氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)的10個(gè)注意事項(xiàng)

氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)的10個(gè)注意事項(xiàng)
食品加工商是生產(chǎn)食品的專家，化學(xué)品制造商是開發(fā)化學(xué)品的專家，制藥公司是制藥專家，氣動(dòng)輸送制造商是移動(dòng)散裝固體的專家。正如在購買汽車時(shí)不需要成為專家一樣，氣動(dòng)輸送機(jī)的用戶也不必成為真空輸送專家來將它們結(jié)合到他們的加工線中。盡管對(duì)氣動(dòng)輸送系統(tǒng)的工作原理有廣泛的了解是一個(gè)好主意，但沒有氣動(dòng)輸送機(jī)制造商會(huì)問客戶他們需要密相還是稀相系統(tǒng)。然而，傳送帶制造商會(huì)詢問一系列其他問題，包括過程中使用的材料，

材料體積密度材料
的體積密度是設(shè)計(jì)各種系統(tǒng)組件（如真空吸收器和空氣源）尺寸的首要指標(biāo)之一。堆密度有助于確定需要多少立方英尺每分鐘（CFM）的空氣來移動(dòng)物料通過輸送線。一般而言，體積密度低于55磅/立方英尺但高于25磅/立方英尺的材料相當(dāng)容易輸送，而較重的材料需要更多的功率和更大的真空接收器。低堆積密度的精細(xì)粉末，如氣相法二氧化硅，會(huì)帶來一系列挑戰(zhàn)，并且可能需要比中密度粉末更多的過濾和更大的真空接收器。

輸送距離
體積密度雖然是決定系統(tǒng)大小的最重要因素之一，但不是用于確定組件的唯一標(biāo)準(zhǔn)。確定和確定輸送散裝固體所需的系統(tǒng)類型的另一個(gè)重要因素是材料行進(jìn)的距離。在氣力輸送中，系統(tǒng)中放置的管道越多，或者輸送距離越遠(yuǎn)，真空泵就越大，因?yàn)樾枰鄽饬鱽韺⒖諝饫^（或推入）管道。

在稀相系統(tǒng)（材料夾帶在氣流中），當(dāng)粉末必須行進(jìn)超過300英尺時(shí)，系統(tǒng)將使用正壓力推動(dòng)管中的材料，而不是使用真空作為更經(jīng)濟(jì)的解決方案

氣力輸送的優(yōu)點(diǎn)之一是，垂直移動(dòng)產(chǎn)品的計(jì)算方式與水平移動(dòng)產(chǎn)品相同，即線性英尺。然而，系統(tǒng)中的每次90度掃描等于20英尺; 因此如果您要水平移動(dòng)110英尺的物料和垂直移動(dòng)110英尺，并進(jìn)行四次90度掃描，則輸送距離為300英尺

輸送率和批量輸送
除了確定輸送系統(tǒng)的尺寸和類型的堆積密度和距離外，材料在系統(tǒng)中移動(dòng)的速度是設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)考慮的重要因素，以及過程是連續(xù)還是批量操作。

雖然大多數(shù)氣動(dòng)輸送機(jī)的運(yùn)作是通過輸送和卸料循環(huán)來實(shí)現(xiàn)的，但是配料作業(yè)的工作方式不同，并且會(huì)對(duì)系統(tǒng)的大小產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。一個(gè)例子就是當(dāng)一個(gè)處理器想要每小時(shí)移動(dòng)5000磅粉末進(jìn)入一個(gè)混頻器，但需要在15分鐘內(nèi)將該批量移入混音器。雖然5000磅每小時(shí)只循環(huán)一次，因?yàn)樵谶@15分鐘內(nèi)傳輸速率較高，但實(shí)際上它以20,000磅/小時(shí)運(yùn)行，因此需要更強(qiáng)大的真空源。

