玉米粉氣力輸送與自動配料系統(tǒng)概述

在玉米粉生產(chǎn)過程中，淀粉干燥后需要輸送到包裝車間去。這個輸送系統(tǒng)是十分重要的，它關(guān)系到淀粉包裝溫度、粉塵飛揚(yáng)、淀粉回收率和安全生產(chǎn)等重大事項(xiàng)。正確設(shè)計和配置玉米粉輸送系統(tǒng)可以降低淀粉溫度、保障安全生產(chǎn)的順利實(shí)施。
玉米粉輸送系統(tǒng)是指從淀粉氣流干燥旋風(fēng)分離器下的淀粉料斗到淀粉包裝車間的淀粉料倉之間的部分。本文講述使用羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送、離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送和正壓吹送三種方式對淀粉進(jìn)行輸送的氣力輸送系統(tǒng)。

玉米粉氣力輸送原理和分類

2.1  玉米粉氣力輸送原理
玉米粉輸送采用氣力輸送技術(shù)。氣力輸送，又稱氣流輸送，是利用氣流能量在密閉管道內(nèi)沿氣流方向輸送顆粒狀物料，是流態(tài)化技術(shù)的一種具體應(yīng)用。在輸送過程中，該技術(shù)還允許對物料進(jìn)行加熱、冷卻、干燥和氣流分級等物理操作。流過的單位重量氣體得到能量的大小是氣體輸送機(jī)械的重要性能，用風(fēng)壓來表示氣體輸送機(jī)械賦予單位體積氣體的機(jī)械能。由于氣體密度小，有可壓縮性。
氣力輸送的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，可以水平、垂直或斜向輸送，占用地面和空間少，輸送線路靈活，防塵效果好，不污染環(huán)境和物料。在輸送物料的同時還能完成干燥、加熱、冷卻和混合等過程，能量消耗大。輸送管道兩端的氣體壓力差使管道中的氣體流動，當(dāng)氣流的速度達(dá)到一定值時，管道中的物料在氣流動力作用下被送走。管道中物料的流動狀態(tài)隨氣流速度、物料特性和氣流中所含物料量的不同而變化。氣流速度越大，物料在管道中就越接近于均勻分布的懸浮狀態(tài)。氣流速度漸次減小時，在水平管道中的物料逐漸沉降，靠近管底處的物料量增加，一部分物料甚至堆積在管底邊滑動邊前行。當(dāng)氣流速度小于一定值而物料又較多時，在水平管道中的物料堆積層將局部增厚，直至堵塞不動，而在垂直管道中的物料則沉降下來。
在水平管道內(nèi)，氣流動力方向與物料顆粒重力方向垂直，而共懸浮和運(yùn)動狀態(tài)更為復(fù)雜。在選擇氣流速度時，通常以垂直管道內(nèi)的懸浮速度為依據(jù)。在實(shí)際氣力輸送管道中，由于物料相互之間以及和管壁的摩擦、碰撞，加之管道內(nèi)氣流的不均勻等多種原因，實(shí)際所需的氣流速度遠(yuǎn)比物料的懸浮速度大。

2.2  玉米粉氣力輸送分類
⑴ 根據(jù)物料在輸送管道中的密集程度，將氣力輸送分為密相輸送和稀相輸送兩種。
① 密相輸送：固體含量高于400kg/m3或固氣比(R)為1:210～260的輸送過程，操作氣速為30～35m/s，用較高的氣壓壓送。密相輸送采用較大的氣流速度和較高的固氣比，輸送能力大，輸送距離長，物料破損和設(shè)備磨損較重，能耗較大。
② 稀相輸送：固體含量低于100kg/m3或固氣比(R)為1:900～1000的輸送過程，操作氣速為30～35m/s，用較低的氣壓壓送或吸送。稀相輸送采用較大的氣流速度和較低的固氣比，輸送能力小，輸送距離為數(shù)百米，物料在管道中呈懸浮狀態(tài)，物料破損和設(shè)備磨損較輕，能耗較小。稀相輸送按管道內(nèi)氣流狀態(tài)分為負(fù)壓(吸送)輸送、正壓(壓送)輸送和混合輸送三種形式。

