论在粮油及饲料生产工艺中如何合理选择及配置风网

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年26期   作者:季通清
[导读] 粮油、饲料等加工厂中的通风除尘系统,通常叫做通风网路
        季通清
        扬州牧羊粮食机械有限公司,江苏,扬州,225000
摘要:
        粮油、饲料等加工厂中的通风除尘系统,通常叫做通风网路,简称风网。常用的两种形式:单独风网和集中风网。单独风网管道一般比较简单风量容易调节和控制。设备投资较大,往往因风量小而采用小型风机和电机,效率较低,在动力消耗上不经济。相对增加了占地面积和安排的困难;集中风网动力消耗、设备造价和维护费用都较经济,粉尘处理和回收较简单。但集中风网运行调节比较困难,吸风支管容易被粉尘堵塞,当一个风网吸点的风量发生变化时,将会影响到整个网路。   
        关键词:粮油加工;单独风网;集中风网;核算  
前言:
        在现代化粮油及饲料等行业生产过程中,决定产品品质、能耗、生产环境、经济效益、产量等指标的因素往往首先考虑的是加工工艺和设备性能 ,但实际生产过程中加工工艺及设备都大同小异,真正能决定上述等指标的还是风网配置是否合理、经济高效,这就不得不涉及风网形式的选择、核算、风损计算等。                                                                                      
(一)如何选用合适的风网形式
1.单独风网原则:
a.吸出的含尘空气必须单独处理;
b.吸风量要求准确而且需经常调节;
c.需要吸风量较大;
d.机器本身自带风机;
e.附近没有可以合并的吸尘点或机器。
2.除上述五种情况外的机器或吸点,应尽量选用集中风网形式。
3.粮食加工过程中,设置吸风装置的主要任务是:吸除灰尘、余热、余湿及完成某些工艺过程,以达到改善劳动条件,保护设备和提高生产率。在确定和设计设备吸风装置时应做到以下几点:
a.密闭为主,吸风为辅,减少和防止粉尘外逸;
b.尽量靠近并对准尘源和含尘气流的运动方向,在保证一定排尘风速下,能有效地以最少风量最大限度地排除粉尘;
c.控制好危险断面的风速, 防止吸走物料。对颗粒状物料, 危险断面的风速为3-
d.4m/s,粉状物料为0.5-1m/s。
e.对需要吸除余热、余湿及用于风力分离的设备,吸风装置应留有适当的风口和合理的风道,保证足够的风量;
f.坚固耐用,拆卸方便,便于工人的操作和维修。
(二)核算方法
        在风网中,当含尘空气的浓度为10g/m3时,其流动时的压损仅比清洁空气增加1% 左右,因此,在实际阻力计算中可以忽略粉尘浓度对网路压损的影响,风网总阻力为主阻管道上设备阻力、除尘器阻力、沿程阻力和局部阻力之和,总风量为各吸尘点的风量之和。
1.绘制通风除尘网路示意图:
        不用一般的投影方法表示,对计算来讲,管网的空间位置并不重要,这里考虑的只是风管和其它设备之间的相互位置关系,可大致按比例绘制。用简单的符号和线条表示设备和管道,并用短线画出管段的位置;
2.对各管段进行划分和编号:
为计算方便,在作完示意图后,需对管段进行编号和划分。通常把每一段管径不变
( 即流量、流速不变) 而又连续的管道, 作为一段编一个号( 不论其长短及是否弯曲)。编号时,先选一条管网最为复杂的路线(设备自身阻力最大,或离风机最远,或风网管件最多的路线)作为主阻管路,从进风口至吸风口依次编号,其它作为支管;
3.确定各吸点的吸风量和阻力;
4.确定风管断面尺寸。(80、90、100、110、120、130、140、150等规格);
5.确定除尘器形式、规格和计算其实际阻力。
若在风网设计计算时,并联管路节点未进行平衡计算,在风网实际运  动时,网路将自动平衡,从而使各吸点实际吸入的风量与设计值发生较大偏差;计算阻力小的吸点将吸入比设计值更大的风量,有可能导致吸口断面风速过高吸走完整粮粒;计算阻力大的吸点将吸入比设计值小的风量, 从而导致吸点粉尘控制不好、降低工艺效果、水平管道发生粉尘沉积等不良后果。
一般来说当两并联管路阻力差值超过10%时就需要进行平衡工作,平衡的方法有以下两种:

(并联风网中主阻管路与支路在节点之间的阻力为H1、H2 Ψ为支管相对于主阻管路的不平衡率)
a.计算风网总阻力和总风量;
b.集中风网阻力平衡。                                                             
6.根据风网总风量和总压损选择离心通风机的型号、机号和电机。
        通风除尘网路受机器设备振动的影响,安装质量好的管网初运转时几乎不漏风,但是运转一定时间后,却不可能保持十分严密,一般会有7%~15%的漏风量。如果网路设计不合理,施工质量差或长期失修,漏风量将更大。所以设计时就考虑必要的漏风量。
        管网的漏风主要发生在法兰连接处、清扫孔和闸门等处。此外除尘器在吸气段工作时,也会发生漏风现象。漏风率的大小同管网的长度和繁简程度有关。考虑上述两部分漏风因素,采用的漏风系数按1.1~1.2计算.单根除尘管不考虑漏风。
考虑到设计、施工安装误差、长期运行中通风机性能降低等因素,在选择风机时,对计算的压损值要附加一个安全系数。附加的量即为风机风压的余量。这一系数通常取1.15~1.2。
H风机=(1.15~1.2)H总
Q风机=(1.1~1.2)ΣQ

7.计算完毕,应将设备型号、吸风量和阻力、管道规格和风速、风机型号、除尘器规格、电机功率、转速及型号标明在图上。

核算实例1:






局部压损 H
  当空气流过风管的管件(如弯头、三通、渐扩管、阀门等)时,因流向和流速的变化以及气流的分流和合流都会造成能量损失,称为局部损失。

局部压损系数一般是通过实验方法求得的。实验时先测定出管件前后的全压差,再除以同风速v对应的动压ρv2/2,便得到局部压损系数值。                                                   a、弯头
气流经弯头转弯时,由于惯性作用在弯头的外侧和内侧形成两个涡流区。另由于风管中心处的气流速度要比管壁附近的大,因此在转弯时离心力也大,从而产生力矩,引起气流成对地旋转,其旋转方向是由中心向外。



b、三通

使气流分流称压气三通,合流称吸气三通。










核算实例2:图示为某饲料加工厂粉碎机风网示意图,完成该风网的计算。



因 风 网 H = 231.6×1.15 = 266.34×9.8 ( Pa) , 不 考 虑 风 机 的 余 量 : Q 风 = 2250 ( m3/h) , 查 离 心 通 风 机 性 能 曲 线 图 。 选 择 6-23 № 6 风 机 n=2300r/min N=5.5kW 。
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