稀相氣力輸送系統(tǒng)可以通過真空傳送高達(dá)25,000磅/小時(shí)。對(duì)于更高的速率，正壓源取代了真空泵。

材料特性
除了材料的體積密度之外，在設(shè)計(jì)真空傳輸系統(tǒng)時(shí)，了解特定物質(zhì)在特定條件下的表現(xiàn)特性是至關(guān)重要的。大多數(shù)情況下，客戶知道他們的特殊材料是自由流動(dòng)，緩慢流動(dòng)還是非自由流動(dòng)，這是重要的數(shù)據(jù)傳遞給輸送機(jī)制造商。在同一產(chǎn)品組中有幾個(gè)產(chǎn)品等級(jí)并不罕見，每個(gè)產(chǎn)品等級(jí)都不同于其他產(chǎn)品等級(jí)。一個(gè)等級(jí)的氧化鋅可能具有滑石的稠度，而另一個(gè)等級(jí)可能更粘合且粘附到輸送管的內(nèi)表面。事實(shí)上，一些材料的行為可能會(huì)受到環(huán)境因素的影響，從一天到下一天都會(huì)有所不同。

據(jù)美國國家消防協(xié)會(huì)（NFPA）稱，處理可燃性粉塵的首選技術(shù)是真空輸送。如果在真空輸送系統(tǒng)中發(fā)生泄漏，泄漏將向內(nèi)并防止工廠環(huán)境中的塵埃云。壓力輸送系統(tǒng)中的泄漏將很快導(dǎo)致工廠中的塵埃云，這是可燃粉塵爆炸的主要因素。

為了保護(hù)易碎或易碎的材料免受降解，可以采用密相輸送（整個(gè)生產(chǎn)線中的材料）作為材料轉(zhuǎn)移的方法。在處理器需要最小化混合材料分離的可能性的情況下，密相輸送也是有用的。

平均而言，非自由流動(dòng)的粉末需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行大部分修改。用于處理非自由流動(dòng)粉末的方法有很多，可以消除外部流動(dòng)促進(jìn)的需要，例如專門的表面處理，超大尺寸的接收器排放口，70度排放錐和專有設(shè)計(jì)的無錐形（直壁）真空接收器。

處理非自由流動(dòng)粉末的設(shè)備改造的一個(gè)例子是特定產(chǎn)品線的需求增加。

該公司利用各種工藝技術(shù)來生產(chǎn)，配制和包裝除草劑，殺真菌劑和殺蟲劑，并試圖通過內(nèi)部的多種方法來消除工作人員手動(dòng)傾倒20-40桶粉末化學(xué)品的需求，稱重從一個(gè)凸起的平臺(tái)上每個(gè)重225磅。

當(dāng)這些方法（包括利用斗式提升機(jī)）都沒有產(chǎn)生預(yù)期的結(jié)果時(shí)，該公司決定購買一臺(tái)氣動(dòng)輸送機(jī)，將數(shù)百磅材料在30分鐘內(nèi)上升到一個(gè)容積式進(jìn)料器。

在測(cè)試實(shí)驗(yàn)室中，類木質(zhì)材料被證明是半自由流動(dòng)的，導(dǎo)致物料接收器中的橋接和鼠洞。為了消除這個(gè)問題，一個(gè)帶有全開式排氣閥的專有直壁真空接收器取代了標(biāo)準(zhǔn)接收器，確?？焖偬畛湎旅娴酿伨€。

另外，真空接收器配備了帶褶皺過濾介質(zhì)的專用多過濾器，有助于系統(tǒng)的最大過濾。

該系統(tǒng)消除了人體工程學(xué)問題，使其成為單人工作，并最大限度地減少了環(huán)境粉塵。

物料容器和拾取點(diǎn)
一旦物料進(jìn)入輸送線 – 無論是否自由流動(dòng) – 它通常沒有問題地傳送，但有時(shí)將物料送入輸送線可能會(huì)產(chǎn)生問題。因此，輸送機(jī)制造商需要知道什么類型的容器容納該材料，因?yàn)樗鼪Q定了拾取點(diǎn)（產(chǎn)品進(jìn)入輸送系統(tǒng)）是鞭子，裝袋站，散裝袋卸載機(jī)，塢站還是揀選機(jī)up適配器。