⑵ 根據(jù)所用設(shè)備和輸送物料的方法，可將氣力輸送分為羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送、離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送、離心風(fēng)機(jī)正壓吹送三種。
① 羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送：正壓吹送技術(shù)管道內(nèi)壓力高于大氣壓，加料器將粉粒送入有壓力的管道中，卸料方便，輸送距離較長。正壓吹送技術(shù)一般由羅茨風(fēng)機(jī)提供動力，輸送量大、距離長、操作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。該輸送裝置是利用裝在輸送系統(tǒng)起點(diǎn)的風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)將正壓空氣通入供料器處與物料混合，形成雙相流經(jīng)輸料管送到分離器或儲倉內(nèi)。物料分離卸出，空氣經(jīng)過濾后逸入大氣。這種系統(tǒng)適合于從一處進(jìn)料向數(shù)處卸料。
正壓吹送技術(shù)輸送裝置采用的供料器有：噴嘴式供料器、葉輪式供料器、螺旋式供料器、容積式供料器。噴嘴式供料器是壓縮空氣經(jīng)噴嘴產(chǎn)生高速氣流，將物料吸入供料器，并隨氣流進(jìn)入輸料管。這種供料器的空氣消耗量大，輸送能力與輸送距離均有限。葉輪式供料器的下部為輸料管，或在輸料管中裝有噴嘴。通常用在輸料管內(nèi)和供料處的壓力差小于0.06MPa的系統(tǒng)中，輸送磨琢性小的粉粒料。螺旋式供料器，又稱螺旋泵，是利用螺距逐漸減小的螺旋葉片將物料壓實(shí)，有時可在螺旋槽的出口處裝一個重錘活門，下部是裝有噴嘴的混合室，靠噴嘴噴出的氣流將物料送入混合室。通常采用的空氣壓力為0.3MPa。它的能量消耗較大，工作部件容易磨損，僅適合輸送粉料。容積式供料器，也叫充氣罐或倉室泵，是將壓縮空氣通入裝有物料的罐內(nèi)，空氣與物料混合后由罐的底部或頂部進(jìn)入輸料管進(jìn)行輸送。通常采用的空氣壓力高達(dá)0.7MPa。單罐僅能間歇式工作，連續(xù)輸送需要將兩罐并聯(lián)或串聯(lián)使用。有時還可在不同區(qū)段對輸料管給予補(bǔ)氣，輸送距離可達(dá)2km。
② 離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送：負(fù)壓吸送技術(shù)管道內(nèi)壓力低于大氣壓，自吸進(jìn)料，負(fù)壓卸料，輸送距離較短。負(fù)壓吸送技術(shù)輸送可從低處(或散裝處)、多點(diǎn)向高處一點(diǎn)輸送，一般由通風(fēng)機(jī)提供動力。負(fù)壓吸送式氣力輸送裝置利用裝在輸送系統(tǒng)末端的風(fēng)機(jī)或真空泵抽吸空氣，在輸料管中形成負(fù)壓氣流。物料從吸嘴被吸入輸料管，與空氣形成雙相流送至分離器內(nèi)，物料借重力或離心力從氣流中分離卸出。空氣過濾后經(jīng)風(fēng)機(jī)逸入大氣。這種系統(tǒng)供料方式簡單，適合于由一處或數(shù)處進(jìn)料向另一處集中卸料的短距離輸送。吸嘴有移動式和固定式兩種。移動式吸嘴通過軟管與輸料管相聯(lián)，固定式吸嘴需要安裝給料機(jī)以均勻給料。
負(fù)壓吸送輸送系統(tǒng)用以輸送的氣體壓力低于大氣壓力，故稱負(fù)壓吸送式輸送。這種方式可靠、成熟。特點(diǎn)：環(huán)保可靠性最好，管路內(nèi)粉塵不會泄漏于環(huán)境。設(shè)備制造、維護(hù)要求低，可操作性強(qiáng)。使用的壓力(真空度)小，安全性高。氣體取自大氣，氣體的溫度即為環(huán)境氣溫。輸送為連續(xù)式、亦可間斷，管道內(nèi)無積存。容易實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)進(jìn)料、多點(diǎn)卸料的輸送目標(biāo)。氣體動力源一般為離心風(fēng)機(jī)，使用壽命長，適宜一般不超過100m的短距離輸送，適合工藝過程中的物料輸送。對物料適應(yīng)性強(qiáng)，粉料、顆粒料均可順利輸送。
負(fù)壓吸送輸送一般用為離心風(fēng)機(jī)作動力源，將管路及中間的倉式容器抽成一定的真空狀態(tài)，促成進(jìn)風(fēng)口，在大氣壓作用下形成物料粉粒料與氣體的兩相流，經(jīng)輸送管道輸入旋風(fēng)分離器。兩相流在旋風(fēng)分離器內(nèi)由于離心力及重力的作用下，使大部分物料與氣體分離。少量物料與氣體進(jìn)入除塵器，通過濾袋作用使粉料與氣體分離。氣體排入大氣。負(fù)壓吸送輸送淀粉、蛋白粉、纖維等，可降低物料溫度4～7℃。
③ 離心風(fēng)機(jī)正壓吹送：這種正壓吹送技術(shù)管道內(nèi)壓力高于大氣壓(低于使用羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送的壓力)，卸料方便，用離心風(fēng)機(jī)將粉粒送入有壓力的管道中，其它設(shè)備和部件與使用離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送的方法基本相同。
④ 混合氣力輸送：除以上正壓和負(fù)壓氣力輸送方法外，還有一種混合氣力輸送，這種輸送裝置由吸送式和壓送式組合而成，共用的風(fēng)機(jī)置于其間。它具有兩者的特點(diǎn)，可在數(shù)處進(jìn)料和數(shù)處卸料。

