
白酒廠原輔材料的出入倉及粉碎、供料過程,均需進行物料輸送,通常采用機械輸送或氣流輸送。
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1.氣流輸送原理和方式
氣流輸送簡稱風送,其輸送的原理是采用氣體流動的動能來輸送物料,物料在密閉的管道中呈懸浮狀態,可進行水平或垂直方向的物料輸送。氣流輸送早在19世紀初就已應用于工業上,只是由于當時相應的控制設備和風機尚未發展,因而限制了它的規模和應用。隨著科學技術的發展,氣流輸送在輕工、化工等行業得到了越來越廣泛的應用。在白酒生產中,薯干與玉米粉碎的氣流輸送(也稱風選風送)取得了很好的效果。實踐證明它既能代替結構復雜的機械提升和輸送,又能有效地將混在原料中的鐵、石分離出來,而且還特別適合于白酒生產中散粒狀或塊狀物的輸送。最重要的是能對原料進行風選,除去雜物,同時在整個原料輸送過程中處于負壓狀態,有利于實現粉碎工序的無塵操作。
氣流輸送其占地面積小,輸送能力高,投資費用少,使用時比較靈活,便于實施連續化、自動化操作。對輸送量大且間歇運行的作業,則不宜使用。為使物料在風管中靠高速氣流面懸浮,在輸送系統中應避免使用90°或稍小于90°的角彎頭。
氣流輸送可分為真空(負壓)輸送、壓力輸送及壓力輸送與真空輸送相結合的壓力真空輸送3種形式。
通常,真空輸送適用于由若干加料點向同一點輸送物料,吸料位置可靈變,無需嚴密的吸料裝置。但排料口要求封閉嚴密,以防物料反吹,一般多采用斗輪關閉器等封閉良好的排料器。
壓力輸送適用于由1個加料點向不同地點輸送物料。為使加料口保持封閉以免物料反吹,須用封閉性能良好的加料器,通常也采用斗輪關閉器,但排料口則無須排料器。 將真空輸送和壓力輸送結合起來,就組成壓力真空系統,它集中了兩者的優點。 氣流輸送方式的確定,應結合具體條件,將計算和實際經驗結合起來,進行綜合考慮。例如對距離較長的輸送,可采用壓力輸送,并避免使用彎管。
2.氣流輸送裝置
氣流輸送的組成主要有以下幾個部分。
(1)進料裝置
、傥欤河袉喂荛_吸嘴、帶二次空氣進的吸嘴、喇叭形雙筒吸嘴及固定式吸嘴等。
、谛D加料器:在壓力輸送系統中為加料器,而在真空輸送系統中則用作卸料器。在機殼內裝有可旋轉的、上有6~8片葉片的轉子,當旋轉加料器上部料斗中的物料落人轉子葉片間的格子中,隨同轉子旋轉至下部時,則可落人輸料管或料箱中。它是一種容積加料器,其加料量與葉片轉速有關。
。1)卸料裝置
、匐x心式卸料器:實際為旋風分離器。它可利用氣流使物料做旋轉運動而產生的離心力,將氣流中呈懸浮狀態的顆粒分離出。對于小麥及大麥等顆粒物料,其分離效率為100%。對于粒度小于5μm的粉末狀物料,則分離效果很差;對于潮濕黏結的物料,也不適用。
、诔两凳叫读掀鳎簩嶋H為重力式分離器。它適用干粒狀及粉狀物料輸送系統的卸料。進入1個較大的圓筒形空間,由于氣流速度驟然大降,故物料借自身重力沉降,而氣體則從上部排出。為提高物料沉降效率,應控制進口的氣流速度,并從切線方向進料。對于物料直徑大于3mm的顆粒,圓筒高度可取為1.0~1.5d;中等顆粒時,圓筒高度為1.3~1.8d;粉末物料時,圓筒高度取1.5~2.0d。圓錐部分的外錐角應大于物料的摩擦角。
、垭x心卸料器和旋轉加料器配合使用:即于離心器底部或風管上接旋轉加料器,起閉風作用。
(3)除塵裝置自卸料器排出的空氣中,含有大量灰塵,可經除塵裝置除去,以免污染環境。除塵裝置還可用于原糧清雜時的除塵及物料粉碎時粉塵回收。除塵器有多種,常用的為袋濾器及濕式過濾器。
、匐x心式除塵器:其構造和原理同離心式卸料器。
、跐袷竭^濾器:含粉塵的空氣經濾水板洗滌鼓泡后排出。
、壅駬u式袋濾器:通常在回收粉塵時,空氣先經離心除塵器除塵,再通過振搖式袋濾器除塵。該袋濾器在外殼內裝有多條直徑為lOOmm或300mm的筒狀滌綸濾袋,袋內被截住的粉塵靠振動器的間歇式振動而落入灰口。通常配用空氣壓縮機及電磁氣動薄膜閥,隔一定時間就自動振搖出灰。