拾取點(diǎn)可能是氣動(dòng)輸送系統(tǒng)中最為定制的部件，因?yàn)樗鼘?duì)于將物料輸送到輸送系統(tǒng)中至關(guān)重要。

一個(gè)拾取點(diǎn)需要定制的例子是位于加利福尼亞州紅木城的泰科熱控制廠，該廠使用大型雙螺桿復(fù)合擠出機(jī)生產(chǎn)加熱器電纜。

該制造過程中的一個(gè)組成部分是將聚合物和其他粉末從供應(yīng)的容器輸送到配混擠出機(jī)中。由于異乎尋常的粉末非常致密，粘稠的特性，看似簡(jiǎn)單的材料轉(zhuǎn)移過程呈現(xiàn)出自己的一系列挑戰(zhàn)。

這里的問題并不是傳送粘性物質(zhì)，而是讓它自動(dòng)進(jìn)入傳送管。經(jīng)過幾次失敗的試驗(yàn)以將物料送入輸送線，解決方案是將以前處理粉狀酸奶油的應(yīng)用的各個(gè)方面結(jié)合起來。盡管材料的構(gòu)成完全不同，但其特征相似，并且知識(shí)導(dǎo)致了解決方案。

定制設(shè)計(jì)的袋式卸料站基本上是振動(dòng)倉，將袋式卸料站和散裝袋卸料機(jī)的設(shè)計(jì)合并為一個(gè)單元，使物料流入拾取點(diǎn)。該設(shè)計(jì)還為電纜制造商提供了使用同一件設(shè)備卸下超級(jí)麻袋或50磅袋的選項(xiàng)。

工藝設(shè)備
上游設(shè)備會(huì)影響下游設(shè)備，氣動(dòng)輸送機(jī)制造商越了解流程，就能更好地提供滿足客戶需求的系統(tǒng)。輸送機(jī)的設(shè)計(jì)可根據(jù)進(jìn)料過程設(shè)備的類型而改變，例如重量損失喂料器，體積進(jìn)料器，混合器，擠出機(jī)，包裝和其他設(shè)備。例如，重量損失（LIW）喂料器需要快速補(bǔ)充。了解設(shè)備正在裝入LIW喂料器會(huì)影響系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。目標(biāo)是開發(fā)面部護(hù)理產(chǎn)品，并開發(fā)在必要的價(jià)格點(diǎn)上保持質(zhì)量的工藝，因此需要高速輸送和分配其混合粉末進(jìn)入包裝機(jī)械。

在這個(gè)應(yīng)用程序中，粉末如何傳送到螺旋填充物嚴(yán)重影響粉末的自動(dòng)起泡特性。如果粉末顆粒變得太小，則產(chǎn)品在使用時(shí)會(huì)起泡得太快。如果顆粒變得太大，起泡過程花費(fèi)時(shí)間太長(zhǎng)。改變密度，組分混合和紋理會(huì)產(chǎn)生不一致的填充率或體積 – 兩者都不能用于質(zhì)量控制。

由于粉末會(huì)改變螺旋加料頭的密度，導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)奶畛?，保持頭部充滿并保持適當(dāng)?shù)拿芏仁侵陵P(guān)重要的。為了在螺旋加料頭保持適當(dāng)?shù)姆勰┟芏?，?biāo)準(zhǔn)設(shè)備需要定制以保持產(chǎn)品質(zhì)量。

定制系統(tǒng)使用兩個(gè)低高度的滾筒卸料站，以方便物料在真空中移動(dòng)到安裝在三個(gè)螺旋裝料器上方的定制過濾器接收器。過濾器接收器的定制包括特殊的高拋光表面處理和定制的多重過濾器。

此外，一個(gè)設(shè)備檢查三個(gè)螺旋加料斗中每一個(gè)的粉末水平。當(dāng)螺旋式填料需要更多的粉末時(shí)，預(yù)定量的粉末會(huì)自動(dòng)分配以填充料斗。