2.3  玉米粉氣力輸送系統(tǒng)計算
⑴ 氣流速度：輸送顆粒物料所需氣流速度要大于其懸浮速度的幾倍；輸送粉狀物料則要大幾十倍。速度過小則可能產(chǎn)生堵塞；如果速度過大，不但所需的功率增加，而且輸料管、彎頭的磨損也加劇，分離器和除塵器的尺寸也要增大，所以，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臍饬魉俣取］斔土俊⑤斔惋L(fēng)速和輸送濃度是風(fēng)運(yùn)網(wǎng)路計算的主要參數(shù)。輸料管正常工作，最大物料輸送量(Q)為：
Q = a•q(t/h)                                                                      ①
式中：a-系數(shù)；q-設(shè)計輸送量，t/h。

⑵ 沉降速度與懸浮速度：散粒物料在氣流中運(yùn)動時，沉降速度和懸浮速度是它的最基本性質(zhì)。球形物體從靜止?fàn)顟B(tài)在空氣中自由下落時受到重力的作用，下落速度越來越快，同時，物體受空氣的阻力也逐漸增大。物體的自重(G)與物體在空氣中受到的浮力(F)和阻力(H)平衡關(guān)系如下：
G = f + H(kg)                                                                    ②
式中：f-浮力，kg；H-阻力，kg。
玉米懸浮速度(υt)為9.8～13.5m/s，需要的輸送氣流速度(υa)是懸浮速度(υt)的2.22～2.55倍，那么，玉米的輸送氣流速度(υa)為25～30m/s。

⑶ 輸送氣流速度：輸送顆粒物料所需氣流速度(υa)要大于其懸浮速度(υt)的幾倍；輸送粉狀物料則要大幾十倍。速度過小則可能產(chǎn)生堵塞，如果速度過大，不但所需的功率增加，而且輸料管、彎頭的磨損也加劇，旋風(fēng)卸料器尺寸也要增大，所以，應(yīng)選擇適當(dāng)氣流速度。

各種物料氣流速度、系數(shù)和懸浮速度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1  各種物料氣流速度、系數(shù)和懸浮速度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)

輸送物料情況	氣流速度[υa(m/s)]	懸浮速度[υt(m/s)]
松散物料在垂直管中	υa=(1.3～1.7)υt
松散物料在傾斜管中	υa=(1.5～1.9)υt
松散物料在水平管中	υa=(1.8～2.0)υt
有一個彎頭的上升管	υa=2.2υt
有兩個彎頭的垂直或傾斜管	υa=(2.4～10)υt
管路布置較復(fù)雜時	υa=(2.6～5.0)υt
相對密度大、成團(tuán)的粘結(jié)性物料	υa=(5.0～10.0)υt
細(xì)粉狀物料	υa=(50～100)υt
玉米	υa=25～30	9.8～13.5
胚芽	υa=25～30	9.9～13.8
纖維	υa=30～35	10.0～15.2
蛋白粉	υa=30～35	10.3～15.4
玉米粉	υa=30～35	10.8～15.8

