關(guān)于剪切流均化庫(kù)使用中的幾個(gè)問(wèn)題

1　卸料器轉(zhuǎn)速
　　

我廠的QJK庫(kù)在試產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)卸料器不能起動(dòng)，在運(yùn)行中還出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)和扭斷螺旋體聯(lián)接銷、扭破十字滑塊聯(lián)軸器等事故。考察鄰近廠家的使用情況也存在上述問(wèn)題，幾個(gè)廠家都很難實(shí)現(xiàn)8臺(tái)卸料器的循環(huán)工作，只能是能開(kāi)幾臺(tái)就開(kāi)幾臺(tái)。這樣，剪切流均化庫(kù)變成了普通儲(chǔ)存庫(kù)。有1個(gè)廠家將庫(kù)底板上設(shè)置的卸料器改到庫(kù)底板下。這樣由于土建結(jié)構(gòu)的制約只能由原設(shè)計(jì)的線卸料變?yōu)辄c(diǎn)卸料，均化作用已經(jīng)大打折扣。
　　

筆者發(fā)現(xiàn)，卸料器設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為40r/min，這基本上是U型螺旋輸送機(jī)的參數(shù)，而在庫(kù)內(nèi)，卸料器的充填系數(shù)不是25%～40%而是100%，這樣其負(fù)荷矩明顯上升。在庫(kù)壓作用下，粉體堆積密度增加加重了負(fù)荷矩，同時(shí)，螺旋體有較大的彎矩也給拖動(dòng)帶來(lái)很大困難。為此，我們將卸料器轉(zhuǎn)速調(diào)整為16r/min，堵轉(zhuǎn)問(wèn)題基本得到解決。

2　螺旋體結(jié)構(gòu)
　　

在第1次試產(chǎn)失敗后，我們?cè)鴱牧硗?個(gè)廠家訂購(gòu)了1套螺旋體，結(jié)果同樣不能正常使用。從拖出的損壞螺旋體看，從中部到外側(cè)的螺旋葉全部壓倒。2個(gè)螺旋體均為兩頭大中間小的變徑螺旋，見(jiàn)圖1。筆者認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)是不對(duì)的。
　　

圖2左端1片大螺葉為機(jī)頭密封葉，中部變徑變距葉為卸料葉，右端大螺葉為出庫(kù)輸送葉。 

若螺旋體為等徑等距螺旋，在螺旋體旋轉(zhuǎn)時(shí)螺旋葉形成的空間首先被靠近庫(kù)壁的粉體占據(jù)，并不斷推向前進(jìn)，庫(kù)內(nèi)側(cè)粉體由于螺旋空間已被外側(cè)進(jìn)入的粉體占據(jù)，不能進(jìn)入螺旋體而無(wú)法卸出。 
　　

若螺旋體為外大內(nèi)小的變徑螺旋，在螺旋體旋轉(zhuǎn)時(shí)靠近庫(kù)壁的螺旋葉形成的進(jìn)動(dòng)空間大，輸送能力大。而內(nèi)側(cè)螺旋葉變小，螺旋葉進(jìn)動(dòng)空間減少，輸送能力下降，由外側(cè)輸送來(lái)的粉體將不能完全被送走而在內(nèi)側(cè)發(fā)生滯留。滯溜粉體不斷增多并向周圍擠壓，使輸送區(qū)域的粉體堆積密度不斷上升，輸送阻力越來(lái)越大，以致壓倒螺旋葉?，F(xiàn)場(chǎng)情況也說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題。 
　　

對(duì)于均勻變徑變距的螺旋體，由于進(jìn)動(dòng)過(guò)程中不斷有新增空間出現(xiàn)，在整個(gè)庫(kù)體徑向范圍粉體才能被均勻卸出。 

3　嵌入體 

　　根據(jù)詹尼克提出的平面流動(dòng)對(duì)稱比軸線流動(dòng)對(duì)稱對(duì)物料流動(dòng)的促進(jìn)作用更大的理論，在斗倉(cāng)內(nèi)設(shè)置嵌入體可以改善斗倉(cāng)的流動(dòng)性。對(duì)于QJK庫(kù)而言，設(shè)置嵌入體不但可以使流動(dòng)帶加寬，有利于料層切取面的銜接以提高均化指標(biāo)。同時(shí)庫(kù)壓完全作用在嵌入體上，使螺旋體壓力很小。這樣，一方面消除螺旋體撓度，減少了附加阻力矩，減少卸料器功率消耗，另一方面由于螺旋體壓力小，便于檢修時(shí)抽出。 
　　

我們?cè)谒嗌⒀b庫(kù)中使用過(guò)嵌入體，水泥散裝車裝滿1車所需時(shí)間由使用前的15～30min變?yōu)榉€(wěn)定在7min。說(shuō)明庫(kù)內(nèi)流動(dòng)性提高、流態(tài)穩(wěn)定。嵌入體結(jié)構(gòu)如圖3所示。 
　　

