气力输送系统设计的10个注意事项
气力输送系统设计的10个注意事项
食品加工商是生产食品的专家，化学品制造商是开发化学品的专家，制药公司是制药专家，气动输送制造商是移动散装固体的专家。正如在购买汽车时不需要成为专家一样，气动输送机的用户也不必成为真空输送专家来将它们结合到他们的加工线中。尽管对气动输送系统的工作原理有广泛的了解是一个好主意，但没有气动输送机制造商会问客户他们需要密相还是稀相系统。然而，传送带制造商会询问一系列其他问题，包括过程中使用的材料，
材料体积密度材料
的体积密度是设计各种系统组件（如真空吸收器和空气源）尺寸的首要指标之一。堆密度有助于确定需要多少立方英尺每分钟（CFM）的空气来移动物料通过输送线。一般而言，体积密度低于55磅/立方英尺但高于25磅/立方英尺的材料相当容易输送，而较重的材料需要更多的功率和更大的真空接收器。低堆积密度的精细粉末，如气相法二氧化硅，会带来一系列挑战，并且可能需要比中密度粉末更多的过滤和更大的真空接收器。
输送距离
体积密度虽然是决定系统大小的最重要因素之一，但不是用于确定组件的唯一标准。确定和确定输送散装固体所需的系统类型的另一个重要因素是材料行进的距离。在气力输送中，系统中放置的管道越多，或者输送距离越远，真空泵就越大，因为需要更多气流来将空气拉过（或推入）管道。
在稀相系统（材料夹带在气流中），当粉末必须行进超过300英尺时，系统将使用正压力推动管中的材料，而不是使用真空作为更经济的解决方案
气力输送的优点之一是，垂直移动产品的计算方式与水平移动产品相同，即线性英尺。然而，系统中的每次90度扫描等于20英尺; 因此如果您要水平移动110英尺的物料和垂直移动110英尺，并进行四次90度扫描，则输送距离为300英尺
输送率和批量输送
除了确定输送系统的尺寸和类型的堆积密度和距离外，材料在系统中移动的速度是设计系统时考虑的重要因素，以及过程是连续还是批量操作。
虽然大多数气动输送机的运作是通过输送和卸料循环来实现的，但是配料作业的工作方式不同，并且会对系统的大小产生相当大的影响。一个例子就是当一个处理器想要每小时移动5000磅粉末进入一个混频器，但需要在15分钟内将该批量移入混音器。虽然5000磅每小时只循环一次，因为在这15分钟内传输速率较高，但实际上它以20,000磅/小时运行，因此需要更强大的真空源。
稀相气力输送系统可以通过真空传送高达25,000磅/小时。对于更高的速率，正压源取代了真空泵。
材料特性
除了材料的体积密度之外，在设计真空传输系统时，了解特定物质在特定条件下的表现特性是至关重要的。大多数情况下，客户知道他们的特殊材料是自由流动，缓慢流动还是非自由流动，这是重要的数据传递给输送机制造商。在同一产品组中有几个产品等级并不罕见，每个产品等级都不同于其他产品等级。一个等级的氧化锌可能具有滑石的稠度，而另一个等级可能更粘合且粘附到输送管的内表面。事实上，一些材料的行为可能会受到环境因素的影响，从一天到下一天都会有所不同。
据美国国家消防协会（NFPA）称，处理可燃性粉尘的首选技术是真空输送。如果在真空输送系统中发生泄漏，泄漏将向内并防止工厂环境中的尘埃云。压力输送系统中的泄漏将很快导致工厂中的尘埃云，这是可燃粉尘爆炸的主要因素。
为了保护易碎或易碎的材料免受降解，可以采用密相输送（整个生产线中的材料）作为材料转移的方法。在处理器需要最小化混合材料分离的可能性的情况下，密相输送也是有用的。
平均而言，非自由流动的粉末需要对设备进行大部分修改。用于处理非自由流动粉末的方法有很多，可以消除外部流动促进的需要，例如专门的表面处理，超大尺寸的接收器排放口，70度排放锥和专有设计的无锥形（直壁）真空接收器。
处理非自由流动粉末的设备改造的一个例子是特定产品线的需求增加。
该公司利用各种工艺技术来生产，配制和包装除草剂，杀真菌剂和杀虫剂，并试图通过内部的多种方法来消除工作人员手动倾倒20-40桶粉末化学品的需求，称重从一个凸起的平台上每个重225磅。
当这些方法（包括利用斗式提升机）都没有产生预期的结果时，该公司决定购买一台气动输送机，将数百磅材料在30分钟内上升到一个容积式进料器。
在测试实验室中，类木质材料被证明是半自由流动的，导致物料接收器中的桥接和鼠洞。为了消除这个问题，一个带有全开式排气阀的专有直壁真空接收器取代了标准接收器，确保快速填充下面的馈线。
另外，真空接收器配备了带褶皱过滤介质的专用多过滤器，有助于系统的最大过滤。
该系统消除了人体工程学问题，使其成为单人工作，并最大限度地减少了环境粉尘。
物料容器和拾取点
一旦物料进入输送线 – 无论是否自由流动 – 它通常没有问题地传送，但有时将物料送入输送线可能会产生问题。因此，输送机制造商需要知道什么类型的容器容纳该材料，因为它决定了拾取点（产品进入输送系统）是鞭子，装袋站，散装袋卸载机，坞站还是拣选机up适配器。