⑷ 固氣比(R)：單位時間內(nèi)被輸送物料的重量與輸送空氣的重量之比(R，也稱濃度比、或固氣比)，即1m3空氣能夠輸送的物料重量：
R = G物/G氣                                                                      ③
式中：G物-輸送物料重量，t/h；G氣-通過輸料管空氣體積，m3/h。
常見物料氣力輸送時，固氣比(R)見表2。
表2  常見物料氣力輸送時固氣比(R)

物料種類	固氣比(R)
細(xì)粒狀物料(高壓密相輸送式)	1:210～260
細(xì)粒狀物料(低壓稀相輸送式)	1:900～1000
顆粒狀物料(高壓密相輸送式)	1:300～350
顆粒狀物料(低壓稀相輸送式式)	1:1000～1100
粉狀物料(高壓密相輸送式)	1:210～260
纖維狀物料(高壓密相輸送式)	1:220～270

⑸ 輸送量與輸送濃度：輸送一定量的物料所需的空氣與輸送濃度(µ)成反比，輸送濃度(µ)大，所需空氣少，輸送濃度(µ)小，所需空氣多。輸送空氣是要消耗動力的，空氣少了動力消耗就可減少，同時，整個系統(tǒng)管道、卸料器、旋風(fēng)卸料器及風(fēng)機(jī)等都可縮小，這是輸送濃度大的有利方面。濃度高，輸送壓力損失將增大，操作較困難，并且容易引起堵塞或掉料。考慮到空氣有時還兼有通風(fēng)和風(fēng)選的任務(wù)，這些都必須保證有相當(dāng)?shù)娘L(fēng)量。

⑹ 輸送風(fēng)量：濃度大小直接關(guān)系到網(wǎng)路的風(fēng)量和壓力損失的大小，在選定輸送濃度時要考慮到此時的風(fēng)量和阻力是否與風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和壓力相適應(yīng)，即風(fēng)機(jī)能否在較高的效率下工作。否則，濃度雖然高，但風(fēng)機(jī)并未在較高效率下工作，動力消耗不一定會降低。根據(jù)選定的輸送濃度值計算需要風(fēng)量(Q)為：
Q = G物/μ•γ(m3/h)                                                                 ④
式中：G物-輸送量，kg/h；µ-輸送濃度，%；γ-空氣比重，kg/m3。
通常選用空氣量為理論空氣量的1.1～1.2倍。

⑺ 壓送系統(tǒng)壓力損失(H總)：可分解為由下列各部分壓損組成：
H總 = H氣 + H供 + H料 + H輔(MPa)                                                  ⑤
式中：H氣-鼓風(fēng)機(jī)出口至供料器之間輸送凈空氣管道壓損，MPa；H供-供料器壓損，MPa；H料-從供料器至料倉之間的輸料管道壓損，MPa；H輔-卸料器、選配閥及其它輔助部分壓損，MPa。

⑻ 葉輪式供料器容積(V)：可根據(jù)所需的物料輸送量(Q)計算公式為：
V = G/γ(m3)                                                                     ⑥
式中：V-供料器容積，m3；G-物料輸送量，kg/h；γ-物料容重，kg/m3。
葉輪式供料器在工作時有一部分空氣泄漏，量的多少除與供料器規(guī)格大小和葉輪與機(jī)殼之間間隙有關(guān)外，主要取決于供料器出料口處壓力大小，亦即取決于供料器后面全部管路阻力，包括供料器本身阻力以及輸料管、選配閥和卸料器等設(shè)備阻力。在一般情況下常用供料器漏風(fēng)量(Q漏)計算公式為：
Q漏 = 0.02(H供 + H料 + H輔)(m3/min)                                                ⑦
或：Q漏 = 0.02(H總 + H氣)(m3/min)                                                  ⑧
⑦和⑧式中：H總-管道總壓損，MPa；H氣-鼓風(fēng)機(jī)出口至供料器之間輸送凈空氣管道壓損，MPa；H料-從供料器至料倉之間的輸料管道壓損，MPa；H輔-卸料器、選配閥及其它輔助部分壓損，MPa。

