小麦粉多点供料气力输送系统的研究

1、粮油食品科技 第卷年 第 期粮食力工小麦粉多点供料气力输送系 统的研究刘宝华 ， 李振亮 ， 李亚， 苏 俊明天津科技大 学 机械工 程 学 院 ， 天津摘 要 ： 为 企 业设计 小 麦粉给料 系 统 时 ， 针对企业提 出 的 物料在 混 料工 艺 前需要存储一 段 时间 的 特定要求 ， 为 保证连 续供料 ， 通过 多 储料罐进行小 麦粉的 存储与 供料 ， 设计 了 小 麦粉多 罐供料气 力 输送系 统 ， 确定 了 系 统 管道直径、 风速 、 料气 混合 比 等参数以及 系 统运行所 需风机的风 量与 功率 ， 同 时通过组 态 王对 系 统运 行进行监控 ， 大大提 高 了 企

2、业 生产过程自 动 化的 程度。关键词 ： 小 麦粉 ； 多 点 供料 ； 气力 输送 ； 监控中图 分类号文献标识码文章编号，：，：；小麦 粉是食品 生产过程常用 的原材料 在进行食品 生产过程 中 小麦粉常常需要与其他原料混合 ，为完成混料的工艺过程 需要将其输送到指定地点 ，定量后再与其他物料混合 因 此 对小麦粉的输送是面食类加 工企业常见 的问 题。 输送可 分为机械输送与连续输送两种方 式 ， 作为 连续输送 的典型 气力输送与机 械输送相 比 ， 尤其 在对粉料体进行 输送时， 呈现很大的 优势 ， 同 时， 企业对生产过程 的实际要求是设计 的重要依 据， 因 此 设计出 满

3、足实际生产要求 的特殊结 构的 气力 输送系 统具有非 常现实的意义。气力输送技术简介作为 种先进的 、 有发展前途的输送设备 气力输送装置正被广泛应用于粮食、 化工 、 环保 、 能源等部门 。 气力输送技术是借助 管道中 气体的能量使颗粒物料按照 指定的路线进行连续输送 ， 与其它设备相比具有生产率高、 自 动化程度高 、 易 装载 、 防污染收稿 曰 期基金项 目 科技人员服务企业计划项 目 （作者简介 ： 刘宝华 年出 生 男 在读硕士 研究生通讯作者 李振亮 ！ 年出 生 男 教授，；等优点。 如食品厂 的小麦粉输料系 统 可 以 直接输送散装小麦粉 ， 大大减少包装工时与费用 防止

4、小麦粉粉尘外卸污染环境 ， 同 时该输送过程可 与后 面的工艺 过程相结合 简化工艺过程和设备。 气力 输送装置的类型很多 ， 不 同类型 的结构也不相同 般由供料装置 、 输送管路、 分离机构 、 气体动力 源 四个基本部分组成。 图 为吸送式气力输送系统主要组成部分， 吸送式气力输送装置是 以低于大气压力 的气体 般为空气 作为输送介质 气源机械通过 吸气使管道中 形成 定真空度 具有 定流速 的 运动气体将物料从某地通过管 道输送到指定 目 的 地的种悬浮式气力 输送装置 。一置卸 器 卸器械气，图吸送式气力输送 系统组成输送 系统设计二入在为某食品 企业设计物料（小麦粉） 输送系 统时

5、 企业根据物料性质与某些工艺的特殊条件 提出粮食加工小麦粉 在进行既 定 的 加工 工艺 （ 混料） 前需要 天的存储时间 ， 同 时要保证车间连续供料 ， 为满足该特定要求 ， 设计 套多 点供料 的 气力输送系 统 通过 多个储料罐进行小麦粉的 存储与 供料 ， 系 统 中 的多个储料罐依次供料 ， 即 任意 时 刻系 统中只 有 个储料罐在工作 ， 保证其中 个储料罐进行小麦粉供料时 其他储料罐完成特定时 间 的 物料存储， 小麦 粉作为散料体， 可充分利用 气力 输送 的优势， 对小麦粉进行输送 ， 同时系统中 要完成 的 是从多 个物料存储地点向单 固定地点供料 ， 这恰 好满足吸送

