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    面粉廠氣力輸送技術分為正壓輸送和負壓輸送。由于正壓輸送比負壓輸送所需的能耗要低得多,因此一般情況下用正壓輸送工藝, 除非有特殊的工藝要求才采用負壓輸送技術。 正壓氣力輸送又有密相和稀相之分: ① 稀相氣力輸送,采用低壓、大流量的氣體以形成高速流體來實現短距離輸送物料,國內的面粉生產企業普遍采用這種技術; ② 密相力輸送,采用可控的、潔凈的高壓氣體以較低的流速來實現集團流或者是柱塞狀物料輸送。 在水泥, 淀粉化工、食品行業普遍應用。本文通過兩者在投資、能耗、環保以及對產品質量影響等方面的對比, 指出密相氣力輸送工藝在面粉遠距離輸送上更具有優勢。


    1 面粉稀相氣力輸送工藝

    氣力輸送的第一要務就是盡最大可能地提高氣力輸送的固氣比 ( 即盡量提高輸送物料質量與空氣質量的比值 ) ,由于要遵循能量守恒定律,所以固氣比又與輸送的壓力損失成正比。 稀相氣力輸送的固氣比一般較低 (3∶1~8∶1) ,因此壓力損失較小,大都以羅茨風機或離心風機為動力。 羅茨風機的壓力等級為 50~100 kPa ,而離心風機則更低,為 5~10 kPa 。典型的面粉稀相氣力輸送工藝, 一般采用羅茨風機和旋轉閥進行輸送。 面粉經過檢查篩、計量秤、磁選進入關風器儲料斗,通過正壓關風器均勻下料,與經過羅茨風機加壓的空氣進行混合。 混合后的空氣與面粉料在壓差的推動下, 經過輸送管道輸送到面粉儲存倉。 帶有面粉的空氣經過粉倉頂部除塵器回收粉料后成為潔凈空氣排入大氣。 典型的面粉正壓稀相氣力輸送工藝流程圖見圖 1 。


     

    圖 1 正壓稀相氣力輸送工藝流程圖

      

    2 面粉密相氣力輸送工藝

    近年來新建的面粉生產企業更趨于使用密相氣力輸送技術,原因如下: ① 密相氣力輸送技術在理論上和實踐上全面實現了技術突破; ② 當今機電設備以及自控設備日趨完善; ③ 密相氣力輸送比稀相氣力輸送更節能、環保。密相氣力輸送采用較高的固氣比,一般為 30∶1~50∶1 ,超密相氣力輸送甚至可達到80∶1~100∶1 , 所以密相氣力輸送需要更高的輸送壓力, 一般采用空壓機進行輸送, 壓縮空氣的壓力為500~1 000 kPa 。以美國空氣動力公司產品介紹典型的密相氣力輸送工藝流程: 儲存于物料倉的物料通過三通閥進入其中一個倉泵, 當料位計檢測到料位達到規定位置時,關閉進料閥和排空閥。程序自動打開下進氣閥門對管道進行吹掃, 然后打開倉泵出料閥以及上進氣閥,面粉料經過壓縮空氣加壓后進入輸料管與下進氣進行混合, 混合后的物料通過電磁閥控制的脈沖氣流將連續不斷的物料分割成柱狀, 形成料柱與氣柱的相對運動, 與空氣一道經過輸送管道輸送到物料倉, 夾帶物料的空氣經過倉頂布袋除塵器過濾后排空。 倉泵輸送完畢后,出料閥與上、下進氣閥門關閉,打開排空閥,重新進料,將面粉料源源不斷地輸送到目標料倉。 倉泵密相氣力輸送工藝流程圖見圖 2 。

    圖 2 倉泵密相氣力輸送工藝流程圖


    3 兩種輸送工藝的比較

    3.1 設備配置比較

    稀相氣力輸送技術大都以羅茨風機為動力,羅茨風機的壓力等級為 50~100 kPa 。 若要實現長距離

    和大數量的物料輸送,勢必要加大風量,降低物料濃度,提高物料輸送速度。故輸送管道管徑、閥門、除塵器等配置就要比密相氣力輸送的配置大得多。 下面針對密相和稀相氣力輸送面粉的情況在設備配置方面作一比對,見表 1 。


    表 1 密相氣力輸送和稀相氣力輸送設備配置對比

    表 1 中的主參數如下:面粉料輸送量 15 t/h ,水平輸送距離 30 m ,垂直輸送距離 20 m , 90° 彎頭約為4 個。 在該參數條件下,密相氣力輸送技術當量輸送距離約為 110 m ,固氣比為 40∶l ;稀相氣力輸送技術

