风分器是打叶生产线的重有重要组成部分

风分器风分器是打叶生产线的重有重要组成部分，其作用是将打叶机输出的梗、叶混合物分离成单纯的叶片和烟梗。•风分器风分的质量高低是决定打叶生产线输出的叶片大小的关键影响因素之一。•风分器的风分效率决定了生产线的气耗和电耗等指标。•风分器工作时的状态直接决定（影响）打叶风分生产线的技术指标（质量）和经济指标（能耗）。常用风分器•悬浮风分器•吸风输送式风分器•复合式风分器•机械-悬浮式风分器•圆筒型风分器等。一风分原理•风分器依据的原理：悬浮原理惯性原理⒈悬浮原理风分时，利用物料间或物料不同组分间悬浮速度的差异进行物料分离的基本原理。即：悬浮速度小于气流速度的物料随气流上升，而悬浮速度大于气流速度的物料落下来。悬浮速度和悬浮状态•悬浮速度：物料在悬浮状态时，流体的运动速度称为该物料在该种流体中的悬浮速度。•悬浮速度在量值上等于物料在流体中的等速沉降速度。•悬浮状态：物料在运动的流体中，对于静止参照系的观察者处于相对静止的情形。★：固体颗粒在静止流体中的自由沉降运动情况•在静止流体中的固体颗粒自由沉降时，受到三个力的作用—即重力Fg、浮力Fb和曳力FD。●Fg=mgFb=(m/ρp)ρgFD=(ξAp/2)ρu2根据牛顿第二定律，得Fg-Fb-FD=m(du/dt)•即固体颗粒在这三个力的作用下做加速沉降运动，其沉降加速度为du/dt=(ρp-ρ)g/ρp–(ξAp/2m)ρu2对于球状颗粒，有du/dt=(ρp-ρ)g/ρp-(3ξAp/4dpρp)ρu2表观质量项曳力项式中：ρp——固体颗粒密度ρ——流体密度g——重力加速度ξ——曳力系数dp——颗粒直径Ap——颗粒迎风面积m——颗粒质量u——颗粒沉降运动速度式中：第一项只与颗粒及流体密度以及重力加速度有关，我们称之为表观质量项，为一定量值；第二项受曳力系数及其沉降速度（二次方）影响，并且随着沉降速度的变化而变化，称为曳力项，为一变量值。由于曳力项在随着颗粒沉降速度的增加而不断增加，因而，当到了某一时刻（t时刻），第二项增大到与第一项相等时，颗粒的沉降加速度减小到零，即du/dt=0,此后颗粒开始作等速沉降运动。此时，对于球状固体颗粒，有(ρp-ρ)g/ρp-(3ξAp/4dpρp)ρUt2=0Ut=[4(ρp-ρ)gdp/3ξρ]1/2Ut即为球状固体颗粒在静止流体中的等速自由沉降速度。★分析：固体颗粒在运动流体中的自由沉降运动情况。当流体以一定的速度向上流动时:则物料在流体中的绝对运动速度Up等于流体速度U与物料沉降速Ut之差，即Up=U–Ut当:U＞Ut时Up＞0颗粒U＜Ut时Up＜0颗粒U＝Ut时Up＝0此时，物料静止悬浮于流体中，这种状态称为悬浮状态，流体的运动速度被称为该种物料在该流体中的悬浮速度—Uf，其在量值上等于物料的等速自由沉降速度Ut。对于烟草物料，由于其形状多为不规则，通常通过实验求得。烟草物料的悬浮速度物料名称规格尺寸毫米堆积重（单位体重）悬浮速度米/秒含水量%烤烟烟叶40*40（□）40*40（△）0.1401克/张0.072克/张1.72.113.613.6白肋烟40*40（□）40*40（△）0.058克/张0.0293克/张1.21.511.211.2单张烟叶长70~115长175~2601.2~3.41.6~4.714.8~17.811~22合并烟束3~4片5~8片合并重1.5~1.7克2.4~5.5克1.4~3.63.1~5.825~2810~22烟梗60~70梗片166~253千克/米35.8~6.54.611.7~12.7烟丝0.8*1.5以下0.8*1.5以上159千克/米3109千克/米31.51.912.011.9由表中可以看出，烟草物料不同组份间的悬浮速度存在较大差异。