽引帶、料斗、張緊裝置、機殼及裝卸裝置構成料斗：有底、無底牽引帶：平皮帶、鏈條斗式提升機功能：垂直提升粉粒體、小塊狀物料26二、卸料方式：重力式、離心式和混合式二、卸料方式：重力式、離心式和混合式27（三）生產率和功率消耗：生產率：Q＝3600iV斗φρ/a（噸/時〕功耗：N＝QH/367η（千瓦〕各種輸送方式及計算公式ppt課件28頂罩的輪廓尺寸料斗將物料向上拋起的最大高度H:物料軌跡包絡線最高點d的坐標包絡線與水平軸線的交點e的坐標出料口下邊到輪子水平軸線的距離頂罩的輪廓尺寸料斗將物料向上拋起的最大高度H:29六、氣力輸送裝置六、氣力輸送裝置30六、氣力輸送裝置輸送原理：利用氣流的能量，使粉體物料沿管道移動。一、氣力輸送的特點和分類：

1、優點：結構簡單，工藝布置靈活，輸送距離大，密封性好，適應性廣，自動化程度高，生產率高。

2、缺點：動力消耗大，磨損嚴重，不宜輸送濕物料，系統噪音大。

3、分類：吸送式：用風機吸入口的負壓，將物料吸入管道的輸送方式壓送式：用風機輸出的高壓氣流，將喂入的物料吹送的輸送方式混合式：吸送和壓送組合的輸送方式六、氣力輸送裝置輸送原理：利用氣流的能量，使粉體物料沿管道移31（一）氣力輸送分類（一）氣力輸送分類32氣力輸送的主要參量（1）沉降速度和懸浮速度：沉降速度Vf：粒子在靜止流體中自由下落，最終達到勻速沉降時粒子的速度稱為沉降速度。即作用于粒子的重力、浮力、阻力之和為零時的速度。

懸浮速度Vα：粒子在勻速氣流中保持靜止或懸浮狀態時氣流的速度稱為該粒子的懸浮速度。Vα＝Vf。氣力輸送的主要參量（1）沉降速度和懸浮速度：33輸送物料的懸浮速度輸送物料的懸浮速度34（二）輸送量、氣流速度、輸送濃度比：輸送量：單位時間內輸送物料的重量輸送氣流速度：兼顧輸送的可靠性及工作的經濟性所選的氣流速度，如表1－12。懸浮速度的1.5－3倍。輸送濃度比：單位時間內輸送物料重量Gs與所需空氣量Ga的之比。與物料性質、輸送方式、條件、距離和管道直徑等因素有關。（二）輸送量、氣流速度、輸送濃度比：35各種輸送方式及計算公式ppt課件36（二）氣力輸送系統的組成：由供料器、輸送管道及管件、卸料器、除塵器、風機等組成。1、供料器：氣力輸送系統中供給或排放物料的裝置，同時要閉風。（二）氣力輸送系統的組成：由供料器、輸送管道及管件、卸料器371、氣力輸送供料器（1〕料封壓力門：靠堆積一定物料高度完成自動卸料和閉風1、氣力輸送供料器（1〕料封壓力門：靠堆積一定物料高度完成自381、送供料器（2）雙層排料閥式供料器：簡稱雙層供料管，將料封壓力門重疊的結構，圖d（3）旋轉式供料器：靠葉輪在機殼內旋轉排料和閉風，圖b1、送供料器（2）雙層排料閥式供料器：簡稱雙層供料管，將39旋轉式供料器輸送量：

G＝60nфvρ（公斤/時〕（4）螺旋式供料器：結構原理同螺旋輸送器供料量：G＝15π(D2－d2）Snфρ（公斤/時〕（5）吸嘴：有單筒吸嘴和雙筒吸嘴（6）三通式接料器：有水平三通式、直立式三通式（7）誘導式接料器：使用于低壓系統，料氣混合好，阻力小旋轉式供料器輸送量：40各種輸送方式及計算公式ppt課件41氣力輸送系統組成

2、輸送管道及管件：用于提升物料和組成網絡。氣力輸送系統組成2、輸送管道及管件：用于提升物料和組成網42三、氣力輸送系統組成3、卸料器：用于分離空氣和物料（1）重力式卸料器：有三角箱、容積式等三角箱卸料器：其特點是結構簡單，分離效果好，體積大，適合分離不易破碎的物料。三、氣力輸送系統組成3、卸料器：用于分離空氣和物料43氣力輸送系統組成容積式卸料器：通過料器容積的突變，而使物料受重力作用從兩相流中沉降分離出來。結構簡單，性能穩定，不適宜粉狀物料。氣力輸送系統組成容積式卸料器：44氣力輸送系統組成（2）慣性卸料器：又叫大彎頭卸料器，借助慣性力使物料分離，設備高度小，跨度大，有利于設備之間的連接，適用于粒狀物料。氣力輸送系統組成（2）慣性卸料器：45氣力輸送系統組成（3）離心式卸料器：又稱旋風分離器，利用兩相流旋轉時離心力的作用使料氣分離。氣力輸送系統組成（3）離心式卸料器：又稱旋風分離器，利用兩相46旋風分離器4、除塵器：（1）離心式除塵器：提高除塵途徑：選擇合適進口風速，常用12～20m/s；增加氣流旋轉圈數（增加筒體高度）；縮小筒體直徑和出風管直徑。旋風分離器4、除塵器：47袋式除塵器（2）袋式除塵器：有壓氣式布袋除塵器,吸氣式布袋除塵器袋式除塵器（2）袋式除塵器：有壓氣式布袋除塵器,吸48吸氣式布袋除塵器吸氣式布袋除塵器495．風機作為氣力輸送系統氣源的風機是系統最重要的設備，系統的工作效率、容量、經濟指標等在根大程度上都取決于風機的正確選擇與操作管理。分類：根據結構分軸流風機、離心式風機。根據排氣壓力分高壓（3～15kPa）、中壓（1～3kPa）、低壓（小于lkPa）主要性能參數：流量、壓力、轉速、功率、效率。通風機的性能曲線是在風機試驗標準所規定的條件下測得的風機壓力、功率、效率與流量之間的關系曲線（圖l－30）。

