1      气力输送参数的计算：

在进行计算前，需要知道的是物料的属性（包括真实比重、堆积比重、粒径以及其它的一些物理化学性质等等）、输送工艺要求（包括水平长度、提升高度、弯头数量、设计输送量等等），物料的属性决定物料适合采用什么输送形态，比如从钛白粉的特性就可以知道钛白粉适合于稀相输送，而不适合于密相输送。确定输送方式后就可以选择输送固气比（即输送物料质量流量：输送气体质量流量），再根据输送工艺要求来确定输送管径和输送压力、输送气量等参数。在已确定的输送工艺要求下，通常输送管径越大、输送压力就越低、而输送气量就越高。

本项目中钛白粉设计输送量取5000kg/h，输送最远水平距离65米，垂直高度15米，输送弯头确定为6只。当地大气压按101kPa，气体温度简化为恒定不变，取20摄氏度。以下过程来确定其它输送参数：

1）假定输送固气比为5，可以计算得到输送气量是13.9标方/分钟（一个大气压，20摄氏度下）；

2）除尘器与排气管的阻力损失，取ΔPjx=3000 Pa

3）假定输送管径是DN125（内径是125mm），输送管道出口的压力是表压3kPa，可以计算得到输送管道出口的输送气速是18.4m/s，根据经验这个气速是合适的

4）稳定输送的阻力损失可以用以下公式计算

ΔPm=(Pe^2+Pe（1+mK）*λa*（Leq/D）*ρe*Ve^2)^0.5-Pe

Pe是管道出口压力，=104000 Pa

m是固气比，=5

K是阻力损失系数，=1（此系数在0.5~1.5之间，与多种因素有关）

λa是管道摩擦系数，DN125管道，=0.03

λa是管道当量长度，=190m

      管道当量长度是将垂直管道、弯头、其他管件、阀门都换算成水平管道的长度，通常将1m垂直管道按2m水平管道来计算当量长度，对粉体，一个弯头的当量长度是10m，对球阀，当量长度是5m  

D是管道内径，=0.125m

ρe是出口空气密度，=1.24kg/m3

Ve是出口空气速度，=18.4m/s

计算得到：ΔPm=42561 Pa

5）物料的加速损失，公式略，ΔPac=1478 Pa

6）供料器的阻力损失，公式略，旋转阀的ΔPN=1330 Pa

7）以上阻力相加得到，输送阻力损失ΔP=48368Pa=48.4 kPa

8）采用罗茨风机时还需计算罗茨风机排气管道输送管道入口的阻力损失，此阻力通常较小，此处略。

9）对气源机械选型时，计算的阻力值需乘以1.2~1.5的裕量系数，计算的气量值需乘以1.1~1.2的裕量系数

      计算得到输送阻力损失后，就可以判断输送管道选择是否合适，单级罗茨风机排气压力低于98kPa，计算的阻力数值在此范围内，因此上面的管道选择是正确的，对压缩机来说，这个值就太低了，因此管道可以选的更小。

       以上计算就基于旋转阀卸料的正压输送，如果旋转阀下采用文丘里喷射器，那么还需要进一步的计算文丘里喷射器的阻力。文丘里的基本型式是具有先缩小再扩大的流道，最小的地方称为喉部，喉部处的气流速度是最高的，通常是1、200m/s，甚至接近音速，根据能量守恒的帕努利公式可以知道，气流速度高，那么气体压力就低，因此通过设计，可以在喉部处让气体压力下降到等于或略低于大气压力，这样物料就可以自由流动进喉部处，因为不存在和供料方向相反的漏气。在扩管段，气速迅速下降转换为压力来推动物料。文丘里喷射器/供料器的结构简单，常由于短途输送可以自由流动的小颗粒物料，但是文丘里也有很大的局限性，在扩散段，动力能只有大约1/3转换为压力能来输送物料，其自身的阻力损失很大，这其中涉及到很复杂的热力学计算，这里就略过不讲，但可以定性的说，如果要达到喉部处等于大气压力，文丘里本身的阻力输送≈后面输送管道的总输送阻力，回到上面的计算结果，就可以知道，如果要达到这一效果，总的阻力损失应该是96.8kPa。这也就是为什么文丘里不用于长距离输送的原因，距离越远，管道阻力损失就越大，文丘里自身的阻力损失也就越高。采用文丘里输送，电功耗通常是2倍于普通的正压输送。当然，如果不需要文丘里喉部的压力降到等于或低于大气压力，那其自身阻力也就没有那么高，但这又偏离了采用它的目的。

   根据以上叙述可以得到的结论是：本项目中如要达到5t/h的输送量，罗茨风机加旋转阀的正压输送可以选DN125管道，采用压缩空气的仓泵输送，可以选小于DN125的管道，采用文丘里方式的输送，必须选大于DN125的管道，并且能耗比正压输送要高很多。

2      除尘设备的选择

除尘器的规格与处理风量和所选的过滤风速有关。除尘器的规格可以用过滤面积来区分，过滤风速=处理风量（m3/min）/过滤面积（m2），注意：过滤风速的单位是m/min。

过滤风速的选择主要和过滤元件的材质、入口气体含尘浓度、含尘的性质等等有关。对车间除尘等入口气体含尘浓度低的场合，布袋除尘器的过滤风速可以选1~3m/min；对气力输送场合，因为除尘器入口含尘浓度极高，因此过滤风速要降低，布袋除尘器通常选0.7~0.9m/s，滤筒除尘器通常选0.5~0.7m/s，如果物料粉尘细、粘，这个值要取下限。

对上面的计算气量13.9Nm3/min，除尘器处压力接近大气压力，温度假定是20摄氏度，那么除尘器的处理气量也基本上是13.9m3/min，布袋除尘器过滤面积需要20m2，滤筒除尘器需要28m2。20m2的布袋除尘器需要直径125长1m的布袋50个，或者直径125长2m的布袋25个。

同体积的摺式滤筒比布袋过滤面积要大3~5倍，但存在折叠缝中清灰较困难的缺点，所以处理同样风量，滤筒除尘器过滤面积要比布袋除尘器选的大一些。在钛白粉除尘应用上应选用浅底的摺式滤筒，以降低清灰难度。

3      旋转阀加罗茨风机与仓泵加压缩机的对比

1）采用旋转阀加罗茨风机，输送管道、切换阀门和除尘器大，采用仓泵加压缩机则要小 。但压缩机系统这部分费用要比罗茨风机高很多，因此两者成本对比上看，费用应该接近，或者压缩机方案略高。

2）从气源机械的功率来看，罗茨风机方案可能更节能。原因是由于钛白粉不能密相输送，在本项目的设计条件下，采用压缩空气来输送，输送阻力也就0.15~0.2MPa左右，而压缩机的排气压力有0.7MPag，相对于罗茨风机与输送压降相适应的排气压力，压缩机做功要高很多。还有明确的一点是气动阀门、除尘器清灰、破拱器等都需要提供压缩空气，对罗茨风机方案来讲，也需要提供一套压缩空气系统。

3）从对产品品质的影响上看，压缩机方案，可以方便地除水除油，提供比罗茨风机方案更高品质的输送气。

4）从系统适应性上看，罗茨风机压缩后排气压力越高，排气更可能达到过饱和，而钛白粉很细，水分将对输送带来麻烦。压缩机的后处理系统则可以提供干燥清洁的输送气。但系统不幸堵料时，压缩机方案可以用更高的压力来排堵，而罗茨风机没有这种便利条件。对于本项目输送距离较远，特别是岔道多的情况，堵料这种情况要予以充分考虑。