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粉體料倉下料不暢的原因及解決方法


主觀因素時(shí)應(yīng)按照實(shí)際需要來選擇合適的流型。這主要是設(shè)計(jì)者對(duì)料倉設(shè)計(jì)不夠重視的原因所造成。由于料倉設(shè)計(jì)規(guī)范形成較晚,因此有許多設(shè)計(jì)者把料倉當(dāng)作一般常壓液體儲(chǔ)罐來設(shè)計(jì),從而忽視了料倉設(shè)計(jì)的獨(dú)特性。料倉流型的錯(cuò)誤選擇,料斗半頂角的大小、卸料口尺寸大小不正確計(jì)算,料倉材質(zhì)的不當(dāng)選擇以及忽視某些具體焊接結(jié)構(gòu)的影響是造成料倉不當(dāng)設(shè)計(jì)的五個(gè)主要因素。

1 .1 正確選擇料倉流型

料倉的流型基本上有兩種:整體流型料倉(又稱全流倉)和中心流型料倉(又稱漏斗型料倉或核流倉)。在整體流料倉中,卸料時(shí)所有物料均向卸料口流動(dòng),不存在流動(dòng)“死區(qū)”,料位均勻下降,卸料流動(dòng)穩(wěn)定均勻。而在中心流料倉中,卸料時(shí)只有中心部位的物料向卸料口流動(dòng),在該“流動(dòng)區(qū)”以外的部分為流動(dòng)“死區(qū)”。由于“鼠洞”和粘性拱的形成與崩塌,使卸料流動(dòng)不穩(wěn)定,甚至?xí)霈F(xiàn)噴瀉的情況。因此整體流型料倉是料倉設(shè)計(jì)的首選流型。但是事實(shí)上由于整體流型料倉和中心流型料倉各有利弊,所以并非必須選用整體流型料倉。整體流型料倉和中心流型料倉的優(yōu)缺點(diǎn)見下表 :

整體流和中心流料倉的基本特性及適用場(chǎng)合

項(xiàng)目 

整體流

中心流

卸料速率

穩(wěn)定

不穩(wěn)定

卸料密度

均勻

不均勻

卸料順序

先進(jìn)先出

先進(jìn)后出

料倉造價(jià)

較高

較低

料倉壽命

較短

較低

倉儲(chǔ)時(shí)間

一致

不一致

通用程度

較差

較好

 

1 .2 料斗半頂角的計(jì)算

確定一個(gè)合適的料斗半頂角,目的是為了實(shí)現(xiàn)所選擇的流型。料倉下料不暢,關(guān)鍵是傾斜角小于物料安息角所致。整體流倉必須保證料倉各個(gè)部位的傾斜角大于物料的安息角。

1 .3 確定卸料口尺寸

確定合適的卸料口尺寸,目的是為了防止因形結(jié)拱(又稱架橋)或管流(又稱鼠洞)等,造成料倉無法卸料或物料噴瀉等問題。按照料倉流型的不同有不同的計(jì)算方法。針對(duì)整體流料倉設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),用一定性尺寸B來描述卸料口的大小。對(duì)于圓形卸料口, 等于卸料口直徑;對(duì)于方形卸料口, 為對(duì)角線長(zhǎng)度;對(duì)于縫形卸料口,為縫寬,對(duì)于平均直徑較小的粉體物料,不產(chǎn)生粘性拱的最小卸料口尺寸由下公式確定 :B >H

1 .4 料倉材質(zhì)的影響

所設(shè)計(jì)的料倉是否處于整體流狀態(tài),不僅取決于料斗結(jié)構(gòu)(料斗半頂角),而且與粉體物料(內(nèi)摩擦角)以及料斗材料(壁摩擦角)有關(guān)。因此,料斗的選材對(duì)于料倉的設(shè)計(jì)也是十分重要的。經(jīng)試驗(yàn)證實(shí) ,容易形成整體流的料斗材料首選為聚四氟乙烯和不銹鋼,其次為鋁合金,最差為碳鋼。當(dāng)然,在具體設(shè)計(jì)中,應(yīng)綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)因素來合理選材。

1 .5 焊接結(jié)構(gòu)的影響

有時(shí)卸料口的堵塞僅僅是因?yàn)榱蟼}筒體內(nèi)壁和下錐體內(nèi)壁不夠光滑所導(dǎo)致。為了使料倉筒體內(nèi)壁及下錐體內(nèi)壁足夠光滑,使物料盡量以整體流動(dòng)方式流動(dòng),在進(jìn)行料倉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1 )接管、人孔等與料倉筒體焊接后應(yīng)磨平內(nèi)壁; (2 )圓錐形料斗與筒體連接處的內(nèi)焊縫應(yīng)圓滑過渡; (3 )卸料口處的接管與圓錐段的內(nèi)焊縫應(yīng)圓滑過渡。

2客觀因素

2 .1 物性的影響

物料本身特性也是形成結(jié)拱的原因之一。由于物料含水、吸潮或靜電作用而增強(qiáng)了物料與倉壁的粘附力,從而在卸料處導(dǎo)致結(jié)拱,這種結(jié)拱類型一般稱之為粘結(jié)粘附拱。另外,由于某些物料呈顆塊狀,流動(dòng)中因顆塊相互嚙合達(dá)到平衡從而在卸料處導(dǎo)致結(jié)拱,這種結(jié)拱類型一般稱之為楔型拱。對(duì)于粘結(jié)粘附拱,我們一般采取的措施有:保持物料干燥;靜電接地以避免操作過程中產(chǎn)生靜電。對(duì)于楔型拱一般是盡量細(xì)化和均化物料以減少結(jié)拱的可能。