拾取点可能是气动输送系统中最为定制的部件，因为它对于将物料输送到输送系统中至关重要。
一个拾取点需要定制的例子是位于加利福尼亚州红木城的泰科热控制厂，该厂使用大型双螺杆复合挤出机生产加热器电缆。
该制造过程中的一个组成部分是将聚合物和其他粉末从供应的容器输送到配混挤出机中。由于异乎寻常的粉末非常致密，粘稠的特性，看似简单的材料转移过程呈现出自己的一系列挑战。
这里的问题并不是传送粘性物质，而是让它自动进入传送管。经过几次失败的试验以将物料送入输送线，解决方案是将以前处理粉状酸奶油的应用的各个方面结合起来。尽管材料的构成完全不同，但其特征相似，并且知识导致了解决方案。
定制设计的袋式卸料站基本上是振动仓，将袋式卸料站和散装袋卸料机的设计合并为一个单元，使物料流入拾取点。该设计还为电缆制造商提供了使用同一件设备卸下超级麻袋或50磅袋的选项。
工艺设备
上游设备会影响下游设备，气动输送机制造商越了解流程，就能更好地提供满足客户需求的系统。输送机的设计可根据进料过程设备的类型而改变，例如重量损失喂料器，体积进料器，混合器，挤出机，包装和其他设备。例如，重量损失（LIW）喂料器需要快速补充。了解设备正在装入LIW喂料器会影响系统的设计。目标是开发面部护理产品，并开发在必要的价格点上保持质量的工艺，因此需要高速输送和分配其混合粉末进入包装机械。
在这个应用程序中，粉末如何传送到螺旋填充物严重影响粉末的自动起泡特性。如果粉末颗粒变得太小，则产品在使用时会起泡得太快。如果颗粒变得太大，起泡过程花费时间太长。改变密度，组分混合和纹理会产生不一致的填充率或体积 – 两者都不能用于质量控制。
由于粉末会改变螺旋加料头的密度，导致不适当的填充，保持头部充满并保持适当的密度是至关重要的。为了在螺旋加料头保持适当的粉末密度，标准设备需要定制以保持产品质量。
定制系统使用两个低高度的滚筒卸料站，以方便物料在真空中移动到安装在三个螺旋装料器上方的定制过滤器接收器。过滤器接收器的定制包括特殊的高抛光表面处理和定制的多重过滤器。
此外，一个设备检查三个螺旋加料斗中每一个的粉末水平。当螺旋式填料需要更多的粉末时，预定量的粉末会自动分配以填充料斗。
为了简单和易于维护而设计，模块化输送系统具有专门设计的接收器，可快速无需工具组装/拆卸和轻松清洁。由于没有缝隙和尽可能少的焊缝，滚筒翻斗站内部弯头和角焊缝的最小尺寸为1/8英寸。半径以最小化材料积累。在每个输送循环结束时，管路清洗阀清洗输送机系统，以防止粉末回落并使重新启动更容易。
空间
定制设备并不总是以材料为主。有时设施限制是设备修改的原因。与其他材料处理方法相比，气力输送系统的优点之一是占地面积小，但即使是最小的输送系统，在处理或包装设备上方也需要至少30英寸的净空。
正压系统是避免旋风头，无过滤材料接收器或缩小阀门的头部空间限制的一种方式，可将材料直接转移到低空隙区域的料斗中。
该公司希望用更卫生的全封闭气动系统来替代其需要昂贵的H1润滑油和广泛维护的食品级螺旋输送机，以保护材料免受空气，灰尘和废物的损害。
当公司有严格的高度限制时，真空吸尘器有时位于室外。如有可能，对输送设备的修改使其能够安装在空间内。
在这种情况下，过滤器盖需要修改以适应狭窄的空间，并且由压缩空气驱动的文丘里管用于产生真空。在天花板高度不成问题的地区，采用了电动马达驱动的真空泵。
由于封闭式系统比开放式系统更清洁，因此更符合FSIS美国农业部严格的规定。
为了进一步满足公司严格的标准并更好地适应其检测系统，不锈钢环取代了固定过滤器的铁环。
工厂场地和行业环境
除了了解材料特性，流量和下游设备工艺之外，输送机制造商还需要知道工厂的地理位置以及设备在设计系统时所处的工业环境类型。
就像在较高海拔的烹饪需要改变一样，高度也会影响真空源的大小。例如，泽西海岸（海平面）的工厂可能使用5-HP真空泵作为应用，但在空气密度较低的丹佛（海拔一英里）应用相同的应用需要7.5 -HP真空泵。
气动输送系统中的部件，如上面的真空泵或前面提到的不锈钢环是可以互换的 – 有时两个具有相同设计的系统之间的差异是构成部件的材料。
传送带制造商必须知道系统是否需要卫生设计，使用316L不锈钢，还是304不锈钢或碳钢就足够了。
在气力输送系统中，所有设备必须相互补充。如果一件设备太大或太小，都会使系统无法正常工作。真空吸尘器必须能够处理由真空源提供的气流，并且必须平衡过滤器的空气与布料的比例，以便过滤器不会碎裂或粘结。如果物料无法进入传送线，则无法传送。
这10个因素提供了关键信息，允许输送机制造商评估应用程序和定制设备，以便他们的客户可以专注于制造他们的产品而不是物料转移。
