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气力输送原理第一节气力输送的基本原理
一、沉降速度与悬浮速度散粒物料在气流中运动时,沉降速度和悬浮速度是它的最基本性质当直径为的球形物体从静止状态在空气中自由下落时,由于受到重力的作用,下落速度将愈来愈快,同时,d物体受空气的阻力亦逐渐增大当物体的自重以及物体在空气中受到的浮力和阻力按下列关系达到平G PR,衡时,即;G—P=R则物体将因惯性作用而以等速丫沉向下沉降,这一速度就叫做沉降速度在上式中()R=CS=C式中:物、丫气一物体和空气的比重重力加速度g----物体在运动方向的投影面积,亦叫迎风面积S——物体以沉降速度运动时的阻力系数C——物体的沉降速度为Y沉二设沉降速度为沉的物体,放在垂直向上的速度为的均匀气流中,则物体运动的绝对速度物将为v v v那修-丫沉此时,如果尸玩,则物体的绝对速度物即物体在气流中停在原处,既不上升,也不下降通常将这时的气v=0,流速度称为物体的悬浮速度悬物体的悬浮速度在数值上与沉降速度相等,即悬土沉由此可见,当物体vv处在大于其悬浮速度的气流中时,则物体将被气流带动在垂直管道中,气流动力同物料重力处在同向来线上要使物料能与气流同向运动,则气流的速度必须大于物料的悬浮速度所以,悬浮速度是实现气力输送时确定气流速度的依据但是,物料在管道中的运动十分复杂,受着多方面因素的影响;同时,被输送物料的形状通常是极不规则的,所以,各种物料的实际悬浮速度需要通过实验来确定在水平管道内,由于气流的动力方向同物料颗粒的重力方向垂直,于是共悬浮和运动状态更为复杂在选择气流速.度时,通常仍以垂直管道内的悬浮速度为依据部份谷类物料的悬浮速度见表表部份谷类物料悬浮速度参考值名称悬(米/秒)名称悬(米/秒)名称悬(米/秒)V VV小麦糙米油菜仔9〜99〜98面粉大糠(谷壳大豆2〜3)2〜
3.59〜11数皮米糠大麦1〜31〜29〜11对于粗硬物料,对于细软物料,在弯头后的水平输料管中,之值为K对于谷物,对于粗硬物料,对于细软物料,在以上公式中,为输料管的直径(毫米),为输料管中的风速(米/秒)在附录四和五中,分别列有垂直输D v料管和弯头后水平输料管的值应用于车间之间长距离水平输送时,附录五中的谷、粗、细之值,须K K KK分别另加常数、
0.
30.
250.20o弯——弯头的压力损失
5.H空气携带物料通过弯头时的压力损失可按下式计算弯动时(千克/米)H=4i(1+2式中匕一弯头在输送空气时的阻力系数,见表动——输料管中空气的动压力H复——使物料恢复速度的压力损失
6.H物料通过弯头时,由于方向改变和不断与弯头碰撞而降低速度如果在弯头后面还有管道,物料要继续输送,则其速度必须重新恢复起来当弯头的方向由垂直转向水平时,复与输送物料的数量和弯头后面的水平管段的长短有关H复=心加(千克/米)H H2加——空气加速物料的压力损失H△——输送量系数,其值见表弯头后面水平管长度系数,其值见表P——表输送量(吨/时以下以下以下以下以下以上)0・51・
02.
03.
5.5・
00.
50.
350.
250.
150.
10.07表弯头后续水平管长(米)12345C
0.
71.
1251.
