棉籽气力输送技术的应用与方案设计_司君涛

（2） 式中： G 气—输送空气的质量， t/h； 又因： G 气＝Qγ/1 000 μ—输送系统混合比。 （3）
式中： Q—输送风量， m3/h； γ—空气的比重， kg/m3。 结合式 （2） 和 （3） 可得：
（4） 由式 （4） 可以看出混合比跟系统输送风量成反 比， 即当棉籽输送量一定的情况下， 增大混合比可以 减少系统的输送风量， 降低功耗。但是当混合比太 大时， 容易引起棉籽输送管路的堵塞， 影响企业的正 常生产。为此在进行棉籽输送时要合理选择混合 比。 3.输送速度ν。 输送速度是输送系统的一个重要参数， 输送速 度必须确定合理， 使棉籽在管道中顺利、 经济的输 送， 过低会造成管道堵塞， 影响正常生产； 过高会增 加功率消耗。管道阻力系数与风速的平方成正比， 即系统的最佳输送速度， 应根据实验结果、 理论研究 以及生产实际所取得的经验数据等综合因素来确 定。 4.输送管道直径 D。 输送管道直径是气力输送系统的重要参数之 一， 输送风量一定的情况下， 管道直径较小时会造成 管道的堵塞， 影响正常生产， 管道直径较大时会造成 棉籽输送效率较低， 增加能耗。输送管道直径可按 下式计算： 又因：
中国棉花加工 第 1 期
18
加工技术与应用
2.故障率低， 便于维护。 本系统中没有复杂的机械运转设备， 连续性、 稳 定性高， 故障率低， 便于检修和维护。 3.控制灵活， 操作方便。 可根据远近距离、 棉籽产量变化、 棉籽回潮率变 化等随时调整风机转速、 功率、 输送风速、 输送量等 技术参数， 既提高了生产适应性， 又降低了能源消 耗， 使本系统始终工作在高效状态， 实现棉籽输送的 信息化管理和自动化操作。 4.有效防止棉籽的破损， 棉籽质量好。 （二） 设计准备工作 为最大程度降低气力输送系统的输送能耗， 提 高输送系统的可靠性， 棉籽输送系统的设计前需要 准备工作主要有： 确定棉籽输送系统的输送量、 昼夜输送量等， 以 便确定最佳型号的风机。 了解车间工艺流程、 输送距离及管路布置情况， 如水平、 垂直、 倾斜管道长度， 弯管数量， 弯管转弯角 度等， 以便设计美观、 经济、 安全的输送系统。 （三） 系统设计 通过对用户提供的原始资料进行分析， 设计棉 籽气力输送系统布局并绘制管路布置示意图。管路 布置时应注意多铺设直线管路， 以减少管路的压力 损失， 防止管路堵塞。然后进行输送量、 混合比、 输 送管路直径、 配用风机风量等主要参数的计算。 1.计算棉籽输送量 G。 通过设计初期的准备工作可以得到棉籽的平均 昼夜输送量 ， 但是进行管道设计计算时为保证输 送系统的可靠运行， 则实际计算棉籽输送系统的棉 籽输送量 G 时应有对应的安全系数 K： （1） 式中： G—棉籽计算输送量， t/h；
Q＝Sν
（5） （6）
K—安全系数， 一般为 1.15～1.20； T—昼夜实际工作时间， h。 2.混合比 μ。 混合比 （也称质量浓度） 是指棉籽输送过程中， 单位时间内同一横截面积上通过的棉籽的质量和空 气质量之比， 又称为输送比。
2014 年
—平均昼夜棉籽输送量， t；
结合式 （5） 和 （6） 可得 （7） 式中：
基金项目： 国家农业科技成果转化资金项目 （ 2012GB24420620 ） 课题名称： MLF 型棉籽气力输送系统中试
2014 年
使用风机输送棉籽， 但使用的是常规的低压风机， 输 送距离短、 耗电量大， 对环境污染大。 二、 棉籽气力输送系统设计 通过对国内外棉籽输送技术的分析， 笔者设计 了采用静压输送技术的棉籽气力输送系统。 （一） 系统的组成及特点 棉籽气力输送系统的作用就是将棉籽和空气以 一定的混合比， 在密闭的管道内连续输送到指定地 点的一种输送方式。针对我国棉籽存放在露天场 地， 场地大、 输送距离远等实际情况， 笔者设计的棉 籽气力输送系统由供料装置、 输送管路、 分离机构、 空气动力源、 卸料除尘等基本模块组成， 各模块可以 根据现场实际情况进行不同的组合。棉籽气力输送 系统配置示意图如图 1 所示。
图 1 棉籽气力输送系统配置示意图
棉籽气力输送具有以下特点： 1.设备简单， 布局灵活。 本系统核心设备是一台吹籽风机和一些管道、 三通， 可依据车间、 场地情况灵活布局， 管道的高度、 转弯的角度、 卸料的点数都非常容易配置和更改， 可 以进行由数点集中送往一处或由一处分散送往数点 的远距离操作， 输送距离达 200 m 以上。
������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
（上接第 17 页） 报警主机报警， 配合视频监控可以有 效地对厂区的安全进行监控。 系统自运行以来得到农六师、 新湖农场领导和 职工的高度评价， 新疆生产建设兵团农六师党委副 书记、 师长张顺帮同志对项目进行考察调研， 实地查 看系统的运行状态及成效， 给予了很高评价。兵团 卫视、 中华合作时报对系统在新湖农场的应用也进 行了采访报道。 三、 结论 郑州棉麻工程技术设计研究所开发的棉花加工