為了簡(jiǎn)單和易于維護(hù)而設(shè)計(jì)，模塊化輸送系統(tǒng)具有專門設(shè)計(jì)的接收器，可快速無需工具組裝/拆卸和輕松清潔。由于沒有縫隙和盡可能少的焊縫，滾筒翻斗站內(nèi)部彎頭和角焊縫的最小尺寸為1/8英寸。半徑以最小化材料積累。在每個(gè)輸送循環(huán)結(jié)束時(shí)，管路清洗閥清洗輸送機(jī)系統(tǒng)，以防止粉末回落并使重新啟動(dòng)更容易。

空間
定制設(shè)備并不總是以材料為主。有時(shí)設(shè)施限制是設(shè)備修改的原因。與其他材料處理方法相比，氣力輸送系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)之一是占地面積小，但即使是最小的輸送系統(tǒng)，在處理或包裝設(shè)備上方也需要至少30英寸的凈空。

正壓系統(tǒng)是避免旋風(fēng)頭，無過濾材料接收器或縮小閥門的頭部空間限制的一種方式，可將材料直接轉(zhuǎn)移到低空隙區(qū)域的料斗中。

該公司希望用更衛(wèi)生的全封閉氣動(dòng)系統(tǒng)來替代其需要昂貴的H1潤滑油和廣泛維護(hù)的食品級(jí)螺旋輸送機(jī)，以保護(hù)材料免受空氣，灰塵和廢物的損害。

當(dāng)公司有嚴(yán)格的高度限制時(shí)，真空吸塵器有時(shí)位于室外。如有可能，對(duì)輸送設(shè)備的修改使其能夠安裝在空間內(nèi)。

在這種情況下，過濾器蓋需要修改以適應(yīng)狹窄的空間，并且由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的文丘里管用于產(chǎn)生真空。在天花板高度不成問題的地區(qū)，采用了電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的真空泵。

由于封閉式系統(tǒng)比開放式系統(tǒng)更清潔，因此更符合FSIS美國農(nóng)業(yè)部嚴(yán)格的規(guī)定。

為了進(jìn)一步滿足公司嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)并更好地適應(yīng)其檢測(cè)系統(tǒng)，不銹鋼環(huán)取代了固定過濾器的鐵環(huán)。

工廠場(chǎng)地和行業(yè)環(huán)境
除了了解材料特性，流量和下游設(shè)備工藝之外，輸送機(jī)制造商還需要知道工廠的地理位置以及設(shè)備在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)所處的工業(yè)環(huán)境類型。

就像在較高海拔的烹飪需要改變一樣，高度也會(huì)影響真空源的大小。例如，澤西海岸（海平面）的工廠可能使用5-HP真空泵作為應(yīng)用，但在空氣密度較低的丹佛（海拔一英里）應(yīng)用相同的應(yīng)用需要7.5 -HP真空泵。

氣動(dòng)輸送系統(tǒng)中的部件，如上面的真空泵或前面提到的不銹鋼環(huán)是可以互換的 – 有時(shí)兩個(gè)具有相同設(shè)計(jì)的系統(tǒng)之間的差異是構(gòu)成部件的材料。

傳送帶制造商必須知道系統(tǒng)是否需要衛(wèi)生設(shè)計(jì)，使用316L不銹鋼，還是304不銹鋼或碳鋼就足夠了。

在氣力輸送系統(tǒng)中，所有設(shè)備必須相互補(bǔ)充。如果一件設(shè)備太大或太小，都會(huì)使系統(tǒng)無法正常工作。真空吸塵器必須能夠處理由真空源提供的氣流，并且必須平衡過濾器的空氣與布料的比例，以便過濾器不會(huì)碎裂或粘結(jié)。如果物料無法進(jìn)入傳送線，則無法傳送。

這10個(gè)因素提供了關(guān)鍵信息，允許輸送機(jī)制造商評(píng)估應(yīng)用程序和定制設(shè)備，以便他們的客戶可以專注于制造他們的產(chǎn)品而不是物料轉(zhuǎn)移。