    當量輸送距離約為 170 m ,固氣比為 8∶1 。 這里要說明的是: 輸送速度不同, 當量距離的折算也有所不同。 例如彎頭的當量距離在稀相氣力輸送時是以10~50 m 來考量的, 而密相氣力輸送時則是以 5~10m 來考量的。


    3.2 能量消耗比較

    密相氣力輸送采用很高的固氣比, 即使輸送固氣比達到 40:1 時也能穩定輸送, 所以輸送效率高,相對能耗較低。同樣以上述的輸送條件為例,面粉密相氣力輸送和稀相氣力輸送在動力配置方面的對比見表 2 。


    表 2 密相氣力輸送和稀相氣力輸送動力配置對比


    3.3 輸送品質的比較

    ( 1 )稀相氣力輸送一般采用羅茨風機和壓運關風器進行物料輸送, 濕度較大的輸送空氣經過加壓后常常會帶有油污和鐵銹等雜質, 通常需在羅茨風機出口加裝冷卻器和干燥器, 但是往往因為風機的壓力損失太大而作罷,從而影響所輸送物料的品質;密相氣力輸送采用空壓機為動力, 進入空壓機的空氣經過精密的空氣濾芯除去固體雜質, 壓縮后的空氣經過冷干機除去油水后, 還要經過分子篩等干燥機進一步除去水分,所得到的空氣潔凈而干燥。

    ( 2 )稀相氣力輸送所用的關風器,因為加工精度的問題,面粉會進入轉子的端蓋和軸承,經過長時間的研磨形成塑化塊,不但污染了產品,還造成設備頻繁檢修。密相氣力輸送全部采用靜設備,徹底解決了塑化塊問題。密相氣力輸送較多采用自動閥門,因面粉沒有磨削性,所用閥門可以長周期穩定的運行。

    ( 3 )稀相氣力輸送因固氣比較低,用于輸送的空氣量較大,輸送速度快,末端速度可達到 30 m/s 。 如果輸送速度太高, 面粉料與輸送管壁高速摩擦產生大量的熱(在夏季必須用水冷降溫),會降低面粉品質。密相氣力輸送因固氣比高,輸送速度較慢,末端速度不到 18 m/s ,面粉與管壁摩擦產生的熱量自然很少,即使在夏天,管壁的溫度也不太高。


    3.4 輸送距離的比較

    由于阻力和速度的平方成正比, 輸送速度提高勢必會造成阻力增大,因受羅茨風機壓力所限,稀相氣力輸送技術的輸送距離一般不會超過 200 m ,而密相氣力輸送技術的輸送距離可達幾千米。


    3.5 對環境影響比較

    稀相氣力輸送大都采用羅茨風機, 其噪聲污染一直是較難解決的問題, 通常羅茨風機的噪聲超過90db(A) ,倘若要降低幾個分貝的噪聲,就得以犧牲寶貴的壓力為代價來增添進口和出口消聲器。 即使增加了消聲器和隔音罩, 羅茨風機噪聲也很難達到環保要求。密相氣力輸送采用空壓機,壓縮空氣可以長距離輸送, 空壓機可以集中布置,采用壓縮空氣站。 通過對壓縮機房進行消聲與隔音等降噪處理,均能達到《工業企業噪聲

    衛生標準》。啟動運行 1 h ,整體空車啟動運行 2 h, 用麥麩整體試車 2 h 。 每試一次都要檢查設備各部位的緊固和傳動帶的松緊情況,并做好清理工作,然后進麥試車,調試。 ② 電機啟動,電工必須做到未試車前將接觸器下面去電機的導線斷開,反復試驗啟動,停止,防止個別觸點和彈簧不靈敏。 ③ 按規定電流選配好熔斷絲和熱斷電器的定位,保證電器正常,安全用電。 做好以上的準備工作,調試、生產就可以順利進行。


    2 認真操作,保證流量平衡

    根據粉路長短,選擇適合本廠的操作方法。目前有三種粉路及操作方法:前路均衡出粉法、中路出粉法和前路 Ⅰ 皮大量出粉法。 實踐證明,研磨道數 10~12 道的粉路,采用前路均衡出粉法;研磨道數 12 道以上的粉路采用中路出粉法; 研磨道數 8 道以下采用 Ⅰ 皮大量出粉法。 目前中小型面粉廠多數為 10~12 道,宜選用前路均衡出粉法。 具體是掌握好 Ⅰ~Ⅱ皮、 Ⅰ~Ⅱ 心出粉并重, Ⅰ 皮取粉率控制在 8%~13% ,剝刮率控制在 40% 以內,只要控制了 Ⅰ 皮的取粉率和剝刮率,整個粉路就能有效地取得平衡,物料就會分配均勻。


