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成品的气流输送系统

烘干或干燥的成品常用气流输送装置烘干机的底部和从旋风分离器底部输送到包装车间或仓库中,同时将成品冷却到包装所需的温度。有时需要将旋风分离器分离出来的一部分细粉返回到烘干机中以便形成较大的颗粒,也是采用气流输送的方式。

气流输送系统的分类:有吸入式和压入式两种。

如图所示为吸入式(或低压式)系统。
风机放在最后一级旋风分离器的排出端,因而整个系统是在减压下操作。通过风机的空气几乎是不含粉尘的,这就减少了风机的清扫和维修时间。导管中空气速度较低(10-25m/s),空气所含粉末成品按质量计也是较低的,故导管直径较大。吸入的空气必须过滤,对于医药、食品还应加热杀菌和冷却,才能作为输送介质。

如图所示为压入式系统。
整个系统在正压下操作。通常采用回转式(罗茨)鼓风机。输送管道、烘干机、旋风分离器和旋转阀都要保证不向外漏气和漏粉。输送管道尺寸较小(可用直径50-75mm标准管)。为保证合适的输送条件,可采用较高气速。此系统可在空气/产品的低质量比(混合比)的条件下操作。

气流输送系统在结构上最为简单,只需要管子、管件和管道支架,维修费用很低。操作也很简单,只要维持气体在管中应有的速度,粉末就能随气流正常运行,并且也不会黏着在弯管壁上,只是弯管应具有较大的曲率半径。当颗粒所受的重力等于在其空气中的阻力时,就等速降落,这时的沉降速度称为终端速度。对球形颗粒,当Re<0.2时,遵从斯托克斯定律。

一般认为最小气流输送速度是终端速度,实际上并非如此。这是因为:
1、斯托克斯定律不适用于颗粒尺寸大于100um的情况;
2、颗粒必须加速,而且也不是刚好悬浮在导管中;
3、输送时还必须克服颗粒之间以及颗粒和导管壁之间的摩擦阻力;
4、最小输送速度对水平管和垂直管是不同的。

流体阻力通常随粉末/空气质量比的增加而增加。若气流输送的粉末/空气质量比为6,则摩擦损失将为不含粉末的空气在这一系统中输送的三倍。在低压系统中,空气含粉末量很少,若空气/产品质量比为4:1,则摩擦阻力只不过刚刚超过输送清洁空气时的阻力。这时,可以按一般阻力公式(即范宁方程式)计算,这一公式虽然只适用不可压缩流体,但是如果总压力降小于初始净压力的1/10时,还是可以采用的。在一般情况下,气流输送的最低速度至少是终端速度的4倍。究竟取多少倍则取决于产品的松密度、颗粒尺寸和形状。关于气流输送的基本理论、压力降和气速的计算可以参考化学工程书籍和手册。

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