粉粒物料運(yùn)輸車(chē)的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)

粉粒物料運(yùn)輸車(chē)的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)一、概述（一）粉罐汽車(chē)定義，組成和分類(lèi)粉罐汽車(chē)是指運(yùn)輸散裝粉料，如水泥，煤粉、粉煤灰、滑石粉、面粉等粉料的專(zhuān)用罐式汽車(chē)。粉料散裝運(yùn)輸可以提高運(yùn)輸效率，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，降低產(chǎn)品成本，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)裝、運(yùn)、卸、貯機(jī)械化。近年來(lái)使用的粉罐汽車(chē)都是采用氣力卸料的氣卸散裝粉罐汽車(chē)，它由六大部分組成，即汽車(chē)底盤(pán)、罐體總成，空壓機(jī)及空氣管道、卸料管道系統(tǒng)、取力傳動(dòng)裝置、監(jiān)測(cè)儀表及安全裝置等，氣力卸料是將具有一定壓力的壓縮空氣通過(guò)罐體底部的流態(tài)化裝置通入罐內(nèi)粉料中，使粉料和空氣混合，呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，然后打開(kāi)卸料閥，粉料與空氣混合物在罐內(nèi)外壓差作用下排出，經(jīng)管道流入地面容器內(nèi)。粉罐汽車(chē)按其罐體型式不同可分為下列四種：1、立式粉罐汽車(chē)立式粉罐汽車(chē)的罐體中心線呈鉛垂方向，如圖3-53所示。車(chē)輛可載一個(gè)或多個(gè)立式罐。立式粉罐汽車(chē)適用范圍廣，能用于粉料，顆料料等多種粉粒體物料的散裝運(yùn)輸。但整車(chē)質(zhì)心較高，采用多個(gè)罐體時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本也較高。圖3-53立式朝耀汽車(chē)2、臥式粉罐汽車(chē)罐體中心線呈水平方向，罐體可以是單個(gè)艙，也可分隔兩個(gè)艙。若罐體內(nèi)的流態(tài)床與水平面成一個(gè)傾角，稱(chēng)為內(nèi)傾臥式粉罐渥車(chē)，如圖3-54所示。若罐體中心線與水平面成一個(gè)不大的傾角，則為外傾臥式粉罐汽車(chē)。臥式粉罐汽車(chē)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，卸料性能穩(wěn)定和質(zhì)心低的優(yōu)點(diǎn)，但適用性受到限制，一般僅用于流態(tài)化性能較好的粉料散裝運(yùn)輸。部一米料整JtHT-乎有n序一■體m盤(pán)任T卸醫(yī)尚*

3、舉升式粉罐汽車(chē)舉升式粉罐汽車(chē)在裝料和行駛時(shí)，罐體中心線處于水平位置，卸料時(shí)舉長(zhǎng)機(jī)構(gòu)將罐體前端升起，成傾斜狀態(tài)，如圖3-55所示。舉升式粉罐汽車(chē)的罐內(nèi)底部通常僅在出料口處設(shè)置流態(tài)化床，卸料進(jìn)罐體呈傾斜狀態(tài)，粉粒在重力作用下啟動(dòng)下自動(dòng)下滑，集中到出料口處后合卸出。所以，罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容積效率高，適用范圍廣，常用來(lái)裝運(yùn)流態(tài)化性能差的粉料。但由于增加了舉升機(jī)構(gòu)，使用、維修復(fù)雜。4、斗式粉罐汽車(chē)斗式粉罐汽車(chē)的罐體由中心線呈水平位置的直圓筒或長(zhǎng)方筒和與中心線垂直的錐筒組合而成，如圖3-56所示。