沉降式落料器在片烟物料气力输送上的改进

郭永 李博

摘 要：沉降式落料器广泛应用于烟草行业气力输送系统上。相对传统切向落料器，沉降式落料器具有结构简单、容易保养、占地面积小等优点，主要应用于叶丝、膨胀丝、梗丝等丝状物料气力输送设备上。沉降式落料器在片烟的气力输送落料过程中，由于片烟的物料状态为片状，物料受风面积大，易粘附沉降式落料器过滤网，造成过滤网网面局部压损过大发生堵料现象。通过增加冲孔网板骨架、物料导向板和定时喷吹装置三项改进措施后，可以实现片烟物料的自由沉降，达到要求的使用效果。

关键词：沉降式落料器 气力输送 片烟 自由沉降

中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0172-02

沉降式落料器（图1）是一种新式落料器，物料通过管道输送至落料器进口，合格物料沉降至气锁排出至指定落料点，物料中的粉尘颗粒穿过过滤网输送到除尘器集中收集。沉降式落料器的原理是根据不同物料间悬浮速度差异来实现物料的自由沉降。可根据牛顿定律建立方程进行受力分析：

ma=mg-R

式中：m为物料的质量；a为物料的运动加速度；R为空气对物料自由落体的阻力；g为重力加速度。

由上式可以得出，悬浮速小于空气阻力随气流上升；而悬浮速度大于气流速度则穿透气流沉降下来。由此可见只要将沉降式落料器内的气流控制在大于粉尘颗粒重力且小于物料重力时，便可以实现物料自由沉降及与粉尘颗粒分离。

相对传统切向落料器，沉降式落料器具有结构简单、容易保养、占地面积小等优点，目前主要应用于叶丝、膨胀丝、梗丝等丝状物料气力输送设备上。但在片烟等片状物料输送设备上使用时，发生了片烟物料无法沉降现象，影响正常生产，需进行进一步改进加强沉降式落料器的通用性。

1 问题分析

经观察分析后得出造成沉降式落料器在片状物料上无法正常使用主要有以下原因：

（1）片烟物料状态不同。片烟物料为片状，受风面积相对丝状物料较大，不易沉降，易粘附在过滤网上，导致过滤网两侧压差过大大，网面产生变形。

（2）片烟物料单片重量大。片烟物料单片物料重量远大于丝状物料，所需输送风速较高。一般烘后丝状物料采用矩形管输送风速为13.5～15.5 m/s左右，但润后片烟输送风速可以达到18 m/s以上。这样片烟进入沉降式落料器对过滤网的冲刷力度要远大于丝状物料。

（3）粘附过滤网网面片烟物料生产过程中无法及时清理。在正常生产过程中，不可能进入沉降式落料器内进行清理网面，导致过滤网上片烟粘附过多，影响风力分布，导致生产无法正常进行。

2 改进措施

（1）在过滤网后方添加骨架冲孔网板。其主要目的加强过滤网强度，抵消过滤网向后方的张力，防止过滤网变形。但添加骨架网板同时肯定会降低整个过滤网的透空率，所以骨架冲孔网板的开孔规格至关重要。由于方孔网板的透空率要大于圆孔的，故该次改进选取五种规格的方孔冲孔网板进行实验。（如表1）

经过试验，发现规格3的冲孔网板可以满足落料需要；规格1和规格2由于透空率低，造成过滤网上下表面压差过大，片烟容易吸附在过滤网上造成堆积无法实现自由沉降；规格4和5冲孔网板透空率可以满足自由沉降要求，但长时间带料运转后，过滤网容易发生变形，降低使用寿命。所以经过试验确定冲孔网板的最终规格为40 mm×40 mm。（如图2）

（2）增加物料导向板及尾部隔板。具体方案为在沉降式落料器进料口处增加一套物料导向板，在沉降式落料器过滤网板后侧增加一块200 mm的隔板。

如图3改进后沉降式落料器结构图所示，物料导向板为活动式，可进行角度调整，控制物料进入沉降式落料器内的角度，使物料抛掷到过滤网底部隔板下方。过滤网后端增加隔板，可以使落料器后端形成局部低风区，这样抛掷到隔板下方的物料便可以实现自由沉降，解决了片烟物料大量吸附在过滤网上的问题，减小过滤网的压力。

（3）增加定时喷吹装置（图3）。定时喷吹装置由调压过滤器、缓存气罐、电磁阀、喷吹管及连接管件组成。整套定时喷吹装置安放在沉降式落料器尾部，喷吹管安装在过滤网上方50 mm处。

喷吹装置的工作原理为外部引入压缩空气对接到调压过滤器接口处，通过调压过滤器调整压力整后通入缓存气罐中。利用电控程序控制电磁阀的开启时间与关闭时间，实现喷吹管的定时喷吹功能，通过喷吹产生的气流反向冲击过滤网网面，网面产生振动来清理粘附在过滤网上的物料。通过实践验证，喷吹装置每次喷吹间隔5 min，每次喷吹时间2 s，就可以达到过滤网面的自清理。

3 结语

经过多家烟厂在线使用实践证明，改进后的沉降式落料器可以在片烟物料气力输送上使用，并解决了沉降式落料器在正常生产过程中的无法及时清理的问题，实现了过滤网面自清理的功能。

但是沉降式落料器是否能够在粉状物料气力输送上实现自由沉降还需要大量实验进一步验证。

参考文献

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