⑼ 淀粉氣力輸送系統(tǒng)：淀粉顆粒不大，粉狀，比重較小，沉降性不大，輸送性高，采用正壓(壓送)技術(shù)，還可以采用負(fù)壓(吸送)技術(shù)。正壓(壓送)輸送系統(tǒng)使用羅茨風(fēng)機(jī)制造的風(fēng)輸送淀粉，羅茨風(fēng)機(jī)安裝在氣力輸送管的前端，風(fēng)直接吹入輸送管中，淀粉使用加料器加入管道中，風(fēng)將混合的淀粉輸送到旋風(fēng)分離器后卸料進(jìn)入淀粉貯罐，旋風(fēng)分離器出來的可以使用除塵器再一次回收淀粉。負(fù)壓(吸送)輸送系統(tǒng)是使用離心風(fēng)機(jī)吸引的風(fēng)輸送淀粉，氣力輸送管的末端安裝旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的末端安裝離心風(fēng)機(jī)。淀粉落入吸風(fēng)口后既被吸入氣力輸送管道，然后進(jìn)入旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器將淀粉分離下來(或經(jīng)過篩分)進(jìn)入淀粉貯罐。

玉米粉氣力輸送方法和輸送系統(tǒng)設(shè)備

3.1  玉米粉氣力輸送量
玉米粉氣力輸送量是決定離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量多少、風(fēng)機(jī)功率大小、玉米粉氣力輸送風(fēng)管直徑大小的主要因素。玉米粉輸送量小需要的風(fēng)量少、風(fēng)機(jī)功率小、輸送風(fēng)管直徑小，反之，需要的風(fēng)量多、風(fēng)機(jī)功率大、輸送風(fēng)管直徑大。一條玉米粉生產(chǎn)線的氣流干燥線生產(chǎn)量是確定的，是依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定的，本文按氣流干燥線玉米粉輸送量(既產(chǎn)量)16.67t/h、一天的玉米粉輸送量(既產(chǎn)量)是400t計算。

3.2  玉米粉氣力輸送風(fēng)管風(fēng)速和淀粉濃度
⑴ 玉米粉氣力輸送風(fēng)管風(fēng)速是決定能否輸送走物料的主要因素。風(fēng)速過低不能將玉米粉輸送走，或只能輸送很少，淀粉會否積存在玉米粉輸送風(fēng)管內(nèi)的下部，風(fēng)速過高也是不可以和浪費(fèi)的。玉米粉輸送風(fēng)管的淀粉輸送風(fēng)速是一個恒定值、一個范圍值，取玉米粉輸送管風(fēng)速30～35m/s，平均值35m/s。
⑵ 淀粉濃度與固氣比(R)有關(guān)，取玉米粉輸送管固氣比(R)1:210～260。那么，使用羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送、離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送和正壓吹送淀粉在風(fēng)量中濃度分別為0.43％、0.1％、0.1％。

3.3  玉米粉氣力輸送風(fēng)管直徑
玉米粉氣力輸送風(fēng)管直徑是決定風(fēng)量大小和輸送量大小、引風(fēng)機(jī)功率的主要因素。風(fēng)管直徑小，其輸送量、風(fēng)量、需要的風(fēng)機(jī)功率就小，吸風(fēng)管直徑大，其輸送量、風(fēng)量、需要的風(fēng)機(jī)功率就大，風(fēng)管直徑大小是由輸送量、風(fēng)速決定的。
根據(jù)輸送量、輸送風(fēng)管風(fēng)速和不同輸送方法的淀粉濃度既可計算出輸送風(fēng)管直徑。

3.4  引風(fēng)機(jī)全壓和風(fēng)量
玉米粉氣力輸送系統(tǒng)的風(fēng)阻情況都較大，即有阻風(fēng)的部件和設(shè)備，也有輸送距離較遠(yuǎn)，所以，引風(fēng)機(jī)全壓較大，通常取6200～8500Pa為宜(要分具體情況確定)。風(fēng)機(jī)風(fēng)量是決定輸送淀粉能力的主要因素，風(fēng)量小，輸送淀粉量少；風(fēng)量大，輸送淀粉量多。由于影響離心風(fēng)機(jī)全壓的因素(輸送距離、管道彎頭)變化不大、不多，所以，需要的離心風(fēng)機(jī)全壓變化范圍也不大。