斗式粉罐汽車(chē)通常不設(shè)置流態(tài)化床，利用粉料的重力自動(dòng)卸料。所以，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍廣。剩余量少，罐內(nèi)易于清掃等優(yōu)點(diǎn)。（二）粉料流態(tài)化的基本知識(shí)1、粉料特性散裝粉料的運(yùn)輸，裝卸設(shè)備與粉料特性有密切的關(guān)系。粉料的主要特性如下：（1） 顆粒粒度，粉料顆料形狀是不規(guī)則的，表面還有溝，坑或空穴，其粒徑也是不一樣的。一般把料徑在一定范圍內(nèi)的顆料定為一個(gè)粒組，粒組的平均粒徑稱(chēng)為粒度。粉料中的粒度分布直接影響粉料的性質(zhì)。（2） 密度密度是指單位體積粉料的質(zhì)量，單位常用kg/L3或t/m3。由于粉料的空隙率（顆粒之間的空氣體積與整個(gè)體積的比值，水泥為0.66），粒度分布等的不同，因而又可分為：真密度。指顆粒的質(zhì)量與不包括顆粒表面空穴和顆粒之前空隙的全部顆料的真實(shí)體積之比。表觀密度。指顆粒的質(zhì)量與不包括顆料之間空隙的全部顆料體積之比。顆粒密度。指顆粒質(zhì)量與包括顆粒表面空穴和顆粒之間空隙的全部顆粒體積之比。堆積密度。也稱(chēng)松散密度，指顆粒充滿容器時(shí)顆粒質(zhì)量與容器的容積之比。常用的是顆粒密度和堆積密度。（3） 安息角在散堆粉料時(shí)形成的錐體母線與底面的夾角稱(chēng)為靜態(tài)安息角；當(dāng)堆放時(shí)還受到振動(dòng)而形成的安息角稱(chēng)為動(dòng)態(tài)安息角。安息角的測(cè)定方法參見(jiàn)圖3-57。安息角的大小與粉料的粒度、內(nèi)摩擦角和粘附性等因素有關(guān)。（4） 摩擦角摩擦角表示物料與固體壁面之間摩擦系數(shù)。摩擦角的大小與物料的粒度、粘附性及壁面的材料、形狀、表面粗糙度有關(guān)。（5） 粘附性粘附性是指粉料之間，粉料與壁面之間的粘附現(xiàn)象。據(jù)分析，作用在顆粒之間的附著力和顆粒與壁面之間的作用力主要是分子間的吸引力，靜電力和水分的毛細(xì)管力等。粘附性與粉料的特性，水分及壁面材料、表面粗糙度有關(guān)。（6） 含水率物料的水分包括附著在顆料表面的自由水和結(jié)合在顆粒內(nèi)部的化學(xué)水?；瘜W(xué)水屬于顆粒的組成成分。自由水為粉料的含水量，用含水率w表示：ffl3-57安恩角潴定示煮圖血）、《mie出注入法if融料法式中M1----試樣烘干前的質(zhì)量（kg）;M2----試樣在溫度105^烘干2-4h后的質(zhì)量（kg）。2、 物料的懸浮速度和沉降速度懸浮速度是指在鉛垂管道中使物料顆粒處于懸浮狀態(tài)時(shí)的氣流速度。懸浮速度是粉料的主要?jiǎng)恿W(xué)性能，表示氣力輸送的難易程度，物料的懸浮速度一般用實(shí)驗(yàn)確定。沉降速度是指物料顆粒在靜止空氣中自由下落時(shí)，由于重力作用，下降速度逐漸增大，顆粒受到的空氣阻力也同時(shí)增大。當(dāng)空氣阻力增大到與顆粒的浮重（重力與空氣浮力之差）相等時(shí)，物料顆粒就以這時(shí)的最大速度等速下降，這個(gè)恒定的下降速度稱(chēng)為該物料顆粒的沉降速，顯然，物料的懸浮速度與沉降速度數(shù)值相等，方向相反。3、 物料的流態(tài)化現(xiàn)象流態(tài)化是一種向粉粒體床層中通入氣體后，使床層具有某些類(lèi)似液體特征的過(guò)程。在容器中裝入粉粒體物料，在物料下部設(shè)置一個(gè)透氣元件，承托粉料，設(shè)氣體通過(guò)容器橫截面的流速為u,氣體穿過(guò)粉粒體層空隙的實(shí)際流速為'上，顯然，土<u。隨著u的變化，粉粒體床層將出現(xiàn)如圖3-58所示的各種現(xiàn)象。（1）固定床當(dāng)氣流速度較小時(shí)，氣流從顆粒之間的空隙穿過(guò)，顆粒靜止不動(dòng)，床層的空隙率E不變，床層保持原有的高度，如圖中的BF”段。氣流穿過(guò)床層的速度土和壓力損失%*隨氣流速度的增加面增加，如圖中的AF、AF