41.5当弯头的方向山水平转向垂直时,复这项压力损失按下式计算H复二加(千克/米)H2△H2如果弯头后面没有管道,物料通过弯头后直接进入卸料器,则这项压力损失就不存在,即复二()H升——提升物料的压力损失
7.H空气提升物料的压力损失,即空气和一定分量的物料提升到一定高度所做的功,其值为升=千克/米111
(11)2式中空气的比重(千克/米)Y―3;物料提升的高度(米)h——卸——卸料器的压力损失
8.H卸料器的压力损失随结构型式而异,按下式计算卸=出动(千克/米)H2式中自一卸料器的阻力系数,见表动——卸料器进口处的空气动压力H气力输送的辅助部份包括汇集管、风管和除尘器等,其压力损失为;辅=汇管除(千克/米)H H+H+H2式中汇——汇集管的阻力H管——风管的阻力H除——除尘器的阻力H以上三项阻力的计算方法已在第二章和第五章分别介绍在风运网路的计算时,为简化起见,除除须单独计H算外,对于汇和管二项,在普通情况下不予计算,可取其值等子千克/米这样做其误差所占比H H30〜502例不大风运装置中的除尘器,大都采用沙克龙和布筒过滤器,其计算方法见第四章以上为风运网路的压力损失所包括的全部项目为使用方便,现将各项压力损失的有关数据和计算公式集中列于表表风运网路压力损失计算公式压力损失项目代号计算公式说明输送物料部份的压力损失物H作业机的损失机H接料器直接从大气进风时此项不计接料器的损失接H吸嘴各式三通接料器加速物料的损失以吨/时计,可查附录G i磨擦压力的损失摩H为输料器管长度,包括弯头的展开长度和可查附录R K阅读全文回复引用通告编辑I01I表风运网路压力损失计算公式压力损失项目代号计算公式说明输送物料部份的压力损失物H作业机的损失机H接料器直接从大气进风时此项不计接料器的损失接H吸嘴各式三通接料器加速物料的损失加H以吨/时计,可查附录G i磨擦压力的损失第四节气力输送网络的设计与计算气力输送网路的设计与计算的任务是,根据规定的条件设计确定网路的组合形式以及各输料管和风运设备的规格尺寸,计算网路所需要的风量和压力损失,从而正确选用合适的风机和电动机,以保证网路既经济,又能可靠地工作
一、设计依据和主要参数的确定一设计依据及对工艺设计的要求作为设计依据的条件主要有生产规模及工作制度
1.原粮的性质及其成品的种类和等级
2.厂房结构形式,以及仓库和附属车间的结合情况
3.工艺流程和作业机的布置情况
4.技术经济指标和环境保护要求
5..操作管理条件和技术措施的可能性
6..远景发展规划7气力输送对工艺设计的要求粮食加工厂的气力输送是为工艺服务的但是气力输送本身也直接或者间接地担负着一定的工艺任务,所以为了更好地发挥各自的作用,并最终地改善工艺效果,两者之间应该相互兼顾,密切配合一方面,风运设计要尽量满足工艺的要求;另一方面,工艺上的安排也应该考虑风运的合理性,进行必要的调整为此,在设计工艺流程时,应该结合具体条件,尽量采用先进工艺和先进设备要在保证成品质量的前提下,简化流程,防止回路,要优先选用生产效率高和有多种作用的组合设备,以减少设备数量,减少提升次数和物料的总提升量这些都是降低风运电耗的基础此外,要保证主流流量的连续和稳定,副流和下脚要同质合并要尽量考虑气流的综合利用,使气流在输送物料的同时,能完成一部份除尘、清杂、分级和冷却等作用,达到一风多用在设备布置上,要求在不妨碍操作的前提下,做到整齐紧凑,这样就有利于缩短提升高度耍尽量避免输料管的弯曲和水平放置要让卸料器放置在厂房顶层的最高处,而让接料器放置在底层的最低处,这样就可以充分利用这个空间高度,依靠物料的自流输送,逐层安排工艺设备,这是减少提升次数的重耍措施之同时,为了-O缩短连接风管,风机和除尘器应布置在车间的顶层
