在玉米淀粉生產(chǎn)過程中，淀粉干燥后需要輸送到包裝車間去。這個輸送系統(tǒng)是十分重要的，它關(guān)系到淀粉包裝溫度、粉塵飛揚、淀粉回收率和安全生產(chǎn)等重大事項。正確設(shè)計和配置玉米淀粉輸送系統(tǒng)可以降低淀粉溫度、保障安全生產(chǎn)的順利實施。
玉米淀粉輸送系統(tǒng)是指從淀粉氣流干燥旋風(fēng)分離器下的淀粉料斗到淀粉包裝車間的淀粉料倉之間的部分。本文講述使用羅茨風(fēng)機正壓吹送、離心風(fēng)機負壓吸送和正壓吹送三種方式對淀粉進行輸送的氣力輸送系統(tǒng)。
玉米淀粉氣力輸送原理
玉米淀粉輸送采用氣力輸送技術(shù)。氣力輸送，又稱氣流輸送，是利用氣流能量在密閉管道內(nèi)沿氣流方向輸送顆粒狀物料，是流態(tài)化技術(shù)的一種具體應(yīng)用。在輸送過程中，該技術(shù)還允許對物料進行加熱、冷卻、干燥和氣流分級等物理操作。流過的單位重量氣體得到能量的大小是氣體輸送機械的重要性能，用風(fēng)壓來表示氣體輸送機械賦予單位體積氣體的機械能。由于氣體密度小，有可壓縮性。
氣力輸送的特點是結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，可以水平、垂直或斜向輸送，占用地面和空間少，輸送線路靈活，防塵效果好，不污染環(huán)境和物料。在輸送物料的同時還能完成干燥、加熱、冷卻和混合等過程，能量消耗大。輸送管道兩端的氣體壓力差使管道中的氣體流動，當氣流的速度達到一定值時，管道中的物料在氣流動力作用下被送走。管道中物料的流動狀態(tài)隨氣流速度、物料特性和氣流中所含物料量的不同而變化。氣流速度越大，物料在管道中就越接近于均勻分布的懸浮狀態(tài)。氣流速度漸次減小時，在水平管道中的物料逐漸沉降，靠近管底處的物料量增加，一部分物料甚至堆積在管底邊滑動邊前行。當氣流速度小于一定值而物料又較多時，在水平管道中的物料堆積層將局部增厚，直至堵塞不動，而在垂直管道中的物料則沉降下來。
在水平管道內(nèi)，氣流動力方向與物料顆粒重力方向垂直，而共懸浮和運動狀態(tài)更為復(fù)雜。在選擇氣流速度時，通常以垂直管道內(nèi)的懸浮速度為依據(jù)。在實際氣力輸送管道中，由于物料相互之間以及和管壁的摩擦、碰撞，加之管道內(nèi)氣流的不均勻等多種原因，實際所需的氣流速度遠比物料的懸浮速度大。
玉米淀粉氣力輸送分類
⑴ 根據(jù)物料在輸送管道中的密集程度，將氣力輸送分為
密相輸送和稀相輸送兩種。
① 密相輸送：固體含量高于400kg/m3或固氣比(R)為1:210～260的輸送過程，操作氣速為30～35m/s，用較高的氣壓壓送。密相輸送采用較大的氣流速度和較高的固氣比，輸送能力大，輸送距離長，物料破損和設(shè)備磨損較重，能耗較大。
② 稀相輸送：固體含量低于100kg/m3或固氣比(R)為1:900～1000的輸送過程，操作氣速為30～35m/s，用較低的氣壓壓送或吸送。稀相輸送采用較大的氣流速度和較低的固氣比，輸送能力小，輸送距離為數(shù)百米，物料在管道中呈懸浮狀態(tài)，物料破損和設(shè)備磨損較輕，能耗較小。稀相輸送按管道內(nèi)氣流狀態(tài)分為負壓(吸送)輸送、正壓(壓送)輸送和混合輸送三種形式。
⑵ 根據(jù)所用設(shè)備和輸送物料的方法，可將氣力輸送分為
羅茨風(fēng)機正壓吹送、負壓吸送、發(fā)送罐正壓吹送三種。
① 羅茨風(fēng)機正壓吹送：正壓吹送技術(shù)管道內(nèi)壓力高于大氣壓，加料器將粉粒送入有壓力的管道中，卸料方便，輸送距離較長。正壓吹送技術(shù)一般由羅茨風(fēng)機提供動力，輸送量大、距離長、操作穩(wěn)定等優(yōu)點。該輸送裝置是利用裝在輸送系統(tǒng)起點的風(fēng)機或空氣壓縮機將正壓空氣通入供料器處與物料混合，形成雙相流經(jīng)輸料管送到分離器或儲倉內(nèi)。物料分離卸出，空氣經(jīng)過濾后逸入大氣。這種系統(tǒng)適合于從一處進料向數(shù)處卸料。