蒸化麻布比麻蒸化麻布比麻@13-58物粒懷床層狀態(tài)與％體速度的關(guān)系■段。把粉料的這種狀態(tài)稱(chēng)為固定床。（2）臨界流態(tài)化床氣流速度u增加到某一值后，氣流穿越床層的阻力剛好與床層上的粉粒體重力相等，床層開(kāi)始膨脹，空隙優(yōu)選法w隨u增加而增大，如圖中"段。由于w的增大，粉粒體間通道面積也隨之增大，故氣流穿過(guò)床層的實(shí)際流速u(mài)0并不增加，如圖中FT段。因而氣流壓力損失一，'也不因u的增加需增加，如圖中W段，此時(shí)粉粒體的重力不再由下面的透氣元件直接支承，而由氣體與粉粒體間的摩擦國(guó)和承托。對(duì)每個(gè)顆粒來(lái)說(shuō)，亦不再靠相鄰顆粒的接觸來(lái)維持其位置，它們?cè)诖矊又锌梢宰杂梢苿?dòng)。床層中任一截面上的壓降大致等于該截面上粉料體的重力，床層的高度因「的增加而增加，但具有明顯的上界面。床層開(kāi)始產(chǎn)生這種變化的氣流速度，即圖中，」’點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣流速度，稱(chēng)為粉粒體的臨界流態(tài)化速度，以,,表示。表3-4列出了部分料粒體的臨界流態(tài)化速度‘。ttted的；ft浮速度聽(tīng)和臨界澆志山速度吟密度廣/mm墉*體ejc/*s-3)術(shù)泥2ICO空氣D,2230.015.QI%1uo密氣牌餌?。-05石茹iM51N；0.686。?0網(wǎng)53小麥AS空弋|&-6Ga 332戲。Mn"「fj.717Oh00?孫￡13。'CM盹■Q.7820^007M3掀0.10-9Z9o.flioi最粒（■石晟95%）22G0&.14r0.6040-005S€2690(XI此"0.鈕o.W7LI硅餐③7$跟.氏描懷）35DO0-]偵D.踞了0.CO,i235500.1*□,略的0.00&79就紫E建砂AFT?箔）50000】_里__1.1凱"5昭（3）散式流態(tài)化床和聚式流態(tài)化床，若氣流速度比*大得不多，粉料粒度又小，則粉粒體床層連續(xù)膨脹，顆粒間的平均距離加大，氣流在床層內(nèi)均勻流動(dòng)，成為散式流態(tài)化床，或稱(chēng)均一流態(tài)化床；若氣流速度比*大得較多，過(guò)量的氣體以氣泡形式集聚后流過(guò)床層，則成為聚式流態(tài)化床或稱(chēng)鼓泡式流態(tài)化床，非均一流態(tài)化床。兩種流態(tài)化床的床層高度都有增加，但仍有明顯的上界面。（4）稀相流態(tài)化床，當(dāng)床層中的氣充速度增加到物料懸浮速度*時(shí)，粉粒體開(kāi)始飛出上界面，進(jìn)入上方空間，當(dāng)氣流速度超過(guò)"后，顆粒將被帶出容器，形成稀相流態(tài)化床。此時(shí)，空隙率￡急劇增加，顆粒間摩擦損失造成的壓力降「'急劇減小，實(shí)際形成粉粒體和氣體組成的固氣二相-------稀相氣力輸送狀態(tài)。床層中如出現(xiàn)這種狀態(tài)，卸料就不能完全。由此可見(jiàn)，流態(tài)化床的氣流速度只能在*和*之間。4、流態(tài)化床粉料的似液性流態(tài)化床的粉料具有某些類(lèi)似液估的性質(zhì)。如圖3-59所示。圖3-59（a）表示大而輕的顆粒具有彈跳性，顆粒受壓時(shí)，極易回到床層；