(二)主要参数的确定输送量、输送风速和输送浓度是风运网路计算的主要参数这些参数,对网路中各个设备的尺寸大小,整个网路所需动力的多少,以及网路工作的稳定可靠,起着决定性的作用因此,正确而合理地确定这些参数,对气力输送有效地和经济地工作是十分重要的一输送量输送量的大小通常是工艺过程规定的但作为网路计算依据的计算输送量,应该是输料管在正常工作中可能遇到的最大物料量,所以应该考虑一定的储备,即算二G aG算——计算输送量G设计输送量,根据工艺流量平衡表或者其他要求确定必要时应通过测定,以求准确G——储备系数,考虑到工艺上的原因,如原料品质的变化,水分含量的高低,操作指标的改变等可能引起流a——量变化的因素而附加的系数储备系数的大小,应根据具体情况分析确定单纯为了输送的安全,不适当地提高值,将造成设备的增多和a动力的浪费而且,由于计算结果不符合生产的实际情况,将带来操作上的艰难,并容易发生故障°值的前a面数字用于皮惟独一对磨辑、或者虽有两对磨辐但系合并输送的面粉厂,后面的数字用语皮有两对或者两11对以上磨辐的面粉厂这是考虑到磨辐拉丝后,因新旧程度不同而有调剂单位负荷量的可能的缘故
二、输送风速输料管中的风速必须保证物料能可靠地输送,同时也要考虑工作的经济性风速过高,动力消耗过大v,动力消耗几乎与风速的三次方成正比风速过低,对物料输送量变化的适应性小,工作不稳定,容易发生阻塞或者掉料所以应该在保证输送工作稳定可靠的前提下,尽量采取低风速通常,当物料的比重和颗粒愈大、输送浓度愈高、或者管道有弯曲和水平输送时,所需风速应取较大数值,反之则取较低数值粮食加工厂输料管中的风速普通为粮粒米/秒v=20-25粉类物料中米/秒1420
三、输送浓度输送浓度口系指输料管中所输送的物料量与空气量之比,或者称混合比或者浓度比,即每千克空气所能输送的物料的千克数用公式表示为式中;物——单位时间所输送的物料分量(千克/时)G气——单位时间内通过输料管的空气分量(千克/时)G从上式可见,输送一定数量的物料所需的生气与输送浓度成反比直大,所需的空气少输送空气是要消H M耗动力的,空气少了,动力消耗就可减少同时空气少了,整个网路的管道、卸料器、除尘器以及风机等也可缩小,这样,原材料消耗和投资费用都可节省这是输送浓度大的有利方面但是,输送浓度也并非越大越好浓度高了,输送压力损失将增大,操作较闲难,并且容易引起阻塞或者掉料止匕外,考虑到空气有时还兼有通风和风选的任务,这些都必须保证有一定的风量所以,过分地追求高浓度,并非永远合适的浓度的大小直接关系到网路的风量和压力损失的大小,我们在选定输送浓度时,还要考虑到此时的风量和阻力是否与风机的风量和压力相适应,也即风机能否在较高的效率下工作否则,浓度虽然是高的,但风机并不在较高效率下工作,动力消耗就不一定会降低日前我国面粉厂的气力输送浓度,中小型厂,麦间为产粉间为大型厂,麦间为尸小粉间为27,-5〜36,(1=2-5o米厂输送稻谷、谷糙混合物和糙米,产输送米糠,「3〜5;5〜2码头及挪移式气力输送装置,当采用高压离心风机时,-8〜14根据选定的输送浓度值(所需的风量应为1,Q(米/时)Q=3式中物——输送量(千克/时)G空气的比重,取尸.千克/米Y―123风量(米/时)Q——3已知风量(米时)和风速米(/秒),输料管的管径可根据算图或者按公式()计算而得Q3/v D2-24
四、气力输送网络设计计算举例
(一)日产吨大米厂的气力输送网路计算100这个厂各道物料的提升任务,分别由根输料管来完成,并合并成一个网路,由一台高压离心风机作为气源6输料管编号物料的名称输送量D Qh RKi1234567891011121314稻谷(主流)
159601.
271501502012704.
710.
524.
42.
690.83429稻谷(副流)
217901.
2215090204583.
910.
524.
45.
120.56881稻谷(主流)
359601.
271501502012704.
710.
524.
42.
690.83429一皮物料稗子高梁6〜74〜
79.8〜
11.8大麦心并肩石养麦
4.3〜
5117.5〜
8.7中麦心玉米燕麦4〜
4.510〜148〜9细麦心花生豌豆2〜411〜1515〜