实际工作中，只要选择合适的气流速度，即气流的速度处于两个组份的悬浮速度之间，即Uf梗＞U＞Uf叶时，烟梗与叶片就有可能被分离开，即叶片随气流上升，烟梗向下沉降。上条件是进行悬浮分离的必要条件，而非充分条件。风分时，还要考虑其他因素（干扰、穿透距离、端效应等）的影响。注意⒉惯性原理在风分器内利用物料间惯性的差异进行混合物的分离。也就是利用气流带动物料改向时物料产生离心力进行分离的理沦。(冲击板、急转板)离心场中，物料受到的离心力为Fc=mar=muT2/Rar=uT2/R—为离心场中的向心加速度UT—物料运动的切向速度R—物料转向时的半径用离心场的向心加速度ar代替重力场中的重力加速度g，即可得到物料在离心场中的等速沉降速度Urt,即Urt=[4(ρp-ρ)UT2dp/3ξρR]1/2(方向朝外）⑴当颗粒直径较大时（ξ=0.44），处于牛顿定律区•Ut=[4(ρp-ρ)gdp/3ξρ]1/2——重力场•Urt=[4(ρp-ρ)UT2dp/3ξρR]1/2——离心场Urt/Ut=（UT2/gR)1/2当UT=20米/秒，R=1米时Urt/Ut=6.39⑵当颗粒直径较小（Re500,ξ=24μ/dpρUt)，处于STOCKS定律区•Ut=(ρp-ρ)gdp2/18μ——重力场•Urt=(ρp-ρ)UT2dp2/18μR——离心场Urt/Ut=UT2/gR当UT=20米/秒，R=1米时Urt/Ut=40.8对于某一固体颗粒①其在重力场中的等速沉降速度为定值;②其在离心场中的等速沉降速度为变值。R↓→Urt↑；UT↑→Urt↑↑;③常规条件下，其在离心场中的等速沉降速度Urt远远大于其在重力场中的等速沉降速度Ut，尤其在STOCKS定律区(即颗粒直径较小时)，更为明显。物料在离心场中的自由沉降速度远远大于重力场中的沉降速度，物料容易分离出来。•启示：合理利用旋流，可以提高物料分离的效率。•应用：分离物料时，注意合理利用旋流！二风分器的结构形式根据风分器风分物料所依据的原理和其结构特点，将其分为悬浮、吸风输送、复合、机械—悬浮、圆筒式风分器等。⒈悬浮式风分器主要利用悬浮原理，选择风速在烟梗和叶片的悬浮速度之间，以便使他们分离开。—卷烟工厂常用风分器有三个分叶区：第一分叶区“1”—重力分叶区，也是主要分叶区，分离作用最强烈。•影响该分叶区风分的因素：⑴物料不同组份间悬浮速度的差异{Ut∝(ρpdp）1/2}⑵单位分离宽度上单位时间内的投料强度（15Kg/cm·小时)⑶气流平均速度(4~6米/秒)及均匀程度⑷投料初速度(0.75~1.5米/秒)及倾角(15~30°)⑸风分器宽度A⑹风分窒的高度⑺风分室的下限第二分离区——悬浮分离区→气流速度梯度→0~5米/秒的速度三角形→物料在翻转的紊流中运行、分离。影响因素主要是分离高度(1.4~2.2米）。第三分离区——惯性分离区。气流急速转向→离心场。气流速度大于10米/秒。⒉吸风输送式风分器•特点：气力输送+风分，吸口与打叶机出料口直接连接。两个分叶区：•第一和第二分叶去均比较合理地利用了旋流，增大了惯性分离的作用，效率比较高。⒊复合式风分器—由两个或两个以上相同或不同形式的风分器组合而成。德国美国⒋机械—悬浮式风分器•前面所述风分器均存在叶片挟裹烟梗而难以分离的情况，即使有旋流，也难以分离→机械—悬浮式风分器。物料→投入→加速→抛向风分器的整个风分截面上→分离。叶团则被抛到远处，与器璧碰撞后散开→落到尼龙孔带上，随气流叶旋涡运动→二次分离。特点：①大②加速叶轮拨散叶团③二次分离。