1饲料厂锤片式粉碎机气力输送系统的设计依据
(1)了解生产规模及工作制度,从而确定所需输送的物料量及工作时间。
(2)了解需输送的物料的性质,以便根据不同的输送对象,选择合适的气力输送形式与设备,满足工艺生产的要求。
(3)了解厂房结构形式以及仓库和附属车间的结合情况,这些都与气力输送设备的选择、安装及管网布置有关。
(4)熟练工艺流程及设备布置情况,以确定输料管的数量和各自的输料量及所需提升物料的道数和各道物料的性质,从而合理地组合网路,并选择适宜的输送参数。
(5)了解所采用设备的规格及性能。
(6)明确技术经济指标和环境保护要求。
(7)调查操作管理条件和技术措施的可能性。
(8)了解远景发展规划。
2主要参数及设备的确定
锤片式粉碎机的排料采用气力输送,即在粉碎机下安装接料口,物料直接由气力输送,同时也对粉碎机吸风。据有关资料介绍,当在单位时间内通过粉碎机筛板单位面积的吸风量为33004000m 3/(hm2)时,粉碎机效果*好。吸风量是指通过粉碎机粉碎室的风量。因为粉碎机的阻力与粉碎机的结构、物料进料量、吸风量大小等许多因素有关,而且通常粉碎机吸风量不足,是造成工艺效果差的主要因素,实际测得的数据往往较设计时偏小。在需要的吸风量下,粉碎机阻力有待进一步测定。设计时一般是在5001000Pa范围内取值。
2.1主要参数的确定与计算
(1)输送物料量根据工艺要求,设计小时产量为G=15t/h,取储备系数=1.1,则管道提升的物料量为G算= G=1.115=16.5t/h.
(2)输送风速由于粉碎机所粉碎的多为玉米,根据规定由标准查得,取V垂直=16m/s,V水平= 18m/s.
(3)输送风量、输送管直径D及的确定由粉碎机型号SPSF112 40及单位面积吸风量取3500m 3 /(hm 2)得Q!=1.12 0.4 3500= 1568m 3 /h,D!=0.0188 1568/16=0.186m,取输料管直径D=190mm,则Q= /4D 2 V=3.14 0.19 2 16?4=1632m 3 /h,=G算/rQ=16500?
1.21632=8.42,r空气质量kg/m 3,在标准空气中取1.2kg/m3.
(4)提升高度S假设车间为4层建筑,提升高度为S=18.5m.
2.2主要设备的确定
2.2.1接料器采用弯头式接料器
接料器的选择依据为以下几点:a.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,才能有效地发挥气流悬浮和推动作用,不易掉料,从而解决掉料问题;b.供料器的结构要使空气能畅通地进入,不致产生过分的扰动和涡流,以减少空气流动的能量损失;c.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,或利用其冲力使其转向,这样可降低气流推动物料的能量消耗。
弯头式接料器的横断面呈矩形,它的一端借变形管与圆形输料管连接,另一端借变形管与圆形溜管连接。物料通常是沿溜管的底部流动,自作业机吸出的空气在溜管上部运动。当物料流到弯头前的插板时,由于插板的阻挡,物料在自身冲力作用下向上抛,并被上方的气流吸散,进行混合并被悬浮。同时,在弯头底部的弧形活门的间隙和孔眼中,另有一部分补充空气吸入,进一步加强了对物料的承托和悬浮作用,使物料与空气充分混合后进入输料管提升。故弧形活门不要求做的很严密,允许缝隙漏风,并在活门的左半部分开设若干各小孔,作为补充空气的入口。在工作时,活门借负压和压砣的作用关闭。当堵塞时,负压消失,活门在物料的重力作用下自动打开,使物料排出。
2.2.2输料管(弯管与直管)
输料管是用来输送物料和空气的管道,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,其阻力亦比其他形状的管子小,制造安装也比较方便。
在设计中,一定要注意输料管的磨损,影响磨损的因素主要有:被送物料的性质、输料管的形状及所有材料的性质和输送的条件,如输送气流速度、浓度、及流动状态等。因此,要合理设计输料管线路,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。
2.2.3卸料器采用外旋式离心卸料器
选择卸料器要注意分离效率要高,这对颗粒状物料,如小麦、稻谷等来说,是比较容易做到的,但对粉状物料,要完全分离就较困难;性能要稳定,即当输送条件稍有变化时(例如风量或浓度发生变化),也要具有稳定的分离能力;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,另外要有较多的透明部分,以便观察和操作等。采用外旋式离心卸料器,其结构简单、阻力较小、工作稳定可靠,但分离轻杂质的效果较差。
2.2.4除尘采用两级除尘(离心除尘器和布袋除尘器)
(1)离心除尘器的选择,可由Q=1632m 3,V= 18m/s,选用下旋55型旋风除尘器。离心除尘器的风方向大致同除尘器轴垂直,同除尘器圆柱表面相切,进口断面形状为矩形,易于同圆柱部分连接;进口断面积对除尘效率和阻力也有直接影响,进口的高宽比愈大,则进口气流的径向尺寸愈小,尘粒移向器壁的路程愈短,效率愈高。使用时一般采用4只并联使用,其目的是为了满足较大的处理空气量,且直径小的除尘器效率较高,它的排风灰口可共用1个集灰斗,但这种灰斗容易产生气体倒流,在制作时要尽量减少各个除尘器在结构上的差异,并注意进口处空气的均匀分配。
(2)选用布袋除尘器,其主要目的是为了使从除尘器排出的空气的含尘浓度能达到国家规定卫生标准和排放标准,一般的脉冲布袋除尘器只要满足设计要求,就可达到这一目的。
2.2.5关风器
h=(1.52.0)H/980r=1.5700?980?