6、式气力 输送系统的 特点 ， 即 可实现多地点 向特定地点输送物料 ，为此 设计 的 小麦粉气力输送 系统如图 所示。、飞一一“图小麦粉气力 输送系统系统参数 确定设计 系统 所需基 本参数包 括 ： 生 产率 的确定、 混合 比 的 选择 、 空 气流量 的选 择、 输送气流速度 、 输料管 内管径 。经调 研 ， 该企业小 麦粉 的平均昼夜输送率接近， 车 间 每天 工作 。 计算 得企 业 生产 率 ？ 为选择 吸送式气力 输 送装 置 的混合 比 ， 主要考虑物料物理性质 、 气源机械的性能 、 管系 条件等因素 ， 最后 确 疋 的小麦粉 送 的 值取 计算 彳守 仝气流量仏为； 结

7、合小麦 粉的主要物理特性 选择作为 小麦 粉的 气流输送速度 ；最后 计、 算得口 输料管 丄 管 径” 为 赚国 际内隨 ，标准选取 与 该值最接 近 的 标准值 ， 故选直径为的无缝钢管系统 压 力 损失由于 该输送系统是 多物料罐交替供料 因此 选择各罐在输送过程 中 压 力 损失最大的 管路作为 系 统总体压损 保证该管路达到 压损要 求 ， 即 可保证 其他罐所在管路正 常输料。 图 所示为整 个系 统中 所需压力 损失最大管路 的 输送 线路图 ， 计算 其各段 压力损失。本设计采用 已 发表 的 酱油发酵过 程中 小麦气力输送 系统的 设计 论文 中 压 损求解方 案 ， 其详细

8、求解过程不再赘述 只 给 出 压损 值 。根油食品科技 第卷年 第 期；风饥图小麦粉输送线路。总压损为输料系 统各段压损之和：厶尸么尸风机与电动机 的选型经计算得气源机械 的 风量为驱动电 机的 功率为，表 为 接近 计算 参数 的几种 罗 茨 风机 ， 综合对 比 各 参 数 值 ， 选取 型 号 为的罗茨风机作 为气源机械 ， 其性 能参数 ： 转 速为进口 流量，升压配套电 动机型号为功率，并且实际运行状 况稳定 ， 能够 满 足 设计 的生产 率 ， 同时， 避免了 因 选择风机不 当 造成能源浪 费。？进口 流量配套电动功率机型号糊监控 系统设计及 实现随着 集散型 控制系 统（的出

9、 现 ， “ 组态 ” 的概念开 始 被生产过程自 动化技 术人员 所熟知 。 在工业控制技 术的 不 断发展和 应用过程 中 ， 包括 工控机） 相 比 以前 的专用系统具有的优势 日 趋 明 显 ， 作为 工控上 位机软件开发平台 组 态技 术 的 应用 也 日 渐广泛 。 通 过 灵活的组态方式， 用户 可以 根据 自 身需要构 建工 业自动监控系 统 ， 同时支持各 种工 控设 备和常见的 通信粮油食 品科技 第卷年 第 期协议 ， 并且可 提供分 布式 数据管 理和 网 络 功 能 。本设计采用国 产组 态软件 组态 王进行监控 其整个监控系 统具有如下主要功能：总体监控 ： 实时显