17.5稻谷棉籽8〜109〜10在实际的气力输送管道中,由于物料相互之间和同管壁之间的磨擦、碰撞以及管道内气流的不均匀等多种原因,实际所需的气流速度远比物料的悬浮速度为大
二、管流中物料颗粒的运动状态
(一)物料颗粒在垂直管道中的运动状态在垂直输料管道中,物料颗粒的重力方向与空气动力的方向处于同一垂直直线上,但方向相反,只要气流的速度大于物料颗粒的悬浮速度,物料颗粒就会随气流向上运动但在紊流气流中,因有与流向相垂直的分量存在,管道内的气流速度又是不均匀的,物料颗粒的形状通常也不规则,且物料相互偶尔与管壁间相互碰撞产生旋转,导致物料颗粒的运动呈不规则的曲线上升状态在垂直输料管中,物料颗粒在管道内的分布基本是均匀的
(二)物料颗粒在水平管道中的运动状态在水平输料管道中,物料颗粒的重力方向与空气动力的方向相垂直,空气动力对物料的悬浮不起直接作用,但物料颗粒仍然能被悬浮输送,这是因为在气流水平动力的作用下,产生了以下几种悬浮力来对抗重力,如图所示,从而使物料被悬浮垂直方向上的分速度产生的作用力(图)L1o.处在管底的物料颗粒,其上下部因速度不同形成的静压差而产生的作用力(图).物料颗粒周223围的环流与管内气流共同作用形成的升力(图)贴近管底的物料,在气流的推动下向前滚动,由于流体具3有粘性,颗粒周围的空气便被带动,形成环流颗粒上部的环流与气流的速度方向相同,叠加后速度增大;颗粒下部的环流与气流的速度方面相反,叠加后速度减小;这样,颗粒的上下部因速度不同而产生静压差,从而产生对颗粒的升力.颗粒的形状不规则,受到的推力在垂直方向的分力(图)
44.颗粒相互偶尔与管壁碰撞受到的反作用力在垂直方向的分力图)5(5o在上述悬浮力的共同作用下,物料在水平管道中悬浮并随气流被输送在水平输料管中,物料颗粒群受管道内气流速度大小的影响,呈现以下六种运动状.悬浮流管道内输送气流的速度较大时,物料基本上处于均匀分布状态,物料颗粒在气流中呈悬浮状态输1送,底密流管道内输送气流的速度减小时,越接近管底处,物料的分布越密集,但没有浮现停滞物料颗粒一2面作不规则的旋转、碰撞,一面被向前输送.疏密流管道内输送气流的速度进一步减小时,物料在水平管道内呈疏密不均匀的流动状态,部份物料颗3粒在管底滑动,但没有停滞.停滞流随着管道内输送气流的速度再次减小,大部份的物料颗粒失去被气流的悬浮,停滞在管道底部此4时,管道的局部区段因物料积聚而使管内断面变小,气流速度在该区段增大,使停滞的物料重新被吹走,形成停滞、积聚、吹走相互交替的不稳定输送状态.部份流管道内输送气5流的速度过小时,气流就失去对物料的悬浮能力,物料颗粒堆积在管底,气流在上部流动堆积的物料表面,有部份颗粒在气流的作用下作不规则的挪移,同时堆积层也随着时间作沙丘挪移似的流动.柱塞流当部份流也不能实现时,管道即被阻塞,物料呈柱状间隔充满管道由于物料柱先后的压缩空气存6在压力差,物料就依靠静压差的推动而被输送第四章气力输送技术第二节气力输送装置的基本形式根据设备组合情况的不同,气力输送装置普通可分为吸气式、压气式和混合式三种基本形式
一、吸气式气力输送装置上图所示为固定式码头吸粮机,它是吸气式气力输送装置的一种形式从图中可以看出,物料的输送都是在风机的吸气管道一侧进行当风机开动后,在风机的吸气管道内造成一定的负压这时,在管道外面的空气,就被大气不断地压入管道7与此同时,物料也被空气带动通过吸嘴进入管道并被输送至卸料器在卸料器中,物料和空气分离,然12,3后从卸料器底部的关风器排出空气则经除尘器和净化后进入风机,然后排**气或者再经一道除尘器456二次净化后再排**气这种输送方式的特点是;可以从几处同时吸取物料,输送到一处集中
1.适宜于堆积面广,或者装在低处深处物料的输送
2.只要有空气吸入口,就能很容易地把管道伸入到一些狭窄的地方(如料斗下部),吸取物料进行输送
3.在输送过程中,没有灰尘飞扬,供料口可以敞开,供料和输送可以连续进行
4.由于输送气流的压力低于大气压力,水分容易蒸发,所以对水分多的物料比压气式容易输送
5.