可知，一般情況下網路的阻力H

H＝RQ2

式中R一網路的阻力系數；Q一網路的氣流流量。5．風機作為氣力輸送系統氣源的風機是系統最重要的設備，系50風機的調整就是利用網路和風機的性能曲線來改變風機的流量，以滿足實際工作需要。具體有以下幾種方法：（l）改變風機的轉速因風量與轉速成正比。這種調節方法雖無附加的壓力損失，但需要有一變速裝置，另外，電動機功率與轉速成三次方的變化關系，所以增大轉速，在經濟上不一定可取，只宜在調節范圍不大的，情況下采用。（2）用節流裝置（閘門或孔板等）調節風量在風機出口端節流只改變網路性能曲線，而入口端節流可同時改變風機及網路的性能曲線。采用節流裝置調節時，風機的全壓除用于克服網路阻力外，還有一部分用于克服節流裝置的阻力。由于這種調節方法最簡單得到普遍應用。（3）調整網路阻力當調節幅度過大時，需換用合適的風機。否則風機在非工作區運行，動力消耗過大，很不經濟。風機的調整就是利用網路和風機的性能曲線來改變風機的流51通風機所需的軸功率按下式計算：式中Ｎ－通風機軸功率（ｋＷ）；ｐ－通風機全壓；Ｑ－通風機流量（ｍ３／ｓ）；

Η－通風機全壓效率；電動機所需功率式中Ｋｉ－電動機功率儲備系數，當Ｎ＜０.５ｋＷ時，Ｋｉ＝１.５，當Ｎ＞０.５ｋＷ時，Ｋｉ＝１.１；

ηｉ－機械傳動效率。通風機所需的軸功率按下式計算：52（三）氣力輸送的一般設計計算：設計程序

1.調查研究：了解物料的性狀、輸送線路、距離等條件。

2.確定輸送方式和輸送能力。

3.確定系統中主要部件的類型，繪制網路布置示意圖。

4.確定各輸送管道的計算輸送量和輸送濃度比。

5.確定各輸送管道的氣流速度，按照各管道內不同性質的物料采用適當的氣流速度。

6.計算各管道的輸送空氣量及系統總空氣量。（三）氣力輸送的一般設計計算：設計程序53氣力輸送的一般設計計算：

7.確定各管道內徑，垂直高度，水平長度及彎頭的數量，彎角，管路的結構和路線。

8.確定三通，分叉管，匯集管及排風管，風帽等的形式，尺寸和數量。

9.確定系統的壓力損失，使各管阻力大致平衡。10.根據系統的總風量和總壓損確定所需風機的型式和容量。11.確定所需電機的型號和容量。氣力輸送的一般設計計算：7.確定各管道內徑，垂直高度54

2．設計計算方法（l）輸送量與混合比如已知1天的平均輸送量Gd,則小時輸送量為式中Ｔ－每日工作時數；Ｋａ－物料發送不均勻系數，采用供料器時Ｋｄ＝1.15；Ｋｂ－考慮遠景發展系數，Ｋｂ＝1.0～１.25。混合比m系單位時間內輸送物料的重量與所需空氣重量之比。一般選取范圍見表1-4，1-5。2．設計計算方法55物料顆粒在輸料管中的運動速度vs：垂直輸料管內

Vs＝va－vt

（m／s)垂直加速段的顆粒速度vs’可按圖l－34查得。圖中m1=２gh/vｓ２,h為垂直加速段高度（m),g為重力加速度(m／s2).水平加速段的顆粒速度vs可按圖l－35查得。圖中m２=2gL/vｓ2

，L為水平加速段長度（m)。水平輸料管內一般ｖs＝（0.70～0.85）ｖa。物料顆粒在輸料管中的運動速度vs：56

(3)氣力輸送壓力損失計算由于氣力輸送過程各種多數間的匹配關系較為復雜前尚難提出完整而普遍適用的計算方法。這里介紹的計算方法對懸浮吸送工況較為接近，在農產品加工廠氣力輸送中可以采用。但對壓送情況，有較大出入，要根據具體裝置一些必要的實驗，并參照經驗值及有關分析資料確定。純氣流在管網中產生的壓力損失為