3.5  玉米粉氣力輸送技術(shù)和設(shè)備配置
⑴ 干燥后的玉米粉氣力輸送技術(shù)有三種，一是使用羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送，二是使用離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送，三是使用離心風(fēng)機(jī)正壓吹送。注意，由于淀粉輸送風(fēng)機(jī)使用的風(fēng)是室內(nèi)的空氣，沒有換熱，風(fēng)溫不會變化，風(fēng)量也不變化。
⑵ 使用羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送、離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送和正壓吹送三種技術(shù)配置的設(shè)備是不相同的。①使用羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送：配置的設(shè)備有羅茨風(fēng)機(jī)、厚壁玉米粉輸送風(fēng)管（鑄實(shí)管）、脈沖除塵器、淀粉貯倉。②使用離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送：配置的設(shè)備有薄壁玉米粉輸送風(fēng)管、旋風(fēng)卸料器、旋轉(zhuǎn)卸料閥、離心風(fēng)機(jī)、淀粉貯倉。③使用離心風(fēng)機(jī)正壓吹送：配置的設(shè)備有離心風(fēng)機(jī)、薄壁玉米粉輸送風(fēng)管、旋風(fēng)卸料器、旋轉(zhuǎn)卸料閥、淀粉貯倉。在使用離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送和正壓吹送兩個方法中，如果采用的旋風(fēng)卸料器結(jié)構(gòu)正確、性能高，則尾風(fēng)不在需要安裝脈沖除塵器了。如果采用的旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)和性能都不能保證尾氣不含有淀粉時，為了保證尾氣沒有淀粉飛揚(yáng)，可以在旋風(fēng)卸料器的后面連接安裝脈沖除塵器，用來回收尾氣中飛揚(yáng)的淀粉。④很多生產(chǎn)線在玉米粉輸送風(fēng)管尾部、淀粉貯料罐前安裝淀粉篩，用于對淀粉篩理，保證成品淀粉的細(xì)度和篩分除去大于100目的異物(特殊細(xì)度要求例外)。淀粉篩使用高方篩、園振篩、直線篩等篩分設(shè)備。
⑶ 氣力輸送系統(tǒng)設(shè)備和部件：有受料器、輸送管、卸料器、關(guān)氣器、旋風(fēng)卸料器和風(fēng)機(jī)等。①受料器：喉管、吸嘴、發(fā)送器等，作用是將物料送入輸送管，造成合適的料氣比，使物料被啟動、加速和輸送。②輸送管：是輸送物料的管道。壓(壓送)技術(shù)使用的輸送管比較細(xì)，使用標(biāo)準(zhǔn)厚壁管，彎管要使用加厚的厚壁管，半徑≥1.5m。負(fù)壓(吸送)技術(shù)使用的輸送管比較粗，是使用鋼板卷制的，彎頭是圓滑的。③卸料器：常用的分離器有容積式和旋風(fēng)式兩種，作用是將物料與空氣分離，對物料進(jìn)行分選和卸料。容積式卸料器是園柱體的罐，可以在其中增加一些阻料部件，旋風(fēng)式卸料器即是旋風(fēng)分離器。④關(guān)氣器(旋轉(zhuǎn)卸料閥)：有翻板式和回轉(zhuǎn)式兩種，可作為喂料器，又可作為卸料器。關(guān)氣器作用是均勻供料或卸料，同時阻止空氣漏入。⑤旋風(fēng)卸料器：氣力輸送系統(tǒng)的旋風(fēng)卸料器是旋風(fēng)分離器。⑥風(fēng)機(jī)：氣體輸送機(jī)械具有可壓縮性和很小的密度(約為液體密度的1‰左右)。氣體密度很小，體積流量很大。氣體輸送管路中的流速要大，約為液體的15～24倍。氣體具有可壓縮性，在輸送機(jī)械內(nèi)部氣體壓強(qiáng)發(fā)生變化的同時體積及溫度也將隨之變化，這些變化對氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)、形狀有很大的影響。氣體輸送機(jī)械根據(jù)產(chǎn)生的進(jìn)、出口壓強(qiáng)差和壓強(qiáng)比(壓縮比)進(jìn)行如下分類：離心風(fēng)機(jī)出口壓強(qiáng)≤1.47×104Pa，壓縮比1～1.15。鼓風(fēng)機(jī)出口壓強(qiáng)(1.47～29.4)×104Pa，壓縮比＜4。壓縮機(jī)出口壓強(qiáng)≥2.94×104Pa，壓縮比＞(4)真空泵用于減壓，出口壓力為1大氣壓，壓縮比由真空度決定。風(fēng)機(jī)的作用是為系統(tǒng)提供動力。真空吸送系統(tǒng)常用高壓離心風(fēng)機(jī)或水環(huán)真空泵，壓送系統(tǒng)則需用羅茨鼓風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)。

