沉降式落料器在片煙物料氣力輸送上的改進(jìn)

郭永 李博

摘 要：沉降式落料器廣泛應(yīng)用于煙草行業(yè)氣力輸送系統(tǒng)上。相對(duì)傳統(tǒng)切向落料器，沉降式落料器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易保養(yǎng)、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于葉絲、膨脹絲、梗絲等絲狀物料氣力輸送設(shè)備上。沉降式落料器在片煙的氣力輸送落料過(guò)程中，由于片煙的物料狀態(tài)為片狀，物料受風(fēng)面積大，易粘附沉降式落料器過(guò)濾網(wǎng)，造成過(guò)濾網(wǎng)網(wǎng)面局部壓損過(guò)大發(fā)生堵料現(xiàn)象。通過(guò)增加沖孔網(wǎng)板骨架、物料導(dǎo)向板和定時(shí)噴吹裝置三項(xiàng)改進(jìn)措施后，可以實(shí)現(xiàn)片煙物料的自由沉降，達(dá)到要求的使用效果。

關(guān)鍵詞：沉降式落料器 氣力輸送 片煙 自由沉降

中圖分類(lèi)號(hào)：TS43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（b）-0172-02

沉降式落料器（圖1）是一種新式落料器，物料通過(guò)管道輸送至落料器進(jìn)口，合格物料沉降至氣鎖排出至指定落料點(diǎn)，物料中的粉塵顆粒穿過(guò)過(guò)濾網(wǎng)輸送到除塵器集中收集。沉降式落料器的原理是根據(jù)不同物料間懸浮速度差異來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的自由沉降?？筛鶕?jù)牛頓定律建立方程進(jìn)行受力分析：

ma=mg-R

式中：m為物料的質(zhì)量；a為物料的運(yùn)動(dòng)加速度；R為空氣對(duì)物料自由落體的阻力；g為重力加速度。

由上式可以得出，懸浮速小于空氣阻力隨氣流上升；而懸浮速度大于氣流速度則穿透氣流沉降下來(lái)。由此可見(jiàn)只要將沉降式落料器內(nèi)的氣流控制在大于粉塵顆粒重力且小于物料重力時(shí)，便可以實(shí)現(xiàn)物料自由沉降及與粉塵顆粒分離。

相對(duì)傳統(tǒng)切向落料器，沉降式落料器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易保養(yǎng)、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，目前主要應(yīng)用于葉絲、膨脹絲、梗絲等絲狀物料氣力輸送設(shè)備上。但在片煙等片狀物料輸送設(shè)備上使用時(shí)，發(fā)生了片煙物料無(wú)法沉降現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)，需進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)加強(qiáng)沉降式落料器的通用性。

1 問(wèn)題分析

經(jīng)觀察分析后得出造成沉降式落料器在片狀物料上無(wú)法正常使用主要有以下原因：

（1）片煙物料狀態(tài)不同。片煙物料為片狀，受風(fēng)面積相對(duì)絲狀物料較大，不易沉降，易粘附在過(guò)濾網(wǎng)上，導(dǎo)致過(guò)濾網(wǎng)兩側(cè)壓差過(guò)大大，網(wǎng)面產(chǎn)生變形。

（2）片煙物料單片重量大。片煙物料單片物料重量遠(yuǎn)大于絲狀物料，所需輸送風(fēng)速較高。一般烘后絲狀物料采用矩形管輸送風(fēng)速為13.5～15.5 m/s左右，但潤(rùn)后片煙輸送風(fēng)速可以達(dá)到18 m/s以上。這樣片煙進(jìn)入沉降式落料器對(duì)過(guò)濾網(wǎng)的沖刷力度要遠(yuǎn)大于絲狀物料。

（3）粘附過(guò)濾網(wǎng)網(wǎng)面片煙物料生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法及時(shí)清理。在正常生產(chǎn)過(guò)程中，不可能進(jìn)入沉降式落料器內(nèi)進(jìn)行清理網(wǎng)面，導(dǎo)致過(guò)濾網(wǎng)上片煙粘附過(guò)多，影響風(fēng)力分布，導(dǎo)致生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。