我國標準的振搖式袋濾器有LD8型、LD14型及LD18型等多種型號?商幚淼目諝夂瑝m量為200mg/m3以上,若初始含塵量為5000~1000mg/m3,則應先經離心除塵器除塵,最終除塵率可達98%以上。使用J(QD)和DMC2-1型等袋濾器,除塵率可達99%以上。例如J (QD)型控制脈沖袋式除塵器,其袋數為24條,過濾面積為19.9m2,噴吹壓力為500~700kPa,脈沖周期為60s,處理風量為2358m3/h,允許吸入空氣的含塵量為1.5g/m3。
(4)真空泵使用往復式真空泵:可造成氣流負壓真空輸送系統的真空度。例W3、W4、W5型真空泵的抽氣速率為200~700m3/h,極限真空度為1.333kPa,所用的電動機功率為5.5~22kW。
(5)風機:氣流輸送分低真空和高真空輸送、低壓及高壓輸送。一般低真空輸送的負壓為50kPa以上,高真空輸送的負壓為30~50kPa;低壓輸送壓力為50~60kPa,高壓輸送壓力為100~600kPa?筛鶕煌斔头绞竭x用相應的風機。離心式鼓風機風量大,但風壓低,一般用于原糧及其粉碎作業的真空輸送;羅茨鼓風機風壓高、風量穩定,可用于真空輸送或壓力輸送;若需要高風壓。則可采用往復式壓縮機。
、匐x心式鼓風機:可由葉輪的轉動產生負壓,將空氣吸人,空氣從葉輪外殼排出時,部分動壓變為靜壓,具有一定的動壓頭和靜壓頭。國產離心式鼓風機的特征參數有轉速(r/min)、流量(m3/h)、全風壓(Pa)、軸功率(kW)、全壓效率(%)等,可按離心式鼓風機的特性分辨其種類。例如以安裝位置和接電線的情況,可分為右轉和左轉兩種形式,從電動機一端正視,若葉輪順時針旋轉為右轉,逆時針旋轉為左轉;按空氣的出口位置又可分為可調和不可調兩種,可調范圍為0~2250,其間隔為45 0;按風動機轉動的傳動方分為A、C、D3種,A為與電動機直接連接轉動,C為皮帶轉動,D為由懸臂支承、聯軸器轉動。此外,“B”表示防爆風機;風機的每個型號又有多個機號,可查有關的產品目錄得知各個機號的風壓和風量。
②羅茨鼓風機:其風壓為19.6~49kPa,風量為0.25~630m3/min,它兼具往復式空氣壓縮機和離心式風機的優點,在風壓變化時,能保持風量不變,但若裝配不精確,則容易磨損。若排出空氣受阻,則風壓增高,易有損于風機及風管,或使電機超載而受損,故應在風管中安裝安全閥。
(6)氣流輸送系統的主要計算
、贇饬魉俣龋和ǔS蓪嶒灮蚪涷瀬泶_定。若物料不超過0.88kg/m3和顆粒不大于2cm,則氣流速度通常取25m/s。但因氣流速度還與輸送距離有關,例如輸送距離在60m之內,則氣流速度可取20m/s;若輸送距離為150m和360m時,則氣流速度可分別取為25m/s和30m/s。
、诨旌媳圈蹋杭磫挝粫r間輸送的物料量ωs( kg/h)與所需空氣量ωs(kg/h)的比值。
風松散的顆粒物料,可選用較大的混合比;潮濕易結塊或呈粉狀的物料,可選用較小的混合比,以免管路堵塞。采用真空氣流輸送時,混合比可選小些;而用壓力氣流輸送時,混合比可選大些。原料輸送的混合比通常為7—14。
③空氣輸送量:設所需空氣量為ωs( kg/h),空氣密度為γ(kg/m3),則所需空氣的體積Va可用下式計算。
④輸送管路計算:設氣流速度為ua(m/s),輸送管內徑為d(m)。則d可用下式計算。
按上式計算的管徑,再根據國家管材規格選擇標準的管徑,但要為空氣留有10%~20%的余量。
、輭毫p失計算:氣流輸送系統的壓力總損失△p總,在理論上等于風機的風壓,但在實際選定風機時,一般均留有10%~20%的裕量。
△P總=△P1+△P2+△P3+△P4+△P5
式中 △p1——加速段的壓力損失,Pa
△P2——水平料管中壓力損失,Pa
△P3——垂直料管中的壓力損失,Pa
△P4——各種設備中的壓力損失,Pa
△P5——空氣管的壓力損失,Pa
各管路中壓力損失的具體計算方法,可參閱有關氣流輸送的專著;各種設備壓力的計算方法,在設備產品樣本中有標注。
(二)機械輸送