Δpa＝Δpa1＋Δpa2

式中Δpa1――直管的沿程阻力損失；

Δpa2――管件的局部壓力損失。第一，直管沿程摩擦壓力損失Δpa1：氣流在直管道中的壓力損失，在低真空吸送及壓送時可近似作為等容過程計算：(3)氣力輸送壓力損失計算由于氣力輸送過程各種多數間的匹57第二，管件局部壓力損失Δpa2式中ζa——純氣流通過漸縮或漸擴過渡管、三通管、集風管、同等附屬管件的損失系數。ζa可從有關手冊中查得。②氣力輸送系統管網的壓力損失ΔPs。氣力輸送裝置中雙相流的壓力損失可分為沿程壓力損失ΔPs1、彎管壓力損失ΔPs2、局部壓力損失ΔPs3、加速壓力損失ΔPs4、提升損失ΔPs5和各種分離器、除塵器等壓力損失ΔPs6。二相流的壓力損失為ΔPs＝ΔPs1＋ΔPs2＋ΔPs3＋ΔPs4＋ΔPs5＋ΔPs6。第一，直管沿程壓力損失：低真空或低壓輸送裝置式中m――物料混合比；λa――純氣流摩擦阻力系數；λs――二相流摩擦阻力系數。

第二，管件局部壓力損失Δpa258K1

隨輸送管直徑及顆粒直徑的增大而增大，水平輸送管較垂直輸送管的k1為大，隨輸送唯速度的增大而減小。當物料在輸送管道中處于均勻懸浮狀態時，K1為常數。K1與混合比m無關。圖l－36為輸送小麥時與弗魯特數之間的關系。g為重力加速度（m／s2）。對于其它物料，如無實驗數據，可按下式概算：式中ρs――物料密度（t/m3）；c――顆粒阻力系數，對形狀不規則物料，c＝cdφ；cd――當量圓球粒的阻力系數，0.2～0.4；φ――顆粒形狀系數（表1－7）。K1隨輸送管直徑及顆粒直徑的增大而增大，水平輸送管較垂直輸59第二,彎管的壓力損失：式中ζω――二相流彎管阻力系數。

ζω＝ζa(1＋mK2)式中ζa――純氣流彎管阻力系數。輸送糧食（如小麥等）時，由垂直管向水平管過渡的彎管K2值根據氣流速度va及管徑D可由圖l－37查得；由水平管向垂直管過渡的彎管K2值可由國l－38查得。第三，局部壓力損失：同純氣流局部壓力損失。第四，加速壓力損失：物料顆粒加速到穩定運動狀態的壓力損失

vs――物料在穩定運動狀態的速度，對于垂直輸送料管，vs＝va－vt；對于水平輸送管vs＝（0.7～0.85）va，vt為物料的懸浮速度。第二,彎管的壓力損失：60第五，提升壓力損失：在垂直輸料管中提升物料時，克服重力所產生的壓力損失式中h――垂直提升高度(m)。當垂直管高度h>10m時，vs’＝va－vt；當h<10m時，則采用vs’，由計算的m1值（m1＝2gh/vs2）并由圖1－34或圖1－35查得vs’/va值代入上式求得ΔPs5。第六，工作部件壓力損失：各種接料器、卸料器、除塵器等的壓力損失ΔPs6，可參考有關手冊。各種輸送方式及計算公式ppt課件61各種輸送方式及計算公式ppt課件62各種輸送方式及計算公式ppt課件63第二節泵第二節泵64一、離心泵：實現連續地液體輸送。離心泵的優點：①傳動結構簡單，一般采取二極或四極的電動機直聯。②液體輸出量可任意調節。③操作維修清洗容易。離心泵的缺點：①泵的安裝要求低于液體貯槽出口之處或預先灌水，因為必須保證泵體內及吸液管內充滿液體才能正常運行。②操作不妥或設計不善時，易引起泡沫現象。第二節泵一、離心泵：第二節泵65第二節泵二、齒輪泵：主要用于輸送粘稠液體,有外、內嚙合泵，正齒輪泵，斜齒、人字形齒輪泵。齒輪泵采用耐腐蝕材料如尼龍、不銹鋼等制成，其結構簡單、重量輕、能自吸、工作可靠，應用范圍較廣。但流量及壓力有脈動，且噪聲大，所輸送的液體必須具有潤滑性，以免齒輪磨損。

三、螺桿泵：用于高黏度液體及帶有固體的料液

第二節泵二、齒輪泵：66泵流量：Q＝n×e×D×T×η÷4165（米3/轉〕

四滑片泵：用于肉糜輸送泵流量：Q＝n×e×D×T×η÷4165（米3/轉〕67設計計算方法：

1、各管道風量和管徑的計算：(1)根據各管道的輸送量確定各管道的計算物料輸送量GS：GS＝aG（公斤/小時〕(2)根據混合濃度比μs和物料輸送量GS計算各管道所需風量Q和管道

的直徑D

風量Q＝GS/μsρ

由Q＝900πD2V

可得管徑D＝0.0188(Q/V)1/22、系