二、压气式气力输送装置在压气式气力输送装置中,物料的输送都在压气管道一侧进行输料管内的空气压力大于周围的大气压力,因此也叫正压输送或者压送如图所示为压气式气力输送装置的普通形式当通风机开动后,管道内的压力便高于大气压力为了使料12斗中的物料能进入管道中去,在这里装有供料器物料进入管道后,即被气流输送至卸料器中,使物料3245与空气分离,并由关风器排出空气则经除尘器净化后排**气67目前,粮食加工厂中谷壳等副产品的输送,常采用此种形式这种输送方式的特点是将输料管分叉并安装切换阀,即可改变输送路线或者同时向几个地方输送
1.因为输送空气的压力可以提高到风机额定的最高排气压力,所以即使输送条件有些变化,也能保持一定
2.程度的适应性,适合于高浓度长距离输送整个装置内部处于正压状态,物料易从排料口排出卸料器和除尘器结构较简单,但供料器结构较
3.复杂在输送过程中,灰尘容易飞扬
三、混合式气力输送装置混合式气力输送装置是在风机的吸气管道和压气管道都进行物料的输送如图所示当风机工作时,物料由吸嘴随气流沿吸气管道进入卸料器在这里,物料与空气分离从卸料器分离出3124来的空气沿风管进入风机,井从压气管道排出从卸料器分离出来的物料,经关凤器(供料器)排出后,也65进入压气管道在这里与空气重新混合,然后沿混合式气力输送装置具有吸气式和压气式气力输送装置所具有6,的特点
四、粮食加工厂气力输送的形式和特点在粮食加工厂车间内部,普通采用吸气式气力输送装置来完成物料的提升输送下图分别为风运面粉厂的工艺流程图从图中可以看出,这种风运装置通常都是由接料器、输料管、卸料器、除尘器、关风器和通风机等设备组成粮食加工厂采用气力输送,除了能起到输送作用外,还可以在输送过程中,对物料进行清理、冷却、分级和对作业机完成除尘、降温等工艺任务例如在大米厂或者面粉厂的清理车间中采用气力输送,对粮粒起到一定的表面清理作用,并可除去部份瘪麦、瘪谷、麦皮、谷壳等轻杂质,以及绝大部份泥灰、砂;在米厂的碧碾部份,还可进一步分离谷壳和糠箱所有这些,就可以不用或者少用风选设备,从而使工艺和设备得以简化由于碾磨物料的温度降低,湿气较少,而且比较松散,所以平筛的筛理效果可以提高据有关资料统计,采用风运后,平筛的负荷可提高筛绢的使用寿命可延长止匕外,成品温度较低,便于保管25~30%,20〜25%采用气力输送,由于利用直径不大的输料管代替了体积庞大的斗式提升机,以及除尘设备的减少和其它工艺设备的简化,使厂房的跨度可以缩小,建造面积可以减少在同样的条件下,车间显得宽敞璀璨风运装置的设备比较简单,安装和维修方便,投资和折旧费用低,且操作安全、事故较少粮食加工厂的风运装置是在负压下工作,所以灰尘不易飞扬同时由于设备和溜管内的水汽凝结基本消除,灰尘不易积累,从而消除了滋长微生物和虫害的温床,使车间的劳动卫生条件大为改善气力输送的主要缺点是,它与机械输送比较,动力消耗较高因此,在设计时,必须考虑气流的综合利用其次在输送颗粒状物料时,如果处理不当,对设备的磨损较大,并易导致谷物的破碎此外,粮食加工厂的风运装置,通常是由若干根输料管组成的集中网路,因此在操作上,物料流量要求稳定、均匀
五、气力输送装置的主要设备
(一)、接料器和供料器接料器和供料器是使物料与空气混合并送入输料管的一种设备,是风运装置的咽喉接料器的结构是否合理,直接影响整个风运装置的输送量、工作的稳定性和电耗的高低所以,如何根据装置的不同工作条件,正确地设计和选用合理的接料器,是提高风运工作效果的重要环节对接料器结构的要求是第一,物料和空气在接料器中应能充分混合,即要使空气从物料的下方引入,并使物料均匀地散落在气流中,这样,才干有效地发挥气流的悬浮和推动作用,防止掉料第二,接料器的结构要使空气能通畅地进入,不致产生过分的扰动和涡流,以减少空气流动的能量损失第三,要使进入气流的物料尽可能与气流的流动方向相一致,避免逆向进料在某些情况下,要使物料减速,或者利用其冲力使其转向,这样,可以降低气流推动物料的能量消耗接料器有负压接料器和正压接料器供料器之分,前者用于吸气式风运装置,后者用于压气式风运装置负压接料器
