空气炮应用介绍（河南鑫濮机械设备有限公司提供资料翻译）

空气炮应用特点 定量的压缩空气存储在气罐里 压缩空气通过固定端口瞬间释放 高强度气流直接冲击堆积物料

空气炮排放力取决于: 气罐容量 空气压力 阀门设计

空气炮如何工作

1.前次放炮后, 回流空气使活塞关闭, 同时关闭阀门和排放口。 3 步骤 1: 关闭 1.前次放炮后, 回流空气使活塞关闭, 同时关闭阀门和排放口。 3 此处打开，使空气流入气罐，存储起来。 The 空气炮 charges when the tank is fed with compressed air or nitrogen between 40 and 100 PSI. This air is controlled with a 3-way normally open solenoid valve. Air fed through the quick exhaust valve (QEV) passes through the piston and into the tank. 空气炮 operation is controlled by a 3-way normally open solenoid valve. Air passes through the normally open valve and pressurizes the tank. Once the tank is pressure has reached line pressure the 空气炮 is ready to be fired. The solenoid is activated by a 120 or 240 volt signal provided by a PLC or other controller. When the Solenoid receives this signal, the air supply to the 空气炮 is shut off and the 空气炮 is discharged. 2.活塞在后部的 气压作用下关闭 5

步骤 2: 充气 从外部系统得到空气，通过活塞口进入储气罐，不断充气，直到气罐达到一定压力为止。 可用压缩氮气代替压缩空气 The BIG BLASTER® XHV charging or filling operation is accomplished by supplied air or nitrogen passing through the inlet port and into the piston chamber. The incoming air then flows from the piston chamber through the piston fill holes and into the attached pressure vessel. 可用压缩氮气代替压缩空气 6

步骤 3: 储存 当储气罐达到一定压力后，充气停止。 气罐储存空气，等待排放信号。 When tank pressure equals line pressure, airflow is static and the 空气炮 is ready to discharge 7

步骤 4: 放炮 收到控制器的信号后, 电磁阀关闭，这使得电磁阀和快排阀之间空气被放光,这使得快排阀迅速释放顶住活塞的压缩空气。 如果没有压力使活塞关闭, 储气罐内的空气力量促使活塞后退，打开排放口。 The BIG BLASTER® XHV discharge operation is accomplished by actuation of the solenoid valve and quick exhaust valve. By activating the solenoid valve, the air supply is shut off and the air line between the QEV and solenoid valve is emptied. This allows the QEV to quickly release the pressure holding the piston. The piston is instantly forced back by the pressure stored in the tank which then exits through the discharge pipe and clears the material blockage inside the storage vessel. The BIG BLASTER® XHV design allows for laminar flow from the tank into the discharge tube through flow-optimized passages and piston stroke. Laminar flow is the most efficient flow possible and results in uniform air streams. This laminar flow through the valve body produces discharge velocities of MACH 1 and provides the maximum amount of material movement. 储存空气通过排放口变成强大气流，喷入目标容器。 循环排放。 8

重复…

空气炮的排放性能 排放力 时间

排放力顶峰 阀门打开后，瞬间释放。 即通常所说的 “空气炮的强大力量”。 被马丁实验室用于衡量空气炮性能。

排放冲量 等于力量曲线下的区域。 曲线的形状与它的值没有关系。 在这两种情况下, 排放冲量均为250磅力秒. 1000磅力 .250 秒 500 磅力 .500 秒

在气压稳定的情况下，气罐容积与排放力的关系: 排放冲量 排放冲量增长与气罐容积增长呈线性关系。 排放力顶峰增长与气罐容积增长无线性关系。 气罐容积 排放力

在气压稳定的情况下，空气压力与排放力的关系: 排放冲量 排放冲量虽呈线性增长, 但是增长幅度远小于空气压力的增长。 排放力顶峰呈线性增长,幅度与空气压力增长相当。 空气压力 排放力顶峰

阀门设计与排放力的关系: 阀门设计决定了空气炮的最大排放力。 高效的阀门设计产生更强的排放。 阀门设计一般，排放力也很一般。 阀门效率取决于其打开速度 (越快越好)。

为什么对于空气炮来说, 峰值冲击力大小非常重要, 因为峰值冲击力的大小不仅影响到可以冲开多坚固的堵塞物, 还影响到作用的范围 为什么对于空气炮来说, 峰值冲击力大小非常重要, 因为峰值冲击力的大小不仅影响到可以冲开多坚固的堵塞物, 还影响到作用的范围.下面用沿墙吹扫的效果做一说明.

