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粉末和颗粒状物料的卸料技术

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粉末和颗粒状物料的卸料技术

发布日期:2016-10-09 作者: 点击:

    使用散装固料的工厂或处理过程中,一个主要的问题便是如何使用一种标准的,可控的方式将物料从储藏筒仓或卸料料斗中进行卸料,同时不可影响物料的质量,卸下的物料就可使用。

     散装固料从筒仓中下落的主要方式有:1、大面积物料下落,所有的物料都在运动;2、小面积物料下落,部分物料通过筒仓中间的通道流出,此通道通常成为“空穴”,其余的物料保持静止。

    散装固料从筒仓下落时发生的常见问题有:1、物料在筒仓的出料口处形成拱状或桥状堆积,这就阻碍了上面的物料向下流动(所谓的搭拱和搭桥现象)。2、卸料通道的形成,这使得高粘性的物料不能从筒仓中完全清料(所谓的空穴现象)。3、物料分离专块和混合物分离,这是对于含有不同颗粒尺寸或颗粒密度的散装固料而言的。4、筒仓的不完全清料:在筒仓收口部分的壁面上留有一部分的物料。

    从筒仓卸料时,贮存物料的流动特性对物料的流动影响很大。选择筒仓时要注意几个几何特性,如可以采用物料的“小面积下落”来处理粗糙的,自由流动的,不会降解的散装固料,而处理这些物料时,分离现象并不重要。

    这种卸料的方式减少了磨损,在壁面上的物料不会参加流动;筒仓的整体高度上,也不需要采用一根倾角很大的料斗。若物料的特性与上述所列的不同时,物料就必须使用“大面积物料下落”。物料的几何特性以及筒仓的结构所具有的足够倾角,都使得筒仓出料区域内的粗糙度减小,形成了一个适宜的卸料口。

    筒仓卸料区域的倾角必须根据物料的流动性,并考虑筒仓壁面的摩擦角。

    卸料区域的尺寸必须能防止搭拱现象:搭拱现象是由于颗粒物料之间的机械性阻碍产生的,或是由于颗粒物料在载荷(即上方的物料)作用下压紧而产生的。

    利用物料自身重力对物料进行卸料并不是每次都可行的;通常都需要配置出料设备如:1、机械设备;2、振动设备;3、流化设备 机械设备。

    出料设备的一个例子就是螺旋,螺旋连接在筒仓的楔形出口上,通过螺旋叶片的运动对物料进行卸载和输送。所用螺旋必须保证物料能沿着整个筒仓的卸料区域下落。为了做到这一点,螺旋的卸料容量必须沿着楔形区域增大。具有等螺距的,圆锥形轴和叶片的螺旋,或等直径,螺距渐小的螺旋,这两种螺旋可使物料以正确的方式卸料,避免了螺旋输送机的堵塞。

    与轴相配的锥形管以及螺旋叶片的螺距都是需要特别注意的,其中要考虑物料的流动性,防止筒仓内固料产生的非正常现象,如形成优先级的卸料通道或在出料口产生搭拱。带有多头螺旋叶片的螺旋用在出料口很大的筒仓上。

    其他的一些机械设备是一种卸料链,它将物料从筒仓卸载至底面上。物料的运动由筒仓底部旋转阀的旋转运动带动,叶片的运动(运动半径根据筒仓而定)带动物料进入筒仓底部的卸料区域,叶片是连接在旋转阀的链上的。

    旋转阀可用作卸料设备,物料的流速根据阀门的旋转速度和阀门装料槽的填料程度而定。物料进入阀门的装料槽,接着通过阀门的旋转运动被卸至出料口。物料和设备的移动部件之间的距离很小的情况下,旋转阀是适用的,但固料必须没有高磨损性。如需处理高磨损性的物料,我们就要限制旋转阀的速度,否则卸料容器将受到损伤。

    从以上这些卸料设备的角度来看,它们适合于处理自由流动,不会退化,并且设备上与固料接触的机器零件也不会受到污染。

    振动设备

    本类设备利用了振动器作为能量来源,通过对物料振动使固料卸料;振动设备安装在筒仓的仓壁上或是筒仓的出料口处。振动设备可以连续运行或间隙性运行,将压力传递至内部的物料。

    一些振动设备释放的压力是低频大振幅的,与锤子击打相似(气动锤),另一些振动设备释放的压力是高频小振幅的(振动器)。

    汽锤在最短的可能时间内以压力波的形式释放大量的能量,这就好似它对机器的壁面上重重地一击。这个振动对防止搭拱和/或空穴现象是很有效的。

    安装在筒仓外部的振荡器能够对物料产生连续的,高频小振幅的压力;这个压力是由压力波的形式进行能量释放的(气动振荡器)或通过电动机上非平衡重物的旋转运动进行能量释放的(电动振荡器)。

    通常,若振荡器用于解决搭拱或空穴现象,那么此时振荡器的作用只发挥出最小一部分。由于物料逐渐压紧,振动作用将减小物料的粘性,以及搭桥的聚合力。

    这些设备主要用来卸载小内聚力的物料,减小收尘设备壁面上的物料沉积。 活化料斗通过适当的悬挂组件,安装在筒仓的出料口处,悬挂组件能够支撑料斗和筒仓内物料的总重量。活化料斗将电动振荡器产生的振动传递至物料。物料通过一个破拱架(通常为一个倒锥体),对物料进行振动,并输送至出料口。

    振动料斗的端部和筒仓的出料口的连接处必须使用密封件。可以将合适的垫圈放置在两个法兰之间来达到密封作用,防止物料的泄漏。

    这些设备适合于处理非敏感性而需要隔离的物料,可保证物料和外部环境之间,物料和设备的机械组件之间完全没有接触。 

    流化设备

    以物料的流化作用为原理的卸料设备非常适合于处理小尺寸,高渗水性的固体物料。

    根据物料的渗透性原理,在筒仓的下方区域充入一定量的空气会改变物料的一些特性,使得物料类似于液体。一台流化系统主要包括以下组件:1、压缩机,用于产生压缩水蒸气(通常0.2 – 0.3 bar g);2、空调,用于控制水分含量;3、充足数量的流化气垫,通常使用烧结材料制成,用于分散水蒸气;4、一台适合的收尘设备。

    流化气垫上的水蒸气必须均匀分散,这样才可达到正常的流化作用:否则,沿着气体流动的方向上会产生优先通道,这样的话,物料就没有得到流化。

    卸料设备的种类很多,可以满足不同的处理要求。卸料设备主要是根据上述原理的组合运用。在此种情况下,值得注意的是组合装置能同时将高频小振幅的压力,低频大振幅的压力进行传递,将压缩空气沿着筒仓的壁面进行吹动。卸料设备能够解决固体物在下落过程中产生的大部分问题。


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