正壓輸送系統(tǒng)Positive pressure conveying system，中央供料系統(tǒng)，CENTRAL FEEDING SYSTEM，真空輸送系統(tǒng)Vacuum conveying system

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### **正壓輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（旋轉(zhuǎn)下料器供料）**

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#### **一、系統(tǒng)核心參數(shù)**

1. **物料特性**  

  - 名稱(chēng)：檸檬酸粉（Citric Acid Powder）  

  - 密度：1.66 g/cm3（1660 kg/m3）  

  - 流動(dòng)性：易吸濕，需干燥空氣保護(hù)  

2. **輸送能力**  

  - 設(shè)計(jì)流量：6噸/小時(shí)（*大能力）  

  - 運(yùn)行模式：連續(xù)輸送（非間歇式）  

3. **管道布置**  

  - 垂直高度：25 m  

  - 水平距離：35 m  

  - 彎頭數(shù)量：2個(gè)（長(zhǎng)半徑R=5D，降低壓損）  

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### **二、關(guān)鍵設(shè)備選型與設(shè)計(jì)**

#### **1. 旋轉(zhuǎn)下料器（旋轉(zhuǎn)閥）**  

- **型號(hào)**：雙級(jí)耐壓旋轉(zhuǎn)閥（XRW-200）  

 - 材質(zhì)：304不銹鋼（葉片鍍硬鉻，耐磨）  

 - 密封設(shè)計(jì)：雙級(jí)閥體 + 壓縮空氣密封環(huán)（氣壓0.02 MPa）  

 - 轉(zhuǎn)速范圍：10-30 rpm（變頻調(diào)速，匹配流量需求）  

 - 理論供料量：6.3 m3/h（10.5噸/小時(shí)，按密度1.66 g/cm3）  

 - **實(shí)際控制**：變頻降速至17 rpm，輸出6噸/小時(shí)  

#### **2. 氣源系統(tǒng)**  

- **羅茨風(fēng)機(jī)**  

 - 型號(hào)：SSR-150  

 - 風(fēng)量：450 m3/h（冗余20%）  

 - 壓力：12 kPa（覆蓋總壓損10.05 kPa）  

 - 功率：11 kW  

- **空氣處理**  

 - 干燥機(jī)：吸附式（露點(diǎn)≤-40°C）  

 - 過(guò)濾器：三級(jí)過(guò)濾（1 μm精度，防粉塵倒灌）  

 - 穩(wěn)壓罐：1 m3（緩沖氣流脈沖）  

#### **3. 輸送管道**  

- 材質(zhì)：304不銹鋼無(wú)縫管（內(nèi)壁拋光，Ra≤0.8 μm）  

- 管徑：DN80（垂直段）→ DN65（水平段加速區(qū)）  

- 彎頭加固：內(nèi)嵌陶瓷襯板（厚度3 mm，壽命提升3倍）  

- 連接方式：法蘭+硅膠密封圈（氣密性≥99.9%）  

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### **三、系統(tǒng)壓力與氣流計(jì)算**

#### **1. 總壓力損失**  

| 壓損項(xiàng)           | 計(jì)算值（Pa） | 說(shuō)明                     |

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| 垂直段（25 m）    | 3750        | 150 Pa/m × 25 m          |

| 水平段（35 m）    | 2100        | 摩擦系數(shù)λ=0.02           |

| 彎頭（2個(gè)）       | 900         | 等效3m直管/彎頭          |

| 旋轉(zhuǎn)閥            | 500         | 雙級(jí)閥體阻力             |

| 文丘里加速段      | 800         | 局部阻力系數(shù)ξ=0.3        |

| 分離器+除塵器     | 2000        | 旋風(fēng)分離器+布袋除塵器     |

| **總壓損**       | **10050 Pa** | 約10.05 kPa              |

#### **2. 氣流速度驗(yàn)證**  

- **文丘里出口速度**：  

 \[

 v = \frac{450 \, \text{m3/h}}{3600 \times \pi \times (0.065/2)^2} \approx 25.6 \, \text{m/s} \quad (\text{>20 m/s，防沉積})

 \]

- **垂直段速度**：  

 \[

 v_{\text{垂直}} = \frac{450}{3600 \times \pi \times (0.08/2)^2} \approx 21 \, \text{m/s} \quad (\text{**值})

 \]

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### **四、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)**

1. **自動(dòng)化控制**  

  - PLC控制器：調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)速（4-20 mA信號(hào)反饋）  

  - 關(guān)鍵傳感器：  

    - 管道壓力傳感器（實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓損，防堵料）  

    - 料倉(cāng)料位計(jì)（高低位報(bào)警，聯(lián)鎖啟停）  

    - 濕度傳感器（露點(diǎn)≤-20°C報(bào)警）  

2. **人機(jī)界面（HMI）**  

  - 觸摸屏操作：顯示流量、壓力、轉(zhuǎn)速、報(bào)警狀態(tài)  

  - 數(shù)據(jù)記錄：存儲(chǔ)運(yùn)行參數(shù)（支持U盤(pán)導(dǎo)出）  

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### **五、運(yùn)行與維護(hù)要點(diǎn)**

1. **啟動(dòng)流程**  

  - 開(kāi)啟干燥機(jī)與風(fēng)機(jī)→預(yù)熱5分鐘→啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥→逐步提速至目標(biāo)轉(zhuǎn)速。  

2. **停機(jī)流程**  

  - 停止旋轉(zhuǎn)閥→延遲3分鐘關(guān)閉風(fēng)機(jī)→清空管道殘料。  

3. **維護(hù)計(jì)劃**  

  - 每日：檢查密封氣壓、管道振動(dòng)。  

  - 每月：清潔過(guò)濾器，檢查陶瓷襯板磨損。  

  - 每季度：更換旋轉(zhuǎn)閥密封圈，校準(zhǔn)傳感器。  

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### **六、方案優(yōu)勢(shì)與風(fēng)險(xiǎn)**

| **優(yōu)勢(shì)**                  | **風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)**                      |

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| 連續(xù)供料，效率高          | 旋轉(zhuǎn)閥漏氣 → 采用雙級(jí)閥+密封環(huán)      |

| 結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)成本低      | 物料吸濕結(jié)塊 → 干燥空氣+流化板      |

| 變頻調(diào)速，能耗可控        | 管道磨損 → 陶瓷襯板+定期巡檢       |

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### **七、成本估算（參考）**

| 組件               | 成本（萬(wàn)元） | 備注                  |

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| 旋轉(zhuǎn)閥+料倉(cāng)        | 8-10       | 含流化裝置           |

| 羅茨風(fēng)機(jī)+干燥系統(tǒng)  | 12-15      | 含穩(wěn)壓罐、過(guò)濾器      |

| 管道+彎頭          | 5-7        | 304不銹鋼+陶瓷襯板    |

| 控制系統(tǒng)           | 6-8        | PLC+HMI+傳感器       |

| **總計(jì)**           | **31-40**  | （不含安裝調(diào)試）      |

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### **八、總結(jié)**

本方案采用旋轉(zhuǎn)下料器實(shí)現(xiàn)檸檬酸粉的連續(xù)正壓輸送，通過(guò)雙級(jí)密封、文丘里加速和精準(zhǔn)控制確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)計(jì)*大能力6噸/小時(shí)，實(shí)際日輸送量可靈活調(diào)整（按需啟停）。關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)通過(guò)干燥空氣、耐磨材料和自動(dòng)化監(jiān)控**覆蓋，適合中等規(guī)模化工或食品生產(chǎn)線(xiàn)應(yīng)用。