沿墙清扫1 空气炮出口遇到第一层物料. 我们需要一定速度的空气推开这层物料.推开这层物料的难易程度取决于物料特性和状况. 一般来说这层物料还是容易解决

沿墙清扫 冲击空气以其初始速度在其发散前推开物料, 物料推开的距离取决于初始速度和空气数量.

沿墙清扫 3 放完一炮后, 新的堆积又形成了, 如果一炮不能把物料推开足够距离, 堆积就会变得越来越厚. 我们绝对需要能够作用足够距离的空气炮, 这意味着空气峰值冲击力越大越好 否则我们需要更多的炮.

那么, 空气炮气流是怎样达到目标的 ? 空气炮气流必须以某种方式到达其作用点，可以通过吹管，喷嘴或软管等来实现。

常用于以下物料类型: 潮湿的/粘结的物料 密集的/压紧的物料 轻的/蓬松的/多孔的物料 严重堆积的/凝固的物料 高温的物料

潮湿的/粘结的物料 排放口必须与墙面平行，作用于物料。 扇型喷嘴。 特别注意安装位置。 物料粘壁

密集的/压紧的物料 使用高强度的排放力，可以破坏物料密集。 排放过程中，根据重力原理搬运物料 如需推动物料经过水平距离，高冲量的排放力是必须的。 通常使用吹管。有时也会用到扇型喷嘴。

轻的/蓬松的/多孔的物料 采用高冲量的排放，阻止物料吸收能量。 通常需要多台空气炮。 一般使用吹管。

严重堆积的/凝固的物料 需要非常强大的排放力，破坏严重堆积的物料。

高温的物料 进料管。 立管。 窑-入口 (进料架)。 熟料蓖冷机。

“散装物料” 的通常定义 大量的固体物料物体在一起，在容器中无法进行运输和处理。 沙砾和轿车轮胎都是单独的物体。 一把沙砾或一堆1000个汽车轮胎就构成了“散装物料”。

 自然三角形 散装物料落在平面上堆成圆锥型， 形成一个自然的三角形。每个散装物料都有其典型的三角形状。 密度、湿度、厚度、物体的形状…… 许多因素都影响着散装物料的特点。

力度 在料仓内部, 力度跟随自然角度的方向。 水平力度产生摩擦力，导致拱形的产生。

摩擦力，剪力 这2种因素决定了物料在移动过程中的反作用。 许多因素对其产生作用，比如 : 厚度 形状 湿度 密度 压力

剪力 (1) 同样方法, 红色和蓝色2个样品平放在面板上。 使面板倾斜一个角度A，将导致上面的蓝色样品滑动，这个角度A就是内部摩擦力角度。

拱型 坡度陡与坡度平相比，产生拱形的情况要小。

料仓和煤仓内的散装物料堆积 堆积 桥孔 堵塞 鼠洞

料仓 : 初始状态 根据桥孔或堆积的位置和空气炮的作用范围，选择空气炮的尺寸和安装位置。

料仓 : 安装一台空气炮 确定空气炮尺寸和作用范围后，强大气流将从最合适点进入，摧毁桥孔或使堆积物流动。

料仓 :安装两台空气炮 桥孔或堆积物已有部分被摧毁。 空气炮也可以移动到更高的位置，解决上面的同样问题。

料仓 : 恢复正常 桥孔被完全摧毁，物料恢复流动…… 如再有桥孔出现，重复以上的步骤。

散装物料清堵安装原理 采用更快的速度还是更多的空气，取决于物料本身。对于轻的物料，一般优先使用容积大和持续时间强的空气炮。

方形料仓 左图：空气炮不能达到预期效果 右图：根据动态相位原理，能够达到预期效果

吹管 vs. 扇型喷嘴 吹扫距离和吹扫宽度

吹管长度 理想情况下，越短越直越好 位置限制情况下，需要长的吹管便于空气炮的安装。 工作环境因素考虑，采用长的吹管用于保护空气炮。 增加气罐容积可以减少损耗。

弯形吹管的使用 尽量最小。 位置限制情况下，需要弯形吹管便于空气炮的安装。 工作环境因素考虑，采用弯形吹管用于保护空气炮。 增加气罐容积可以减少损耗。

应用挑战 高温环境下的应用 高压水排放 (水泥) 过程扰乱 失控的活塞装备 极端地物料流动 振动结构

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