化工生产过程通常涉及到的产品为液体、气体或固体。对于状态是连续的液体或气体来说,它们的储存及运输比较方便。通常储存气体和液体的设施为具有密封能力的储罐,包括各种卧式储罐、浮顶罐、固定顶罐以及球罐等各种各样的形式。不过无论是何种形式,且由于其内部的介质为连续的均相状态,因此他们的储存、运输以及流动特性比较稳定。只不过需要根据涉及到储存的介质选择合适的储罐材质、储存的温度和压力等,储存装置设计考虑的因素相对比较简单。
固体物料也是化工生产过程当中一种常见的中间品或产品。固体物料与液体/气体物料不同,固体物料颗粒之间通常存在气体,因此它是一种两相的物料。固体物料的流动状态、储存形式与液体/气体物料完全不同。
由于热运动以、分子间运动以及分子体积和密度关系,液体/气体物料之间的相互作用及运动能力比较好,经过一定的时间,液体/气体物料可以均匀地混合为一个整体。固体物料没有比较好的传质过程,因此无法与液体/气体物料一样形成均一稳定的状态。
固体物料颗粒之间还存在着摩擦力,而且摩擦力与物料的形状、表面积以及粗糙程度有关,因此固体物料流动状态与液体和气体物料也表现出非常大的不同。
固体物料的密度往往比较大,由于其流动性和密度的双重作用,因此在输送的过程当中比较容易沉降而发生堵塞,因此固体物料的输送也是与气体和液体物料完全不同。
本文主要介绍固体物料的常见储存形式:料仓的一些基本知识。
料仓是用于储存固体松散物料的容器,对于不同的物料,料仓的设计有所不同。
储存固体物料的料仓有相同的特点:
1.其内部的物料为固体松散状态的固体,所以其流动性较差。在料仓内的状态不像液体和气体一样呈水平,而是 呈堆积状态 。
2.固体物料颗粒之间存在着大量的气体。可能会存在着固体 物料与气体之间的相互作用 。
3.固体物料之间相互挤压,相互作用, 界面之间 发生复杂的物理化学过程,因此储存过程中物料的状态和形态可能会有较大的变化。。
4.固体物料密度通常较大,因此在料仓的下部与上部之间的所承受的 压力差 比较大。
5.固体物料输入到料仓内,或物料在料仓内流动的时候,会产生一定的 摩擦力 。摩擦力对料仓产生静电及物理磨损影响。
不同的固体物料在料仓当中流动的形态不一样,当固体物料从料仓当中流出的时候,其流动的形态可以大致分为中心流动和整体流动两种,其流动形式的示意图如下。

中心流动是物料在料仓中心形成一个垂直的通道,通道周围的物料由于中心流尽而发生坍塌,随之流出。
中心流动存在的问题是:
1.容易在 料仓壁上累积 一层老的物料。
2.物料容易出现“ 先进先出 ”的可能。
3.由于在壁上有大量的堆积物料,因此下料的时候可能不稳定,会出现瞬间塌陷的情况, 出料速度不稳定 。
整体整体流动是一种比较理想的流动状态,它类似于液体的流动方式。因此,料仓设计要尽要尽量的避免出现中心流动的情况,需要尽可能的将物料流动按照整体流动的方式进行设计。
为了保证料仓中的固体物料呈现出接近于整体流动的条件,设计时需要注意的问题有:
1.改进物料的形态,使物料尽可能的接近于 光滑的球形 ,尽量的减少物料之间的摩擦力。
2.尽可能的确保物料的 形态大小一致 ,减小物料之间的物理形态阻力,提高流动特性,确保物料能够更加符合均一流体的特性。
3.尽可能的减少物理物料之间的静电吸引相互作用,因为物料输送过程会产生静电,需要采取措施 释放物料之间静电 ,降低相互吸引力。
4.将料仓当中的 下椎体顶角变小 。这样可以有力的促进物料按照整体流动的方式进行。
5. 增加出料口的直径 。大直径的出料口可以有效地增大中心流动的范围从而使流动更接近于整体流动。
6.对料仓进行 抛光处理 ,确保料仓表面具有较高的光滑度。减小物料与料仓之间的摩擦力,从而确保物料能够从料仓上快速的顺利地流动。
7.采取辅助卸料措施。
通常情况下,辅助卸料措施包括各种类型的振动。有的加装在下料口的锥斗,有的是安装在仓壁。这些振动设施有的是电动驱动的 振荡器 ,有的是气动驱动的振荡器。可以根据具体情况选择。
8.采取的辅助措施还有 通气体 ,借助辅助性的气流将物体固体物料吹散,从而确保物料之间的相互作用力降低,确保物料能够按照流体的方式流动。
9.采用 机械搅拌 的方式进行辅助卸料。机械搅拌方式可以有效的提高物料的流动性能,但是机械搅拌往往造价较高,维护成本较高,故障率也比较高,因此机械搅拌是在其他方法无法解决的情况下,迫不得已才选择的处理方法。 9.采用 机械搅拌 的方式进行辅助卸料。机械搅拌方式可以有效的提高物料的流动性能,但是机械搅拌往往造价较高,维护成本较高,故障率也比较高,因此机械搅拌是在其他方法无法解决的情况下,迫不得已才选择的处理方法。 🔙返回上一页🔙