1.双筒形吸嘴双筒形吸嘴主要用来直接吸取仓库内或者车、船内的散装粮食1双筒形吸嘴的结构如图所示,它由内筒和外筒两部份组成内筒用来吸取物料,其直径与输料管直径相同为子减少空气的进口阻力,内简前端做成喇叭形外筒是空气进入内筒的通道,使吸嘴埋入粮堆的,仍有足够的空气进入外筒通常做成活动的,以调节内外筒下端面的间距从而获得最大的吸取量外筒具有提高物料吸S,入量和稳定吸引的作用在风速为米/秒以下时,内外筒之间的环形面积大致与内筒的截面积相等30表所列为双筒形吸嘴的主要规格,可供选用时参考表双筒形吸嘴尺寸输送管直径毫米606568100106117158160168D9096100137147157212217227H424648707482109112118三通接料器三通接料器是由供D17076801171241371821871972料溜管和风管两个基本部份组成根据风管放置位置的不同,有垂直三通接料器和水平三通接料器之分如图所示为一般垂直三通接料器它由倾斜的矩形溜管和垂直风管以摆布角度接合而成作时,物料47401从圆形溜管下落,经圆方管和矩形溜管进入垂直风管空气则从下端的喇叭管吸入,与物料混合并携12478带物料一起向输料管提升为了使物料能顺着气流的方向落入并更好地与上升气流混合,矩形管的下端做104成圆弧形,井在该处装一可调整的弧形板板的尾端通常与水平成的向上倾角当物料沿矩形管下落时,6,454通过弧形板,物料被冲散并折向上方这样,物料就能均匀地与气流混合并在一开始就具有向上运动的力量,使物料的起动能量损失有所减少压力活门可用来限制溜管中随同物料吸入的空气因为这种空气是在物料3的上方运动,过多地吸入这种空气,将会减少从物料下方的喇叭管吸入的空气量,以致托力减小,物料容易下8落风管的直径做成比输料管的直径略小,使其中的风速较高,有利于物料的起动和加速710如图所示为诱导式接料器,官是垂直三通接料器的一种变形,具有较好的气体力学特性物料沿矩形溜管下1落,经弧形淌板转向并上冲,落入从进风口引入的气流中弧形淌板是装在两边的弧形轨道中的,因此,232可以根据物料下落的情况来调节其插入深度,使物料适当减速或者顺着气流方向冲出诱导式接料器不仅合用于粒状物料,也合用于粉状物料正压供料器
2.在压气式风运装置中,由于输料管内的压力大于大气压,因此要使物料顺利地进入就必须依靠专门的供料装置,即所谓正压供料器或者叫喂料器正压供料器常用的有两种,即叶轮式供料器和收缩管供料器叶轮式供料器叶轮式供料器即为粮食加工厂常用的关风器,如图它由叶轮和圆筒形外壳组成外壳112的上端为进料口,与料斗或者管道连接当叶轮缓慢地转动时,物料不断地落入两叶之间的空隙中,并随着叶片旋转到下端的出口而排出,再进入偷料管内输送轮式供料器的排料量,普通在低转速即旋转叶片的圆周速度在一定的范围内时,与转速大致成正比但超过某一转速,排料量反而下降,并浮现不稳定,如图所示这是由于,当叶片的圆周速度超过某一数值时,叶片将物料飞溅开,使物料不能充分送入叶片之间,而已被送入叶片之间的物料,也可能未等下落,又被叶片带上的缘故叶轮圆周速度与排料量的关系通常叶轮供料器的叶轮圆周速度不宜超过
①米/秒6叶轮供料器的排料量可按下式计算G千克/时式中叶轮转动一周的几何容积升/转i——叶轮的转速转/分n——物料的容重千克/米Y——3容积效率,在正常转速下,对于粮粒,其值为对于粉状物料,其值为n——