2014 年
中国棉花加工 第 1 期
20
中国棉花加工 第 1 期
19
加工技术与应用
D —输送管道直径， m； ν —输送速度， m/s。 5.输送系统所需配用风量 Q 配。 配用风量作为气力输送系统选择风机的重要参 数之一， 应符合实际的生产情况， 在计算系统的输送 风量 Q 时， 按照管道完全的密闭不漏气的状态下计 算所得。但是实际的生产中由于输送管道较长不是 一次成型得到， 因此， 气力输送系统存在管道粗糙、 漏风等情况。为保证生产的正常进行， 选用风机时 应考虑系统的安全系数， 则配用风量为： Q 配＝aQ （8） 式中： Q 配—输送系统所需配用风量， m3/h； a—安全系数， 其一般取值范围为 1.15～1.50。 6.输送系统压力损失ΔΡ总。 棉籽的气力输送系统主要的能源来源于棉籽入 口处的风机， 即空气的压力能量， 这就造成了压力损 失。输送系统入口处的压力最大， 随着棉籽沿管道 运输， 对应的压力也在逐渐递减， 到达出口处时压力 最小。为保证棉籽的顺畅运输， 配用风机需要足够 大的风压。 棉籽气力输送系统的压力损失主要包括， 输送 管道直管部分压力损失、 弯管以及阀门处的局部压 力损失等。由下式可得： ΔΡ总＝ΔΡ空+ΔΡ升+ΔΡ直+ΔΡ弯+ΔΡ通+ΔΡ卸 （9） 式中： ΔΡ总—输送系统的压力损失， Pa； ΔΡ 空 —纯净的空气进入输送管道时的压力损 失， Pa； ΔΡ升—在垂直或者倾斜管道中提升棉籽时克服 重力的压力损失， Pa； ΔΡ直—在直长管道中的压力损失， Pa； ΔΡ弯—在弯管中的压力损失， Pa； ΔΡ通—在三通中的压力损失， Pa； ΔΡ卸—在除尘卸料器中的压力损失， Pa； 输送系统压力损失是气力输送技术的一个重要 参数， 计算过程中考虑到压力损失的准确性， 以及确 保输气力输送系统的安全运行， 在避免功耗增大的 情况下， 选用风机的风压Ρ应有一定的余量， 即实际 的风机风压Ρ为： Ρ=KΔΡ总 （10） 式中： Ρ—选用风机的风压， Pa； K—安全系数， 一般取值为 1.1~1.2； ΔΡ总—输送系统的压力损失， Pa。 三、 结论 棉籽气力输送系统的各个设计参数和公式的准 确使用与确定， 对整个系统的正常运行都是非常关 键的。输送系统的设计过程中需要确定很多工艺参 数， 涉及学科范围较广， 为保证输送系统的高效低 耗、 较长使用寿命以及简单方便的控制都需要对设 计参数反复调整、 调试。本文提供的设计与计算方 法可以作为理论指导生产实际应用， 提高棉籽气力 输送系统的生产效率和安全可靠性。☆
信息化管理系统以现代信息网络技术为平台， 计算 机、 网络设备、 传感器、 测控设备为基础， 通过管理软 件对棉花加工信息进行获取、 传递、 处理、 再生， 实现 了对棉花加工环节的信息化管理。该系统的应用和 推广能够促进兵团棉花农场信息化管理水平， 提高 棉花加工、 收购环节的工作效率， 降低设备运行故障 率， 减少生产运行成本。该系统作为兵团棉花团场 农业信息化的重要组成部分， 通过与农业生产和城 镇管理等其他领域的资源共享和融合， 为团场智能 化城镇建设奠定了基础。☆
加工技术与应用
棉ห้องสมุดไป่ตู้气力输送技术的应用与方案设计
■ 司君涛
胡宝林 刘文婷
〔北京中棉工程技术有限公司， 北京 100052〕
随着气力输送在棉花加工行业的广泛应用， 棉 籽输送已打破原来的机械输送方式， 采用气力输送 方式。为降低输送系统的能耗以及提高系统的可靠 性， 迫切需要具体的棉籽气力输送系统设计方法。 一、 国内外棉籽输送现状分析 （一） 国外棉籽输送现状分析 美国的棉籽因为主要用于留种、 榨油、 饲料、 生 物制能， 所以美国对棉籽资源的保护非常重视， 棉籽 从棉花加工厂直接进入棉籽仓库。棉籽从棉花加工 生产线输送到棉花仓库， 全部采用细管道、 静压、 远 距离的气力输送， 效率高、 节省能源、 不破籽， 由于棉 籽在封闭的管道中输送， 所以无粉尘污染， 环保性 好。 印度与一些非洲国家一般使用常规风机输送棉 籽， 输送距离短、 能耗高。而少数使用美国加工工艺 的轧花厂也使用细管道、 静压输送， 但由于美国成套 设备成本很高， 因此在非洲使用的不多。 （二） 国内棉籽输送现状分析 在我国， 棉花加工后的棉籽是榨油、 提取棉籽蛋 白等有用物质的重要原料， 所以加工后的棉籽直接 输送到榨油厂， 或者输送到车间外， 由人力车运走。 输送方式多数是通过绞笼输送到榨油厂或者加工车 间外面， 输送距离一般从几十米至几百米不等， 最远 的可达到 650 m。绞笼输送存在初装成本高； 高空 作业危险性大、 检修困难； 棉籽很容易产生破籽， 影 响榨油效率和油的质量等问题。也有极少数加工厂