機械輸送有平運、斜運及升運3種形式,可按實際需要選用相應的輸送機械。例如平運可采用平運皮帶輸送機、埋刮板輸送機和螺旋輸送機;斜運可采用斜運帶式輸送機、傾斜式斗式提升機及螺旋輸送機;升運采用斗式提升機。
1.帶式輸送機
(1)平運皮帶輸送機 主要用于普通倉房及筒倉原糧的出倉。通用型皮帶輸送機分頭、中、尾三段,由改向滾筒、傳動滾筒、彈簧清掃器、頭架及頭罩等組成;中段由清掃器、下托輥、上托輥、中間架等組成;尾段有改向滾筒、螺旋拉緊裝置、進料斗、緩沖托輥等組成。全機由各段機架、托輥及皮帶相連。托輥起支撐皮帶和物料的作用,上托輥為運載托輥,下托輥為空載托輥。因皮帶有一定的延伸率,故應設拉緊裝置,以免皮帶打滑。輸送帶的驅動裝置由電機、減速器、驅動滾筒組成。
該類輸送機的皮帶寬度為300、400、500、650、800、1000、1200、1600mm,輸送帶的線速度一般為0.7m/s,總長度可在300m之內,可按實際需要選用。常用的型號有2P60型、TD75型等。其生產能力Q(t/h)可用下式計算。
Q=3600×L×ρ×0.75×H×u
式中 L——帶寬,m
ρ-物料密度,t/m3
0.75-為一般取用的填充系數
H-一物料堆放于帶上的平均高度,m
u——皮帶運行速度,m/s
若皮帶呈0~22°微傾斜角度,則將上述計算得的生產能力除以1.00~1.15即可。
(2)斜運帶式輸送機在位差不大時,與風機風車聯用,可去除原糧中較輕的雜物,將原糧初步清選并入平房倉庫,堆至一定高度。
TD45型斜運帶式輸送機如圖3-10所示。其膠帶寬度為500mm,運行速度為1.6m/s,輸送長度為lOm或15m,輸送高度為3.52m或5.38m,運輸能力為107. 5m3/h。
嘈之間的空隙為5~15mm,若間隙過大會影響輸送效率。機槽由數節連接,每節長約4.8m,兩節連接處用角鋼邊加固,機槽兩端的槽端板用鑄鐵制成,作用軸承支座。機長每隔3m以上補裝一個吊裝軸承,又名吊架。
GX型螺旋輸送機為定型產品。其螺旋直徑為150~160mm,有7種規格,輸送長度為3~70m,輸送能力為Q(t/h),可由下式計算。
式中:d為螺旋直徑(m);螺距通常為(0.5~1.0) xd;填充系數通常為0.125~0.400:傾斜系數在水平時為1.0,5°時取0.9,10°時取0.8,15°時取0.77,20°時取0.650。
3.埋刮板輸送機
主要用于筒倉物料的入庫,由一處進料,將物料輸送至各個筒倉,故有一定的運輸長度。例如MS型刮板輸送機,如圖3-11所示。它主要由驅動裝置、驅動裝置架、柱銷聯軸器、聯軸器護罩、大鏈輪、小鏈輪、刮板鏈條、進料及出料裝置所組成,驅動裝置由電機、減速器與聯軸器相連。
4.斗式提升機
斗式提升機又稱皮帶斗式升運機,用于原料及粉碎物料的垂直向上升運。 (1)構造斗式提升機由料斗.料斗帶、轉鼓及機殼等部件構成。料斗分淺斗和深斗兩種。料斗帶一般為膠帶,其寬度比料斗寬度大10~20mm,料斗用螺釘固定于膠帶上,料斗的間距為料斗高度的1倍以上。螺釘必須埋在膠帶內部,以免運轉中與轉鼓碰擊。提升機頂部的轉鼓為主動輪,與減速器及電機相連,下部轉鼓為從動輪,其軸承可移動,裝有螺旋或重錘張緊裝置。上下轉鼓的直徑相同,通常為300~500mm,其寬度比料斗大25mm左右。除電機及減速器等以外,其余部件均裝在木制或鐵制的機殼內。
。2)工作原理:物料從提升機下部加入斗內,升運到機頂部時,由于斗的運行方向改變,物料從斗中甩出,稱為離心卸料法。承接物料的槽應設于距轉鼓稍遠的位置,以免阻礙鼓運轉。若輸送密度較大或黏性的物料,則可在轉鼓下裝2個導向輪,使膠帶彎曲,料斗運行至此時能完全翻轉,物料借自重從斗中甩出,稱為重力卸料法。料斗的運行速度與輸送量及物料有關,低速為0.5~0.8m/s,高速可達1.6m/s,輕粉狀物料取1.25 m/s,各種原糧取1.5~2.5m/s。
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