0.8,.5〜.6当叶轮供料器上下有压力差时,不可能保证彻底的气密,必然会有一部份空气泄漏供料器上下的压力差越大,间隙的面积越大,则泄漏的空气量越多,于是使容积效率降低为了保证供料器的正常工作,供料器在创造过程中,应严格控制加工精度收缩管供料器为了在压气管道进行正压供料,还可根据第二章关于在压气管道产生负压的原理,采用如图2所示的收缩管供料器它的结构简单,不要传动,合用于低浓度风运稻壳、数皮、米糠、下脚等物料,以及短距离风运粮粒等在图中,在供料斗前面的方形管段是逐渐缩小的,后面的管则逐渐扩大管段与风机出口连接,管段与输料管连接在导轨中装有可调节的闸板,以调节供料口下面的管道收缩截面的大小,亦即调节该处风速的大小,使其动压力增加到大于全压力,于是该处的静压力就变为负值,物料就可顺利进入二卜输料管及弯头输料管是用来输送物料和空气混合物的管道,它通常连接在接料器和卸料器之间输料管采用圆形截面,可使气流在整个截面上容易均匀分布,同时,其阻力亦比共它形状的管子为小,创造、安装也较方便粮食加工厂风运装置的输料管,其内径普通为毫米,所用材料可根据输送物料的性质来选择在面粉6〜3厂的制粉车间,输料管通常采用镀锌薄钢板制成在面粉厂清理车间和碾米厂中,输料管普通采用厚为
1.0-
1.5毫米的薄钢板卷制而成,亦可采用薄壁无缝钢管、焊接钢管、水煤气管等输料管普通由若干段连接而成对于用薄钢板卷制的输料管,通常采用套接的方法为此,各管段应以规定的直径为基准做成大小头,然后按气流的方向按次将小头插入另一管段的大头套接处的缝隙要焊封,以防漏气为便于安装,输料管可按穿过楼层的数目相应地分为若干管段,并使每一个管段长度与所在楼层的高度相等在安装时,各管段借固定在其上端的角钢法兰支持在上层的楼板上,在整个输料管校正垂直后,与楼板固定输料管的连接还可采用套管连接对于直径较小的输料管,连接用的套管可由整块薄钢板制成对于直径较大的输料管,套管可由两半片组成套管的圆周长应较输料管的圆周长度大毫米,以便加衬垫料角铜5〜10佛接在套管接缝一端的边上和另一端离边毫米处,这样可使套管在包围输料管时稍许张开,然后用螺50〜100栓拉紧,使结合密切此外,在套管和输料管上应轧有凸棱套管上的凸棱在离套管端一毫米处输料203管上的凸棱在离管端毫米处套管的凸棱和输料管的凸棱要相互吻合在套管和输料管之间需垫衬橡胶5〜75板或者织物对于用无缝钢管或者水煤气管作为输料管的,可用法连接,其形式如图所示输料管的连接要注意严密不漏气,内部要平整光滑要尽可能对中,防止错位输料管的磨损,普通认为是风运中比较突出的问题,实标上这主要产生于水平或者倾斜管道,以及弯头和变形管等部份垂直的输料管,磨损并不严重影响磨损的因素不少,主要有
一、输送物料的性质,例如物料颗粒的大小、形状、比重和硬度等
二、输料管的形状及所用材料的性质,如硬度,表面加工情况等
三、输送条件,如输送气流速度,浓度及流动状态等由于磨损是物料与壁面不断磨擦或者碰撞引起的,所以物料的粒度越大,速度越高,磨擦和碰撞的能量就越大,磨损就越严重磨损的快慢大致与输送气流速度的三次方成正比此外,浓度越大,磨擦或者碰撞次数越多,磨损亦越严重减少磨损的办法,首先是要合理设计输料管,尽量减少弯头、水平段和倾斜段要保持输料管垂直,不变形,连接处要对中不错位必要时可在容易磨损的部位加衬耐磨材料
三、卸料器与闭风器卸料器
1.卸料器是使物料从气流中分离出来的设备对它的要求是第一,分离效率要高这对颗粒状物料如小麦、稻谷等来说,是比较容易做到的,但对粉状的物料,要完全分离就较艰难第二,性能要稳定即当输送条件稍有变化时例如风量或者浓度发生变化,也要具有稳定的分离能力第三,结构要简单,体积要紧凑容易磨损的部位能拆卸更换,检查维修要方便此外要有较多的透明部分,以便观察和操作U第四,对于分离粮粒的卸料器,要具有一“风多用”的作用即不仅能卸出粮粒,而且还能把其中的灰尘和轻杂质分离出来,并对粮粒表面有一定的磨擦清理作用根据用途的不同,卸料器可分为粉状物料卸料器和粒状物料卸料器粉状物料卸料器通常即采用沙克龙除尘器粒状物料卸料器目前常用的有以下几种形式.