正壓吹送技術(shù)輸送裝置采用的供料器有：噴嘴式供料器、葉輪式供料器、螺旋式供料器、容積式供料器。噴嘴式供料器是壓縮空氣經(jīng)噴嘴產(chǎn)生高速氣流，將物料吸入供料器，并隨氣流進入輸料管。這種供料器的空氣消耗量大，輸送能力與輸送距離均有限。葉輪式供料器的下部為輸料管，或在輸料管中裝有噴嘴。通常用在輸料管內(nèi)和供料處的壓力差小于0.06MPa的系統(tǒng)中，輸送磨琢性小的粉粒料。螺旋式供料器，又稱螺旋泵，是利用螺距逐漸減小的螺旋葉片將物料壓實，有時可在螺旋槽的出口處裝一個重錘活門，下部是裝有噴嘴的混合室，靠噴嘴噴出的氣流將物料送入混合室。通常采用的空氣壓力為0.3MPa。它的能量消耗較大，工作部件容易磨損，僅適合輸送粉料。容積式供料器，也叫充氣罐或倉室泵，是將壓縮空氣通入裝有物料的罐內(nèi)，空氣與物料混合后由罐的底部或頂部進入輸料管進行輸送。通常采用的空氣壓力高達0.7MPa。單罐僅能間歇式工作，連續(xù)輸送需要將兩罐并聯(lián)或串聯(lián)使用。有時還可在不同區(qū)段對輸料管給予補氣，輸送距離可達2km。
② 負壓吸送：負壓吸送技術(shù)管道內(nèi)壓力低于大氣壓，自吸進料，負壓卸料，輸送距離較短。負壓吸送技術(shù)輸送可從低處(或散裝處)、多點向高處一點輸送，一般由通風(fēng)機提供動力。負壓吸送式
氣力輸送裝置利用裝在輸送系統(tǒng)末端的風(fēng)機或真空泵抽吸空氣，在輸料管中形成負壓氣流。物料從吸嘴被吸入輸料管，與空氣形成雙相流送至分離器內(nèi)，物料借重力或離心力從氣流中分離卸出?？諝膺^濾后經(jīng)風(fēng)機逸入大氣。這種系統(tǒng)供料方式簡單，適合于由一處或數(shù)處進料向另一處集中卸料的短距離輸送。吸嘴有移動式和固定式兩種。移動式吸嘴通過軟管與輸料管相聯(lián)，固定式吸嘴需要安裝給料機以均勻給料。
負壓吸送輸送系統(tǒng)用以輸送的氣體壓力低于大氣壓力，故稱負壓吸送式輸送。這種方式可靠、成熟。特點：環(huán)?？煽啃宰詈茫苈穬?nèi)粉塵不會泄漏于環(huán)境。設(shè)備制造、維護要求低，可操作性強。使用的壓力(真空度)小，安全性高。氣體取自大氣，氣體的溫度即為環(huán)境氣溫。輸送為連續(xù)式、亦可間斷，管道內(nèi)無積存。容易實現(xiàn)多點進料、多點卸料的輸送目標。氣體動力源一般為離心風(fēng)機，使用壽命長，適宜一般不超過100m的短距離輸送，適合工藝過程中的物料輸送。對物料適應(yīng)性強，粉料、顆粒料均可順利輸送。
負壓吸送輸送一般用為離心風(fēng)機作動力源，將管路及中間的倉式容器抽成一定的真空狀態(tài)，促成進風(fēng)口，在大氣壓作用下形成物料粉粒料與氣體的兩相流，經(jīng)輸送管道輸入旋風(fēng)分離器。兩相流在旋風(fēng)分離器內(nèi)由于離心力及重力的作用下，使大部分物料與氣體分離。少量物料與氣體進入除塵器，通過濾袋作用使粉料與氣體分離。氣體排入大氣。負壓吸送輸送淀粉、蛋白粉、纖維等，可降低物料溫度4～7℃。
③ 發(fā)送罐正壓吹送：這種正壓吹送技術(shù)管道內(nèi)壓力高于大氣壓(低于使用羅茨風(fēng)機正壓吹送的壓力)，卸料方便，用離心風(fēng)機將粉粒送入有壓力的管道中，其它設(shè)備和部件與使用離心風(fēng)機負壓吸送的方法基本相同。
④ 混合氣力輸送：除以上正壓和
負壓氣力輸送方法外，還有一種混合氣力輸送，這種輸送裝置由吸送式和壓送式組合而成，共用的風(fēng)機置于其間。它具有兩者的特點，可在數(shù)處進料和數(shù)處卸料。