底吹式机械—悬浮式风分器侧吹惯性式机械-悬浮风分器重置侧吹式机械-悬浮风分器其他机械—悬浮式风分器其他机械—悬浮式风分器Legg机械-悬浮风分器⒌圆形风分器•可单独工作，也可与立式打叶机→立打机组。圆形风分器•单独布置的圆形风分器→卧式打叶机组。物料进入风分器后经两个转动的分散板均匀分布在器内，由上升气流进行分离，分离效果较好。立式打叶风分机组圆形风分器与立式打叶机所组成的打叶风分机组，其风分器分为下部悬浮分离区、腰部分离控制区和上部叶、梗分离区。立式打叶风分机组①悬浮分离区，包围于框栏四周，气流速度较大，以保证带走所有的叶片;②腰部分离控制区，通过循环气流，在外侧和中心分别引入两股气流—A→旋流B→控制上升气流；③上部叶、梗分离区分为内外两层，调节活门调节气流流量。物料在分离室内由于内外层之间的速度差而得以拉扯和浮选。三影响风分效果的因素⒈风分器的工作原理、结构参数及气流速度的选择；⒉风分比——单位重量的空气所分离的物料重量，由实验得到。⒊其它因素：投料角度、初速度、物料悬浮速度的差异、加料强度、风分器高度、来料的大小及水分等。序号风分器的形式风分比M进料方式1悬浮风分器0.12~0.14运输带2吸风输送式风分器0.18~0.20吸风式3机械-悬浮风分器0.22左右拨叶辊4圆形风分器0.070~0.074吸风式四打叶机与风分器的组合立式打叶风分机组卧式打叶风分机组：三打七分，四打七分、四打十一分等。COMAS四打五分生产线COMAS复合式风分器NT四打七分生产线（日本三条机械制作所）英国Legg四打六分卧式打叶生产线英国HAMBRO生产线第四节打叶与风分质量的检测设备打叶与风分质量的检测项目包括:叶片的整碎、叶中含梗和梗中含叶等。生产实践中用叶片分选筛检测叶片整碎度，用叶中含梗设备检测叶中含梗或梗中含叶量。一叶片分选筛叶片振动分选筛→机械化检测设备，分为五档•大于25.4毫米、大于12.7毫米、大于6.3毫米，大于3.2毫米和小于3.2毫米。分选筛的筛网设置四层，即25.4毫米、12.7毫米，6.3毫米和3.2毫米。二叶中含梗检测设备—小型打叶风分系统用以检测叶中含梗或梗中含叶量。第一章小结⒈何谓去梗设备——将烟叶叶片和烟梗进行分离的设备。⒉烟叶为何要分开处理。⒊去梗设备——解把机、打叶机、风分器。⒋解把装置①铺叶带：A作用；B组成；C工作参数②解把装置：A作用；B原理；C结构：单、双辊，滚刀式。⒌打叶机①打叶机理②工作原理③打叶机的参数选择·单辊一流量小，固定框栏(comasleggtw145)·双辊一流量大，转动轴框栏(comascardwell)·立式打叶机→二或三级打叶器(houni)·涡流式打叶机—卧式、转动轴包围型框栏，结构新颖，适用性强。⒍对比①立式打叶机组与卧式打叶机组的对比②打叶机与解把机的对比单辊，框栏的开口尺寸、运行速度；双辊，速比、有无框栏。⒎风分器•工作原理——A悬浮原理；B惯性原理•结构：悬浮、吸风输送、复合、机械—悬浮、圆筒式⒏打叶与风分质量的检测思考讨论题⒈烟叶为何要分开处理。⒉去梗设备的作用和种类。⒊铺叶带的作用、组成和工作参数的确定。⒋解把装置的作用、原理和结构：单、双辊、滚刀式解把机的特点⒌打叶的机理⒍打叶机的工作原理及常用类型⒎打叶机的主要参数及选择打叶级数、框栏、打叶辊单位流量、打叶辊直径等⒏立式打叶机组与卧式打叶机组的对比⒐打叶机与解把机的对比单辊，框栏的开口尺寸、运行速度；双辊，速比、有无框栏。⒑风分原理及风分器的工作原理——A悬浮原理；B惯性原理⒒常用风分器的结构形式：悬浮、吸风输送、复合、机械—悬浮、圆筒式⒓打叶生产线的配置⒔打叶与风分的质量检测