2 改進(jìn)措施

（1）在過(guò)濾網(wǎng)后方添加骨架沖孔網(wǎng)板。其主要目的加強(qiáng)過(guò)濾網(wǎng)強(qiáng)度，抵消過(guò)濾網(wǎng)向后方的張力，防止過(guò)濾網(wǎng)變形。但添加骨架網(wǎng)板同時(shí)肯定會(huì)降低整個(gè)過(guò)濾網(wǎng)的透空率，所以骨架沖孔網(wǎng)板的開(kāi)孔規(guī)格至關(guān)重要。由于方孔網(wǎng)板的透空率要大于圓孔的，故該次改進(jìn)選取五種規(guī)格的方孔沖孔網(wǎng)板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（如表1）

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)規(guī)格3的沖孔網(wǎng)板可以滿(mǎn)足落料需要；規(guī)格1和規(guī)格2由于透空率低，造成過(guò)濾網(wǎng)上下表面壓差過(guò)大，片煙容易吸附在過(guò)濾網(wǎng)上造成堆積無(wú)法實(shí)現(xiàn)自由沉降；規(guī)格4和5沖孔網(wǎng)板透空率可以滿(mǎn)足自由沉降要求，但長(zhǎng)時(shí)間帶料運(yùn)轉(zhuǎn)后，過(guò)濾網(wǎng)容易發(fā)生變形，降低使用壽命。所以經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定沖孔網(wǎng)板的最終規(guī)格為40 mm×40 mm。（如圖2）

（2）增加物料導(dǎo)向板及尾部隔板。具體方案為在沉降式落料器進(jìn)料口處增加一套物料導(dǎo)向板，在沉降式落料器過(guò)濾網(wǎng)板后側(cè)增加一塊200 mm的隔板。

如圖3改進(jìn)后沉降式落料器結(jié)構(gòu)圖所示，物料導(dǎo)向板為活動(dòng)式，可進(jìn)行角度調(diào)整，控制物料進(jìn)入沉降式落料器內(nèi)的角度，使物料拋擲到過(guò)濾網(wǎng)底部隔板下方。過(guò)濾網(wǎng)后端增加隔板，可以使落料器后端形成局部低風(fēng)區(qū)，這樣拋擲到隔板下方的物料便可以實(shí)現(xiàn)自由沉降，解決了片煙物料大量吸附在過(guò)濾網(wǎng)上的問(wèn)題，減小過(guò)濾網(wǎng)的壓力。

（3）增加定時(shí)噴吹裝置（圖3）。定時(shí)噴吹裝置由調(diào)壓過(guò)濾器、緩存氣罐、電磁閥、噴吹管及連接管件組成。整套定時(shí)噴吹裝置安放在沉降式落料器尾部，噴吹管安裝在過(guò)濾網(wǎng)上方50 mm處。

噴吹裝置的工作原理為外部引入壓縮空氣對(duì)接到調(diào)壓過(guò)濾器接口處，通過(guò)調(diào)壓過(guò)濾器調(diào)整壓力整后通入緩存氣罐中。利用電控程序控制電磁閥的開(kāi)啟時(shí)間與關(guān)閉時(shí)間，實(shí)現(xiàn)噴吹管的定時(shí)噴吹功能，通過(guò)噴吹產(chǎn)生的氣流反向沖擊過(guò)濾網(wǎng)網(wǎng)面，網(wǎng)面產(chǎn)生振動(dòng)來(lái)清理粘附在過(guò)濾網(wǎng)上的物料。通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，噴吹裝置每次噴吹間隔5 min，每次噴吹時(shí)間2 s，就可以達(dá)到過(guò)濾網(wǎng)面的自清理。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多家煙廠在線使用實(shí)踐證明，改進(jìn)后的沉降式落料器可以在片煙物料氣力輸送上使用，并解決了沉降式落料器在正常生產(chǎn)過(guò)程中的無(wú)法及時(shí)清理的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了過(guò)濾網(wǎng)面自清理的功能。

但是沉降式落料器是否能夠在粉狀物料氣力輸送上實(shí)現(xiàn)自由沉降還需要大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

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