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食品级企业米糠油厂中低压稀相气力输送系统

文章出处:厚德机械 人气: 发表时间:2016-05-11

  米糠是稻谷加工的副产物,我国年产稻谷近2亿多吨,出糠率按6%计算,可产米糠1000万吨以上,占世界之首。稻谷在加工成精米的过程中要去掉外壳、种皮和胚,米糠就是由种皮和胚加工制成的。米糠是一种营养丰富的物质,含有大量的油脂、蛋白质、维生素、矿物质等营养元素,其中油脂含量达15%~20%,油脂中富含油酸、亚油酸、磷脂等,极有营养价值。

  近几年来国内米糠油厂陆续建设,米糠油厂中一个重要的工序,就是把大米加工厂生产的米糠输送到米糠油厂车间。米糠的输送一般分为机械输送和气力输送,机械输送已经很少采用,而气力输送由于具有机械输送无法比拟的优点而被广泛使用。气力输送一般分为中低压稀相、高压脉冲及负压稀相三种输送方式。本文以桦川米厂设计的一处中低压稀相米糠气力输送系统介绍分析给大家。

  该厂已经建有100t/d大米加工线三条,日处理水稻原粮约450t。任务是设计一条米糠气力输送系统,将米加工厂生产的三处米糠集中后,输送到155m远的米糠油加工厂内卸料,管道水平输送155m,垂直提升6m。米糠输送生产率35t/d,米糠容重按310kg/m³计算。气力输送系统的中低压稀相、高压脉冲及负压稀相三种输送方式,一般均由气源、供料装置、分离与收尘系统、管路及控制系统组成。在米糠气力输送工艺的三种形式中,即中低压稀相、高压脉冲及负压稀相,分离与收尘系统、管路和控制系统基本相同,主要不同部分为气源和供料装置。

  通过对三种输送形式做比较可以看出,高压脉冲气力输送的气源来自空气压缩机,初期投资较高,由于系统输送压力一般在0.4MPa以上,则对分料罐换向阀的技术性能要求很高,增加了系统初期投资和系统的不稳定性,另外本方式的控制系统比较复杂,系统故障率较高。负压稀相气力输送以罗茨真空泵或离心风机作为气源,由于是抽真空,所以输送距离局限性较大,一般在100m以下。在负压输送中,离心风机属于低真空输送范畴,需要配置较大风量和输送管径,相应的分离和除尘设备也要增大,系统的耗能高、投资大及运行成本高。罗茨真空泵为高真空输送,自身结构特点决定了通过真空泵的尾气不能含有太多灰尘,因此对系统的分离和除尘系统的技术性能要求很高,导致系统的稳定性降低,维护费用增高。距离小于200m的适合于中低压稀相输送,而一般米糠生产车间与米糠油工厂车间距离都在这一范畴之内。系统输送压力一般为100kPa以下,气源采用罗茨鼓风机,尾气无污染,输送为正压,输送的米糠不受外界环境的影响,整套系统工作环境较好,对设备性能要求低,系统运行平稳性高,维护费用和耗能均较低,所以,米糠输送推荐采用中低压稀相气力输送方式。

  本项目设计原则是尽量缩短输送长度,减少弯头,合理布局管路。首先根据所要求的输送量,确定输送混合比,输送风速(m/s),然后计算出所需总风量(m³/h)。考虑到米糠为散料,粘稠且易堆积成块,为防止水平管堵塞,输送混合比选择为4~8,输送风速选为l8~20m/s。根据设计好的管路系统,计算整个系统的阻力和总阻力选择风机。本项目采用罗茨风机作为气源,将高于当地大气压的正压空气通往供料系统中,物料通过进料流管、抽气室,在重力作用下进入供料器进行定量供料,料气混合后,在管道内保持一定流速,一起经管道送到终点的料气分离成品仓,分离出物料进入下一道生产工序,空气经分离过滤后排入大气。

  气力输送系统由气源机械、供料装置、输送管道和分离过滤设备四大部分组成。气力输送系统能否成功和有效地运转,首先取决于供料装置是否合适,选定的供料装置是否能满足物料特性和气力输送系统的要求是设计中的关键问题。本项目采用罗茨风机的压运系统,罗茨风机具有体积小、高效、节能、稳定、低噪音、振动小等特点。风机选用100型罗茨风机,电机功率11kW,风量4.55m³/min,压力P=58.8kPa,转速1310rpm。此罗茨风机配有进口消音器和出口消音器。由于罗茨风机提供的压力较高,选用关风器应为高压旋转供料器,保证密封性的要求。本项目选用高压旋转供料器为6.6L/R,功率0.75kW,此高压旋转供料器加工精度高,叶轮与壳体、端盖之间的间隙可达到0.1mm,耐高压,叶轮在旋转过程中产生的漏气小,适用于具有磨耗性粉粒体的物料,机壳内设有可更换的衬套,可延长使用寿命,转子用高硬度合金堆焊,衬套镀硬铬。旋转供料器下部设有加速室。由旋转供料器下来的物料,在加速室混合向管路供入时,加速室起到边加速边输送的作用,并且不会产生较大的压力损失。旋转供料器上部设有抽气室,是为了让物料更方便顺利的下落不影响输送而布置,它可以将旋转供料器返回料箱的气和料分开,料不因为有返回的气不爱下落,保障了系统稳定运行。本项目选用200型抽气室。

  尽量减少弯头,所选弯头曲率半径要大。本项目所使用的弯头曲率半径为R=5D(D为输送管道直径)。系统要设有可视检查镜,本项目在方便观察的地方设有两个。罗茨风机与旋转供料器间距离不小于12m,以便气流整流。输送系统管道应耐磨、抗压、密闭,本项目采用φ76×3.5mm无缝钢管作为输送管路,管路间以方便拆卸为原则焊接高压法兰盘,法兰盘间垫高压石棉垫,并螺栓连接密封。输送管道在室外部分做保温处理,以免带温度的米糠在输送时遇冷结露挂壁。米糠输送目的地设有料气分离的成品仓。成品仓上部设有简易除尘器(采用脉冲喷吹清灰方式),下部设有可视检视窗和检查门,锥底角度为60°,出料口设有排料关风器。由于米糠易黏结结块,成品罐不宜存料,应边来料边排放。

  该系统从开始试车并负载运行至今,系统性能良好,完全达到了设计要求。由此说明中低压稀相气力输送在米糠工程中的应用是可行的,可以在扩建或新建的米糠气力输送工程中推广应用。由于是改造项目,受现场空间限制,抽气室上部无法安装暂存斗。如果有空间可以安装暂存斗的话,该系统最好安装压力变送器。在输送管道堵塞以前,系统压力升高,超过设定值时压力变送器将系统压力信号反馈给旋转供料器,旋转供料器停止工作,不再排放米糠,米糠在暂存斗里储存,待输送管路通畅后再进行排料输送。