世界上大多數工業部門都要進行散狀固體料的貯存(cún)和裝卸。這些作業在整個係統中起著重要的作用,因而它們應該是高效和經濟的。粉料和散狀固體科(kē)在運送過程中,還伴有混(hún)合、攪拌、粉碎、流態化等作用。
從貯存結構(料倉)排料時往往出(chū)現問題。在料倉(cāng)出口處粉料會成科拱或搭橋,從而使料流中斷。有時,粉料在料倉卸料中央形成溝。這種稱之為漏鬥流的料倉,其料倉的料(liào)流(liú)取決於所存物料的壓頭(tóu)。如果料倉壓頭不足,則料流惡化,甚(shèn)至完全停止,這樣(yàng),存於料倉物科中的中心溝就變成孔,通常(cháng)叫鼠孔。料倉產生鼠孔,實際上(shàng)會使後續作業完全停止,所帶來的(de)代價是非常大的。
另一方麵,人們可將料倉設計成使粉料可在任何斷(duàn)麵上均勻流動。這種流動模(mó)式稱為(wéi)群流。決定料流形(xíng)狀一般是漏鬥(dòu)壁的角度。若這個(gè)角比臨界值(zhí)要陡,則是群流,否則,就是漏鬥流。
群流料倉很少有高的容積(jī)效率,而且對遇到的問題也往往罔(wǎng)然無知。所(suǒ)以,工業部門仍(réng)希望(wàng)使用似乎容積效率(lǜ)高的漏鬥流料(liào)倉。其(qí)實,容積效率最高的是(shì)平底料倉,但條件是料倉要能完(wán)全排空。管(guǎn)式給料機(jī)與這種料倉配合使用,就可以收到最好的(de)效果。
一(yī)、常(cháng)見的毛(máo)病
大多工藝過(guò)程要求性能(néng)穩定,所以,設計的係統應能滿足上(shàng)述要求。以(yǐ)粉料和散狀(zhuàng)固體料(liào)離析為例,在加入料倉時,物料會依粒度大小分布。如果采用中心給料裝置,堆析時會使(shǐ)大顆(kē)粒的(de)滾到(dào)料倉邊上,小的則集中在(zài)中間。如果(guǒ)在這種情況下采用漏鬥流料倉,在排料時細的會先出,而大的後出,由於排出的粉料不均(jun1)勻就會(huì)改變最終產(chǎn)品的(de)質量(liàng)。
另一方麵,如果采用群流科倉,則粉料會從料倉(cāng)整個斷麵排出,從而使離析了的物料再混合。
對料倉(cāng)、特(tè)別是對群流科倉,設計給料機或(huò)排科設備是昂貴的。因為設計的這(zhè)種給(gěi)料機應能使整(zhěng)個料倉出口活化以保持均勻的料流(liú),在這(zhè)種情況下,料倉所存的物料正作用在給(gěi)料機上。很自然,應設計大的電動機克服這一峰(fēng)值負荷。峰值負荷是由粉料中的應力分布,稱之為活的或峰值(zhí)應力區所(suǒ)致。有好幾種方法可以將這種應力區改變為(wéi)拱形應力區。確定峰值負(fù)荷不是一件容易的事,在大多數情況下(xià)是將給(gěi)料機的電動機設計大些。如果設計的電(diàn)動機過小,給(gěi)料機出故障是(shì)常見的。
另(lìng)一方麵,料倉中粉料料流形式發生變化也(yě)十分常見。雖然(rán)料倉可(kě)以設計成群流的,但安上(shàng)給料機後在料倉(cāng)漏鬥(dòu)部分的料流形式不一定是群流模式。粉料不是先從料倉(cāng)漏鬥部分的前端排出,就是從後端排出,料流再不是群流。這常常導致在倉料中(zhōng)形成鼠孔,料流趨(qū)向於漏鬥流。為了改變這種情(qíng)況,就要考(kǎo)慮料倉和給料機的匹配問題,使整個係統(tǒng)以一整體工(gōng)作。如(rú)下所述,管(guǎn)式給料機能以全新的方(fāng)法解決散狀固體料(liào)的拖料問題。
二、物(wù)料流動時對料倉壁的應(yīng)力
當料倉首先充滿,隨後才卸(xiè)料,則料流應力區建立(lì)在筒(tǒng)壁上。這些料流應力區的大小數級取決於物料的流動模式和料倉的縱橫比。若料流模式略有收縮,一般會使應力增大。若縱橫比>5,則有效過渡段上方的部分可以按照(zhào)Jenike變形能理論或按群(qún)流料倉Janssen理(lǐ)論進行設計。
三、實驗台
試驗台是一台裝在筒倉(cāng)內的管式(shì)給(gěi)料機。筒倉直徑3.9m,高1m(如果需要可提高至3.5m)。管式給料機位於料倉(cāng)底部,機長1.95m,直徑0.324m。
管子有一係(xì)列稱之為“活動器”的槽孔,通過槽孔物料流入(rù)管內,這(zhè)些槽孔的長度向料倉(cāng)周邊逐步增加,這是為了粉料能沿料(liào)倉整個橫斷麵均勻流動而考慮(lǜ)的。管內(nèi)有常用螺旋(xuán)運輸機將物料(liào)運向(xiàng)料倉中心。位於料(liào)倉底部中央有溜槽,將物料導入皮帶運輸(shū)機(jī)上。
管子不但繞(rào)自己的軸線轉動,並同時對料倉進行掠(luě)轉。管子(zǐ)有兩個驅動裝置(zhì),一個用於繞(rào)自己軸線轉動(dòng),另一(yī)個用於(yú)橫向運動對料倉底部整(zhěng)個斷麵掠轉。另外,螺旋運輸機(jī)也有自(zì)己的驅動裝置。驅動用的齒輪裝置位於料倉中央,而驅動裝置本身則位於給料溜槽(cáo)的一側。
四、結論
管式給科機與軸對稱(chēng)料(liào)倉配(pèi)合使用(yòng)能很好解決許多散(sàn)狀固體料的運送作(zuò)業問(wèn)題。管式給料機能用於從料倉或長槽平麵流漏鬥將散狀固(gù)體料的排送。
1.均勻拖料
對筒倉的散狀固體(tǐ)料能實現均勻拖料。目前(qián),正(zhèng)需要(yào)群流料倉均勻拖料,將群流料倉與帶式或螺旋給料機等結合,並達到均勻拖料是十分困(kùn)難的,除非對給料機和料倉出口的結合處進行合適的設計,但這(zhè)個問題在筒倉(cāng)和管式給料機(jī)配合使用就能很好解(jiě)決。
2.離析最(zuì)少
均勻拖料也意味著減少離析問(wèn)題,即減少粉(fěn)料按粒度大小分離,避免粗的跑到(dào)倉壁,細的集中在給料點。離(lí)析在采用中央(yāng)給料點(diǎn)時是常見的。
3.粉(fěn)碎(suì)少
因為管子光滑,在轉動時管子與其周圍的固體料的動力摩擦要比螺旋給料機小,所以,粒料(liào)運送不劇烈,磨碎少。
4.能效高
運送散(sàn)狀固體料所需能耗比相應的螺旋給(gěi)料機少得多,節(jiē)能約70%。
5.排料量均勻
粉料能穩定地(dì)從料倉排出,排(pái)料量可通過改變(biàn)管子的(de)旋轉速(sù)度得到控製。管子(zǐ)的最優掠速大概取陝於槽孔的幾何形狀;對給(gěi)定的物料和(hé)槽孔形狀結合,最優掠速應該是(shì)個常數。(圖/文www.changrong-jx.com)
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