2 .2 振動(dòng)器的影響

瞬時(shí)流動(dòng)函數(shù)高的顆粒,在振動(dòng)時(shí)特別容易因?yàn)槲锪系拿芗鹆鲃?dòng)的中斷。用振動(dòng)器加速流動(dòng)應(yīng)該僅限于物料正在流動(dòng)的時(shí)刻。當(dāng)料倉出口關(guān)閉或出口喂料機(jī)停車時(shí),應(yīng)當(dāng)立即停止振動(dòng)。然而,有些用戶在使用料倉的過程中,發(fā)現(xiàn)料倉卸料口有堵塞或下料不暢現(xiàn)象后,在沒有正確分析料倉堵塞的真正原因的情況下,盲目采用振動(dòng)器振動(dòng),反而增加了結(jié)拱處的固結(jié)強(qiáng)度,結(jié)果卻適得其反。嚴(yán)格講,目前用振動(dòng)來加速流動(dòng)的做法實(shí)際上僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)來確定。因此應(yīng)正確使用振動(dòng)器以免起相反作用。

3、解決方法

 

如果設(shè)計(jì)人員能夠在設(shè)計(jì)中遵循正確的方法,一般來說就可以預(yù)防結(jié)拱的形成。對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)中存在的料倉各種類型的結(jié)拱,可采取相應(yīng)的有效解決方法。

 

3 .1 結(jié)拱或架橋的類型

為了更好的解決料倉結(jié)拱問題,首先,我們應(yīng)當(dāng)了解料倉結(jié)拱的類型。粉體料倉結(jié)拱的類型一般有如下四種:

 

1 )壓縮拱:粉體因受到倉壓力的作用,使固結(jié)強(qiáng) 度增加而導(dǎo)致起拱;

 

2 )楔形拱:顆粒狀物料因相互嚙合達(dá)到力平衡 狀態(tài)所形成的料拱;

 

3 )粘結(jié)粘附拱:粘結(jié)性強(qiáng)的物料在含水、吸潮或 靜電作用而增強(qiáng)了物料與倉壁的粘附力所形成的料拱;

 

4 )氣壓平衡拱:料倉回轉(zhuǎn)卸料器因氣密性差,導(dǎo) 致空氣泄入料倉,當(dāng)上下氣壓達(dá)到平衡時(shí)所形成的料拱。

3 .2 對(duì)不同的結(jié)拱類型采用不同的解決方法

總的說來,目前防止結(jié)拱的措施主要有三方面的途徑:

1 )改善料倉的幾何形狀及尺寸;

2 )降低料倉粉體壓力;

2、料倉直間隔較多的減少料倉直間隔或者采 用改流體來降低粉體壓力。

3 )減小料倉壁摩擦阻力。 下面針對(duì)不同的結(jié)拱類型從這三方面提出比較有效的解決辦法。

3.2.1壓縮拱

1 )通過增加卸料口尺寸,減小斗頂角來改善料 斗幾何形狀。

2 )料倉直間隔較多的減少料倉直間隔或者采 用改流體來降低粉體壓力。

3 )改善倉壁材料以減小倉壁摩擦阻力。

3 .2 .2 楔形拱

增加卸料口尺寸,減小斗頂角或者采用非對(duì)稱性料斗(偏心卸料口)來改善料斗幾何形狀。

1 )增加卸料口尺寸,減小斗頂角或者采用非對(duì)稱

2 )性料斗(偏心卸料口)來改善料斗幾何形狀。

3 .2 .3 粘性粘附拱

 采取防潮或消除靜電的方法來減小倉壁摩擦阻力。將容易吸水的物料妥善存放防潮;在料倉以及防爆和排氣裝置上設(shè)置靜電接地板以消除靜電。

3.2.4氣壓平衡拱

3、1 )通過采用非對(duì)稱性料斗(偏心卸料口)來改 善料斗幾何形狀。

2) 通過采取排氣的措施來減小倉壁摩擦阻力。 例如在料倉的頂部加置排氣管等措施。另外,有一點(diǎn)必須說明的是,振動(dòng)對(duì)任何一種結(jié)拱形式都不是最佳解決方法。

4結(jié)語

綜上所述,為了預(yù)防料倉結(jié)拱或架橋的產(chǎn)生,首先應(yīng)當(dāng)采用正確的料倉設(shè)計(jì)方法,遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。其次,應(yīng)當(dāng)全面綜合考慮生產(chǎn)過程中各種因素對(duì)料倉結(jié)拱的影響,對(duì)于不同的結(jié)拱類型應(yīng)當(dāng)采取不同的解決方法。我們決不能一碰到料倉結(jié)拱堵塞卸料不暢就采用振動(dòng)加速的方法,這種做法顯然不應(yīng)提倡。另外,料倉結(jié)拱的形成也決非我們想象的那么簡(jiǎn)單,只有正確的分析料倉結(jié)拱的原因,采取相應(yīng)的科學(xué)方法才能圓滿解決。

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