嵌入體是一個(gè)設(shè)置在卸料口上方的錐體，它將卸料口原來(lái)的中心卸料通道改變?yōu)橹苓呅读贤ǖ?。由于嵌入體的加入使卸料通道面積加大，通道位置提高，大大削弱了結(jié)拱條件，使庫(kù)內(nèi)流動(dòng)性提高。嵌入體的設(shè)計(jì)有2種方法:圖解法和計(jì)算法。 
　　

1)圖解法 
　　

按比例作出卸料口附近的庫(kù)結(jié)構(gòu)圖，從卸料口兩端的A、A′點(diǎn)分別作射線A-T、A′-T′，射線與卸料口的中心線成β角，β=0.4(90°-φ)。以庫(kù)壁內(nèi)表面(傾角θ)為基準(zhǔn)作距離為HB≥dsinφ的平行線交A-T和A′-T′于K、K′點(diǎn)，聯(lián)接K、K′點(diǎn)，即確定了嵌入體的底面最小直徑bmin和底面位置。 
　　

其中:φ為物料休止角；θ為庫(kù)壁傾角；d為卸料口直徑。 
　　

2)計(jì)算法 
　　

卸料通道最小寬度:HBmin=dsinφ 
　　嵌入體最小直徑:bmin=2tsin[0.4(90°-φ)]+d 
　　嵌入體設(shè)置最小高度:Hmin=tcos[0.4(90°-φ)] 
　　其中:t=HB/sin(54°+0.4φ-θ) 
　　

需要指出的是: 
　　

①原參考文獻(xiàn)β為0.5(90°-φ)。若如此處理，為保持通道寬度HBmin，嵌入體的位置偏高、直徑偏大，故筆者做了適當(dāng)調(diào)整。實(shí)踐中未見(jiàn)不良影響。 
　　

②原參考文獻(xiàn)HB=d/(2cosφ)，通過(guò)幾何分析筆者認(rèn)為該式調(diào)整為HB=d sinφ為宜。 
　　

③原參考文獻(xiàn)中t=HB/sin[0.5(90°-φ)]，調(diào)整時(shí)除將0.5(90°-φ)改為0.4(90°-φ)外，由于原式未考慮倉(cāng)壁傾角θ影響，計(jì)算結(jié)果不能保證各約束條件的滿足，故計(jì)算式進(jìn)行了調(diào)整。 
　　

另外，應(yīng)根據(jù)物料有效內(nèi)摩擦角δ、倉(cāng)壁摩擦角θ′和傾角θ，計(jì)算嵌入體外通道與嵌入體半徑之比，來(lái)確定嵌入體位置和尺寸。但δ和θ′難以獲得，故用文中的方法進(jìn)行近似處理。 
　　

嵌入體的尺寸和位置允許適當(dāng)調(diào)整，應(yīng)保證通道寬度HB，但也不宜過(guò)大，否則庫(kù)壓將會(huì)傳遞到卸料口，重新出現(xiàn)結(jié)拱條件。同時(shí)b兩端也不宜落在A-T和A′-T′線內(nèi)。 
　　

對(duì)于QJK庫(kù)，嵌入體不是圓庫(kù)中的圓錐體結(jié)構(gòu)，應(yīng)為三角錐體。 

4　卸料器的切換程序 

　　卸料器的切換按時(shí)序控制程序執(zhí)行，但其工作時(shí)間不是任意確定的，而應(yīng)根據(jù)入庫(kù)能力和出庫(kù)能力來(lái)確定。確定依據(jù)是以庫(kù)上部開(kāi)始形成中心流動(dòng)為臨界點(diǎn)。卸料時(shí)間過(guò)短不能實(shí)現(xiàn)有效的層面切割；卸料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則形成中心流動(dòng)而失去均化作用。 
　　

還有一點(diǎn)需要引起重視，QJK庫(kù)的實(shí)際工作狀況并不是理想的持續(xù)時(shí)序轉(zhuǎn)換。由于窯的燒成能力和均化庫(kù)的出庫(kù)能力很難平衡，所以窯前均設(shè)有生料小倉(cāng)。當(dāng)生料小倉(cāng)滿倉(cāng)后，均化庫(kù)出庫(kù)被停止，控制程序中斷。若控制程序中斷后再執(zhí)行都要回到初始狀態(tài)的話，可能使實(shí)際運(yùn)行的卸料程序只是在初始狀態(tài)設(shè)定的前兩三臺(tái)卸料器中轉(zhuǎn)換。這樣也就失去了層面切割作用而變成漏斗流。所以，在程序編制的時(shí)候應(yīng)考慮當(dāng)程序中斷后的再次恢復(fù)，應(yīng)該從間斷點(diǎn)開(kāi)始執(zhí)行，并完成該段步長(zhǎng)。這樣卸料器之間的切換才能不斷的進(jìn)行下去。