    3 掌握好潤麥時間

    就潤麥時間而言,總的原則是冬季長、夏季短。一般為 16~24 h 。 加工紅硬麥,應延長到 20~30 h 為宜。 凈麥水分過大過小都將影響 Ⅰ 皮的剝刮率和取粉率,還將影響 Ⅰ 皮研磨麥渣、麥心、粉之間的比例。因此, 跟班化驗員必須按規定每班兩次凈麥水分檢驗,上班后 30 min 一次,中途 4 h 一次,及時公布凈麥水分數據,讓磨工心中有數,搞好操作。 研磨道數10~12 道的,凈麥水分以 14.5%~15% 為佳。


    4 選擇確定磨輥表面技術特性

    選擇配備磨輥表面技術特性要根據本廠研磨道數,加工小麥的品質,產品質量的標準來確定本廠的最佳磨輥技術特性。 研磨道數 10~12 道的粉路, Ⅰ皮輥齒數 10~12 牙 /(25.4 mm) ,磨齒角度 35°/36°(40°/60°) ,斜度 1.8~1.9, 磨齒排列:硬質麥 D — D, 軟質麥F — F, 速比 2.5∶1 。


    5 保證風網封固完好

    新建、改造、大修后,風網易出現漏風、掉料、阻塞和吸風粉過多,有如下原因: ① 風管密封欠佳 多數風網管道是手工制作,接縫處靠扣筋,未加焊錫封縫,密封差,有的管道上觀察窗連接法蘭漏風,有的卸料器與法蘭連接處漏風, 有的是管道和閉風器連接處漏風。解決的方法是更新、增加管道法蘭連接處的密封墊,加強緊固,管道扣筋處用焊錫封縫,確保不漏風。 ② 匯集管積料,匯集管尾部積存粉狀物料,嚴重時影響提升管進口處的風量,使之掉料、阻塞。解決的方法是在匯集管尾部增裝蝶閥,用蝶閥調風,消除存積粉。


    6 檢查篩配置與操作

    檢查篩篩網配備過密,篩上物料多,造成回籠粉過多, 檢查篩網的配 備 應 是 特 二 粉 為 CB30 號( 7XX ), 后兩層篩網為 CB36 號 ( 9XX ), 后層篩為CIM2 號( 10XX )。檢查篩每倉進料要平衡, 過多造成篩不清、串粉、回籠多;過少造成篩枯,影響粉色。改進的方法是在進入檢查篩的粉絞龍和管道上安裝活動倒板、插板、分流器,調節流量使之平衡。


    參考文獻:

    [1] 梁公倫 . 面粉廠的生產技術管理 [J]. 糧食加工, 2008 ( 5 ): 17-18.

    [2] 張慶霞 . 磨工如何操作好磨粉機 [J]. 糧食加工, 2007 ( 6 ): 69-70.


    4 結語

    在面粉粉體輸送上, 與稀相正壓輸送工藝相比較,密相氣力輸送工藝具有投資省、能耗低、輸送潔凈、輸送距離長、噪聲低等優勢,因此在面粉車間向食品加工廠車間遠距離輸送中具有優勢, 相信會在面粉行業普遍應用。


    參考文獻:

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    [2] 阮少明 . 粉粒體的氣力輸送 [M]. 北京:電力工業出版社,1982.

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    [4] 楊倫 , 謝淑嫻 . 粉體工程實驗手冊 [M]. 北京:中國建筑工業出版社 ,1987.

    [5] 中國機械工程學會物料搬運分會,管道物料輸送專業委員會 . 密相氣力輸送技術講學會資料 [C]. 北京, 1996.

    [6] 陳志希 . 粉粒體氣力輸送設計手冊 [K]. 西安: 全國化工化學工程設計技術中心站,全國化工粉體工程設計技術中心站, 2001.

    2017年03月28日

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    氣力輸送系統的研究現狀及發展趨勢

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    密相氣力輸送工藝在面粉廠遠距離 壓運輸送上的應用優勢

    通過比較兩種氣力輸送方式的工作原理和工藝:密相氣力輸送比傳統稀相氣力輸送有許多優勢,投資省、能耗低、輸送安靜、距離長,噪聲低,耐溫升少,預計會在面粉行業得到普遍應用。

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