箱式卸料器1如图所示为结构最简单的箱式卸料器它是一个以木条或者角钢为框架并镶嵌玻璃的三角形箱子垂直提升的粮粒和空气由输料管经变形管冲向圆弧形顶盖然后折向123,沉降室由于圆弧形顶盖对粮粒的碰撞和磨擦,以及沉降室体积的扩大,使粮粒失去原来的运动速度,并在4自身重力的作用下向下降落,流经淌板而从出口经关风器排出粮粒中的灰尘和一部份轻杂质,则随同气5,6流从出风管吸出,然后去除尘器采集在圆弧形顶盖内壁,可涂糊金刚砂以减少磨损这对于小麦来说,还7可起到一定的打麦和擦麦的作用,使麦粒表面的尘土和麦毛去除对于容易破碎的粮食,例如白米,应衬垫橡皮或者其它适合的材料这种箱式卸料器,结构简单,阻力较小,工作稳定可靠,但分离轻杂质的效果较差自输料管经变形管进入卸料器此时,空气即将转弯向倾斜风道流动粮粒则依靠其惯性力冲向圆弧形123顶盖,然后落入沉降室底部的淌板上当粮粒经压力门均匀流出并进入垂直风道时,与从风道来的空5463气相遇此时,空气穿过粮流,将粮粒中夹杂的灰尘、皮壳等轻杂质带走由于这种卸料器能利用气流对粮粒进行风选,所以它在完成卸料任务的同时、还具有较好的分离轻杂质的效果.弯头式2卸料器下图所示为弯头式卸料器它是有进料变形管、矩形弯头、调风阀、集料斗和出风管组成12345粮粒与空气的混合物由输料管经变形管进入矩形弯头在弯头中,粮粒继续靠气流的带动和自身的惯性力前进,并滑向集料斗空气和轻杂质则经出风管吸出由于这种卸料器的顶部圆弧较大,物料与圆弧的冲击角较小,破碎率就较低,所以常被用于碾米厂的气力输送装置中其缺点是,分离轻杂质效果较差;止匕外,如果风速稍有降低或者浓度增加,物料容易从弯头顶点倒滑下来而引起掉料.回风式卸料器3分别采集这种卸料器如用于毛谷输料管,可以除去大量灰尘和部份瘪谷;用于若下物输料管,可以分出大量稻壳以祢补若谷机本身一次吸壳不净的缺点它分离轻杂质的效率在以上,是体现一风多用比较完善的卸80%料器这种卸料器的缺点是结构较复杂,耗用材料较多第三节气力输送网络的压力由于气力输送的理论研究还不够完善,因此关于压力损失的计算,普通根据实验和理论分析的方法进行又因实验的条件和分析归纳的方法不同,得出的系数和计算公式也不相同下面介绍的是根据国外研究的计算方法*
一、压力损失的计算方法和公式风运网路的压力损失可以归纳为由两部份组成共一为空气携带物料进行输送的压力损失物另一部分为空H,H气卸掉物料后进行输送和净化的压力损失辅,H B|J物辅H=H+H输送物料的压力损失物,包括从空气和物料进入输送系统到卸料器为止的所有压力损失即为空气自磨粉机H吸入,携带物料经按料器、输料管、弯头直至卸料器为止的全部压力损失,它将磨辐由下列各项压力损失所组成物二机接力口摩弯复升卸H H+H+H+H+H+H+H+H现将上式各项压力损失的性质和计算方法分述如下机——空气通过作业机的压力损失
1.H如果接料器的进风口用引风管连接到某一作业机或者吸点进行吸风时,则这一作业机或者吸点的空气阻力,以及连接风管的阻力,都应计算在内如果接料器直接从大气进风,则这项损失就不存在,即机=0接——空气通过接料器的压力损失
2.H接料器的压力损失按下式计算接=出动(千克/米)H2式中动——与接料器连接的输料管中的空气的动压力H自一接料器的阻力系数,其值随接料器的结构而异,见表加——空气使物料起动加速的压力损失
3.H物料在进入接料器后开始向规定方向运动时,其速度并非即将可以提高的,而是需要气流对它进行一段加速的过程物料加速的压力损失,与物料的性质,数量和管径的大小有关在垂直输送谷物(这里指小麦)及其磨碎物料时,此项压力损失为加=算(千克/米)H iG2式中算——计算输送量(吨/时)G加速吨/时物料的压力损失(千克/米)i―12对于小麦及其磨碎物料中的粗硬粒,如皮,心等物料,21浴粗工对于细软物料,如皮、皮、心、数皮、面粉等,342*1上式中为输料管直径,单位为毫米之值也可以直接查附录四D i其它粮食物料,亦可根据其与小麦物料的类似关系,相应地应用上述公式和附录摩——输料管的磨擦压力损失
4.H空气在管道中输送物料时,除了因空气与管壁的磨擦温和流之间的磨擦所形成的压力损失外,还有物料在管道中运动时的压力损失这个损失是物料与空气和管壁的磨擦以及物料彼此之间的磨擦和碰撞引起的摩二H肝)(克/米)RK1+K2输送空气时每米管道的压力损失,可查附录四R——1稳料管的长度,包括弯头的展开长度(米)i—一输送浓度p阻力系数,它与物料的性质、输料管的直径和风速有关K——在垂直输料管中,之值为K对于小麦,。