新型打葉復烤落料器篩網的研究與應用

李貴平，周云春，陳俊龍，陳 成

（紅塔集團玉溪卷煙廠，云南玉溪 653100）

0 引言

云南玉溪卷煙廠復烤二車間打葉風分線現用落料器是Mactavish 公司設計的篩鼓式切向落料器，屬于20 世紀90 年代初的產品。主要承擔打葉去梗后氣葉分離和塵葉分離的重要作用。落料器是打葉機組、風分系統中不可缺少的部件,起到物料分離的作用,落料器具有分料效率高、處理風量大、能夠保持暢通的風力系統等優點,切向落料以結構緊湊,性能良好,安全可靠等優點,在風送及風分系統中廣泛應用,是打葉復烤設備中氣力輸送設備的主要裝置。

1 切向落料器結構及工作原理

切向落料器是利用物料的慣性和氣流方向改變的原理,達到將物料從氣體中分離出來的作用,切向落料器工作原理如圖1所示。切向落料器主要由進料扁管、排氣筒、分料器體、星形排料閥（氣鎖）及落料器篩網組成。工作原理：當風網系統的2 臺風機強制吸風時,通過除塵管道使排氣筒形成負壓。由于排氣筒的吸風作用,分料器體內形成負壓真空狀態；物料和空氣在吸料嘴處負壓吸風的作用下，通過進料管以較高的速度進入分料器體內；物料在離心力的作用下被推向圓孤器壁,迫使其改變運動方向,又在重力的作用下沉降到星形排料閥（氣鎖），隨著星形排料閥（氣鎖）葉片的轉動，物料被卸出，并被一次拋料輥拋向風分倉，含塵空氣通過排氣筒和除塵管道進入除塵器內除塵，如此周而復始,形成暢通無阻的風力系統。

星形排料閥（氣鎖）是隔斷氣流使物料順利通過的裝置，同時切向落料器與除塵器配合，實現風分段的物料與灰塵的分離。落料器篩網（圖2）用1.5 mm 厚不銹鋼鋼板卷制而成，板上沖有直徑3 mm 通孔，輔以導流肋板、筋板、端板、篩網軸組成。軸兩端的軸承座安裝在殼體上，篩網的轉速（16～18）r/min。

圖1 切向落料器結構

圖2 落料器篩網結構示意

2 存在的問題

由于切向落料器型體結構設計不合理及內排氣筒風速偏高等原因,使用中存在以下問題：①內排氣筒風速較高、負壓大，在篩網兩端會吸附大量葉片，造成篩網兩端網孔堵塞（圖3）；②由于篩網兩端網孔堵塞，在切向落料器上方物料扁管兩側就會產生風力渦流，造成物料堆積現象（圖4）,物料的堆積將導致停機，嚴重影響生產的連續性；③由于篩網兩端網孔堵塞，造成氣鎖落料不均勻，兩端物料多，中間物料少，降低風分效率。

要找到篩網堵塞的原因，一定要了解物料的物理、風動特性，必須要控制好以下因素：①氣料比。氣料比是單位質量氣體所能輸送的物料質量；②進料口風速。進料口風速過低，葉梗分離效果差，過高則系統壓損增大，噪聲及能耗增大；③出料口風速。出料口風速過低會導致管道內粉塵沉降，過高會造成跑片現象。

圖3 篩網兩端吸附煙葉

圖4 進料管堵塞物料

用風速儀進行現場測試計算，氣料比為0.3，進料口風速22 m/s，排氣管風速7 m/s，以上數值均在標準范圍內。現場觀察確認殼體及篩網安裝正確，無歪斜現象，兩端密封良好。分析篩網的結構及工作原理，當風機從兩端過渡風管吸風時，物料被風帶向兩側，用風速儀測量篩網兩側和中部風速，發現篩網兩側風速明顯高于中間風速，造成篩網兩端吸附上大量煙葉，導致截面物料分布不均，進料管堵塞的故障。

3 解決辦法

圖5 篩網

車間的切向落料器篩網主要使用均勻分布的不銹鋼網孔篩網,中心為一通軸，通過兩端支環與篩網連接，軸兩端通過軸承座安裝在殼體上，如圖5所示。為解決篩網網面風速不均勻，篩網兩端煙葉吸附，網孔堵塞問題，設計新型落料器篩網，使內排氣筒里的風速及風壓均勻，達到消除篩網兩端網孔堵塞的現象，解決切向落料器上方物料扁管兩側物料堆積問題，使物料下落均勻，提高風分效率。

利用空氣動力學原理，設計新的落料器篩網網孔。使用圓形篩網長3600 mm、直徑620 mm，網孔結構為：孔徑3 mm、孔距7.66 mm，每個圓周孔數402 個，長度方向總排數882 個，1 個落料器網孔總數402×882=354 564 個。新篩網的設計思路是保持篩網的網孔孔徑不變，篩網長度中間位置網孔數402 個不變，網孔數由中間向兩端逐步遞減（圖6），設計為將長度方向網孔等分20 份，中間網孔數402 個不變，然后每份向兩端逐步遞減20個，兩端網孔數為222 個。

落料器篩網的設計必須使空氣順利排走而不帶走物料，篩網的結構尺寸,會直接影響篩網內部的氣流、氣壓，還會對風分效率造成直接影響。篩網制成后做風洞實驗，根據實驗數據分析落料器篩網內部在水平方向上各點風力的負壓情況，再調整篩網網孔遞減數目，使篩網內部風力達到各點平衡一致。當風機從落料器吸風時，整個轉網的網面風速更加均勻，物料在設備寬度方向上也趨于一致，不會跑偏。新設計的落料器改變篩網網孔結構，網孔數目由中間向兩端逐步遞減，最終達到落料器篩網內部各點風速、負壓平衡一致。

圖6 新設計的篩網

4 結語

篩網制成后在線安裝測試，并對使用效果進行檢測。正常生產一段時間后，篩網兩端網孔未出現堵塞現象，落料口落料均勻，料氣分離效果和回風效果良好，同時也解決了進料管堵塞物料的現象，保證下一風分或運輸工序供料均勻，提高了風分設備的風分效率。風分機的風分效率不僅與來料穩定有關，風分風速和風速的均勻性也是至關重要的。

落料器堵塞的原因較多，結合現場工作實際，通過分析切向落料器堵塞原因，結合空氣動力學原理，制作新型打葉復烤落料器篩網。經過運行觀察，解決了篩網兩端網孔堵塞，物料堆積等問題，降低了切向落料器故障率，保證設備的正常運行和生產的連續性，為企業創造了一定效益。新型打葉復烤落料器篩網已成功申請實用新型專利，增加了企業的無形資產，提高了企業的競爭力。