10、 示通 过传感器采集的数据值 ，组态王 通过 和下位机 通讯， 访问 相关设备寄存器 从而获得各设 备的 运 行情况 并通过 实时数据 、动画 连接等显示出 来。报警信息 ： 当系 统 中 的 某些量超出 了 所 规定 的界限值 系 统 自 动产生相应的提示信息， 提醒操作人员， 如 储料罐 中 物料过少 ， 则发 出补料信号 。控制功能 在上 位机 端可 根据实际 需要对 底层进行控制 ， 实现远程控制 。供料过程 仿真设 计应用组态 王监控小麦 粉气力 输送 系 统， 首先定义系统所需 的 变量 根 据变量类型可分为 变量与内 存变量两 种 ， 变量是 系统通 过传感器采集到的数据 ， 如

11、 ： 各储料罐内 小麦粉 重量 、 定 量罐小麦粉重量等 ， 内 存变量作为 系 统监控 的 中间 变量 ， 对系统数据输入、 输出 起 中间转换作 用 ， 本次设计过程中用 到多个 内 存变量 ； 定义完系统变量 ， 根据系 统的实际运 行工艺过程设计仿真画 面 ， 方便监 控生产过程的 实际运行状况 ； 再将变量与仿真画 面相连接， 建立小麦粉气力输送过程的 动 画。 设计的监控画 面如图所示 。定量 选择：气“ 严幽训鳙罐训图小麦粉输送监 控系 统系统中 的所有储料罐 、 定量罐 、 混料罐均能实时显示来 自 车 间 现场传感器采集 的 料量 数据 ， 还 通过形象的 动态画 面显示储料

12、罐内 料 量、 供料过程物料在管内 流动特效 。 左上 角 为控制按钮菜单 ， 分别为 ：定量罐 定量值选 择按钮 、 风机开 关、 储料罐 供料开控制 过程生产士 间 操作 人 根据生 产际过要 灵 车 、贝头王品，活操作监控界面 ， 控制生产过程运行。操作人 员 根据车 间生 产需要选择定量罐 的定量值， 如 图 所示选择定量 为当定 量罐料量达到定量值时 ， 系统自 动停止供料；操作人员 打开风机电 源开关 风机开启 ， 此 时可以粮食加工开启 系统中 的某 储料罐的供料器， 该储料罐 开始供料， 通过命令语言编 程实现各 供料器幵关具有互 锁功能 保证只 有 个储料罐 对系 统供料，

13、以免系 统压损实际值超过设计值， 影响正 常运行， 当 定量罐中 的料量达到所选定量时 储料罐供料器 自 动停止供料；当系统中的 混料 罐需要 小麦粉时 操作人员 开启定量罐卸料阀 门 ， 定料罐 中 的物 料全部流 入混料罐；定量罐 卸完料后 操作 人员 继续选择该储料罐进行供料， 直到该罐料量消耗完成时 ， 选择另 储料罐， 过 程中操作人 员 可 以 根 据实际需要随时关闭 风机， 全部供料罐不再供料 如此循环 。同时 系统 中 会实 时出 现报警信息 ： 储料罐料量过少 时 系 统提示 “ 补料 ” 信号 ； 定量罐料量达 到定值时 ， 系 统提示“ 达到定值” 信号等 。结论对小麦

14、粉给料 系 统进行设计 ， 通 过 个小麦粉储罐交替供料 ， 实 现企业提 出 的 物料 在混料 工艺前需要存储 天的特定要求 结合气力 输送 的特点 ， 采用了 吸送式气力 输送方式 确定了 系统管道直径 风速、 料气混 合比等参 数 以 及 系 统运 行所需风机 的 功率与 风量 ， 同 时通过组 态王 软件对系 统运 行进行 监控 给出 了 监控 的控 制过程与 操作方法 ， 达到 了 企业提出 的小 麦粉 混料前存储时间 的 特定 要 求 的 基 础上， 成功实 现了 小麦粉输送系统的监控 这对于提高企业生产过程自 动化 与企业生产效率 增 强企业经济效益具有深远的意义 ， 更拓展了 基于组 态技术的气力 输送系 统在 食品 行业的 应用 。参考 文 献 ：杨伦 ， 谢 华