1.2=0.88m式中:h存料高度(m)H卸料器内负压(Pa)r空气密度(kg/m 3)取1.2/m3
2.3阻力计算及阻力平衡,并选定各设备的规格型号及结构尺寸
(1)接料器阻力弯头接料器阻力系数!
j =1.0 H接=!
j PaV 2 /2g=1.01.216 2?9.8?2= 15.67mmH 2 O.
(2)加速阻力根据输料管管径D=190mm、输送风速V=16m/s,查表I细=16mmH 2 O;H加=I细G算=1616.5=264mmH 2 O.
(3)摩擦阻力输料管为白铁皮,查表R= 1.36mmH 2 O,K粗(垂直)=0.901mmH 2 O,K粗(水平)= 0.772mmH 2 O,这样H垂直=RS(1+K粗)= 1.3618.5(1+0.9018.42)=216mmH 2 O;H水平=RL(1+K粗)=1.365(1+0.772 8.42)=51.0mmH 2 O.
(4)提升物料阻力H升=Pa S=1.28.4218.5= 186.92mmH 2 O;弯头曲率半径R=10D,查表!
w =0.066,垂直上转水平K w =1.6;垂直向上转水平阻力H弯=!w H d(1+K w)= 0.06615.67(1+1.68.42)=14.96mmH 2 O;垂直向上转水平恢复阻力H复=?H加=0.7 0.3264=55.44mmH 2 O.
(5)卸料器阻力H卸=55mmH 2 O H物=H接+H加+H摩+H升+H卸+H弯+H复= 15.67+264+216+51.0+186.92+14.80+55.44+ 55=858.83mmH 2 O.
(6)取H汇+H管=50mmH 2 O.
(7)除尘器阻力采用下旋55型旋风除尘器与袋式除尘器H除=200mmH 2 O;H辅=H汇+H管+H除=100+50=250mmH 2 O;于是风网总阻力=H物+H辅=250+858.83= 1108.83mmH 2 O.
2.4风机及电机的选配P风=1.1H总=1.11108.83= 1219.71mmH 2 O;Q风=1.1Q总=1.11632=1796.3m 3 /h根据P风和Q风查风网性能曲线,可选用6- 30No.6风机,风机效率78.8%,转速n= 3616r/min,叶轮直径6cm,则通风机功率为N轴=P风Q风/1000= 1219.711796.39.8?1000?0.788?3600= 7.57kW,采用三角皮带传动,则电动机功率为N电= 1.1N轴/=1.17.57?0.95=8.77kW;可配用10kW电动机1台。
3设计中应注意的问题
如同机械吸风一样,粉碎机必须有一适当的进风口,即在垂直于粉碎机主轴中心线方向的进料短管处两侧封板用12目筛网代替,而与喂料器出口的连接采用迷宫的方法,取消软连接布筒。
接料器的采用,通常情况下是采用地槽式接料器,但考虑到对粉碎机产量、物料的湿度和粉碎机内的温度等作用不明显,不能起到如辅助吸风系统的作用,所以必须采用弯头式接料器,它可以保证对粉碎机吸风,同时防止接料系统堵塞,但需注意的是必须在粉碎机下面挖地坑,其深度视弯头接料器尺寸而定,为方便排堵,要保证接料器底与地坑的距离不小于250mm.
在卸料器的底端必须安装闭风性高的关风器,避免整个气力输送系统出现漏风现象,直接导致生产效率的下降。另外,考虑到气力输送系统采用风机的型号较大,产生环境噪声很大,需在风机出风口配置适当大小的消声器。
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