玉米粉氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計計算

設(shè)某個玉米粉生產(chǎn)線的一條氣流干燥線淀粉產(chǎn)量(即輸送量)是16.67t/h，一天的淀粉產(chǎn)量(即輸送量)是400t，分別使用羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送、離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送和正壓吹送三種方法，計算輸送風(fēng)管、引風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器等的參數(shù)。

⑴ 羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送是密相輸送，主要設(shè)計好輸送風(fēng)量、固氣比、風(fēng)壓、輸送管道直徑。輸送量為16.67t/h，風(fēng)速為35m/s，物料密度為0.43％。
各計算如下：
① 風(fēng)管截面積：F = Q/(3600υ) = 16.67/(3600×35) = 0.0001323m2。




③ 風(fēng)量：Q1 = F1×L = F1×vt = πd²vt/4 = 3.14×0.198×0.198×35×3600/4 = 3878m³/h。
④ 經(jīng)查羅茨風(fēng)機(jī)樣本選用型號為SSR-250HB，Q = 67Nm3/min，P = 63.7KPa，電機(jī)功率110kW，轉(zhuǎn)速1500rpm。

⑵ 離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送是稀相輸送，主要是設(shè)計好輸送風(fēng)量、固氣比、風(fēng)壓、輸送管道直徑、卸料旋風(fēng)分離器。輸送量為16.67t/h，風(fēng)速為35m/s，物料密度為0.1％。
① 風(fēng)管截面積：F = Q/(3600υ) = 16.67/(3600×35) = 0.0001323m2。


③ 風(fēng)量：Q1 = F1×L = F1×vt = πd²vt/4 = 3.14×0.411×0.411×35×3600/4 = 16708m³/h。
④ 查風(fēng)機(jī)樣本選用風(fēng)機(jī)型號為6-23-9C，風(fēng)量為Q = 19350，全壓H = 6880Pa，電機(jī)功率90kW，轉(zhuǎn)速2250rpm。
⑤ 查閱資料顯示，旋風(fēng)分離器單位時間通風(fēng)量為8200～9100m³/m2•h，取旋風(fēng)分離器單位時間通風(fēng)量為8500m³/m2•h。
⑥ 則旋風(fēng)分離器截面積為F2 = Q/8500 = 19350/8500 = 2.276m2。




⑶ 離心風(fēng)機(jī)正壓吹送是稀相輸送，主要是設(shè)計好輸送風(fēng)量、固氣比、風(fēng)壓、輸送管道直徑、卸料旋風(fēng)分離器。輸送量為16.67t/h，風(fēng)速為35m/s，物料密度為0.1％。
計算與⑵離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送相同。

玉米粉氣力輸送系統(tǒng)布置和安裝

通常玉米粉氣流干燥的旋風(fēng)分離器布置和安裝在三樓或四樓，玉米粉輸送風(fēng)管就布置和安裝在玉米粉干燥的旋風(fēng)分離器下面(在二樓或三樓)。
⑴ 羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送：羅茨風(fēng)機(jī)可以布置和安裝在輸送風(fēng)管頭附近或較遠(yuǎn)一點(diǎn)的位置，受料的喉管安裝位置很主要，脈沖除塵器安裝在淀粉貯罐上面。
⑵ 離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送：負(fù)壓吸送風(fēng)機(jī)和旋風(fēng)卸料器是布置和安裝在淀粉貯罐上方，輸送風(fēng)管頭要安裝過濾網(wǎng)。
⑶ 離心風(fēng)機(jī)正壓吹送：正壓吹送風(fēng)機(jī)布置和安裝在輸送風(fēng)管上，進(jìn)口和出口都連接落料的輸送風(fēng)管，輸送風(fēng)管頭要安裝過濾網(wǎng)。
使用羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送系統(tǒng)工藝技術(shù)圖見圖1，使用離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送系統(tǒng)工藝技術(shù)圖見圖2，使用離心風(fēng)機(jī)正壓吹送系統(tǒng)工藝技術(shù)圖見圖3。

圖1   使用羅茨風(fēng)機(jī)正壓吹送系統(tǒng)工藝技術(shù)圖

圖2   使用離心風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸送系統(tǒng)工藝技術(shù)圖