散装粉粒物料运输车主要故障的分析及措施

粉粒物料运输车常见故障的分析及措施

摘要:对于粉粒物料运输车来讲,尽可能短的打灰时间和尽量低的剩灰率是提

高工作效率,降低生产运输成本,提高经济效益的重要途径。

关键词:剩灰率;水泥;流化元件;

气卸式粉粒物料运输车是装运粉状物料如水泥、粉煤灰、石粉、面粉及铝粉

等物品的专用车辆。其主要原理是通过空压机将一定压力的压缩空气输入罐体内部,通过罐体内部流化床和多孔板等特殊结构将粉料物料流态化。流态化的粉料在压缩空气中呈悬浮状态,通过出料管道,将粉料物料输送至指定的地方。对于粉粒物料运输车来讲,尽可能短的打灰时间和尽量低的剩灰率是提高工作效率,降低生产运输成本,提高经济效益的重要途径。本文就一些主要故障问题进行分析和探讨。

1.问题和原因

1.1剩灰率高和打灰时间长

1.1.1物料的自身特性对于剩灰率的影响

我国对于散装物料运输车的剩灰率的要求为0.3%,但如果运输的介质有一定

的粘性或含有部分粘性物质,或者由于受潮后发粘(如高标号水泥,在输送过程中会吸附空气中的水气,使部分物料粘附在管壁上和罐体内表面,尤其是在透气布上、流化床上等),随着使用输送次数的增多,粘附的物料会越来越多,使的罐体内部的有效容积变小,继而剩灰率过高。根据售后所反馈的情况总结来看,水泥标号越高,其剩灰率也越高。对于其他的介质,如铝粉,其本身颗粒较大,必须借用外接的大压力气源方可使其流态化,且其打灰时间和剩灰率明显高于其他粉粒物料。

1.1.2空压机的影响

空压机供气系统的可靠性,直接影响着罐体内部的压力变化。如果供气过程中压力和流量起伏太大,罐体内部的粉粒物料流态化也随之变化,在输送管道中,粉粒物料的出料速度大大降低。如遇雨天等天气原因,使得压缩气体湿度变大,而导致物料受潮结块,会大大增加打灰时间和剩灰率。当罐内压力达到一定标准时如果急速开启卸料阀门时,罐内气固混合体大量排出,气压快速降低,此刻发动机的负荷将大幅度地减少,因而发动机的转速会急骤提高,使空压机超速运行,其结果使空压机转子烧损。

1.1.3制造过程中的各种因素影响

罐体、多孔板、流化床及管道的材料原因,或者由于焊接缺陷而少焊、漏焊,或者焊缝中有气孔的现象,使得罐体、气室或管道漏气;管道系统中管接头之间有错位、管道内生绣产生

毛刺或者焊后未清焊渣等都会使管道内局部阻力增大;输气管道和出料管道接口处密封不严,或者由于管道磨穿等因素,使中途送气和中途出料时漏气等等原因均可导致打灰时间长和剩灰过多。

1.1.4操作方法的影响

对于多舱的粉粒物料运输车,卸料时,对于出料蝶阀的操作顺序要有一定的要求。用户习惯做法一般为两种:同时卸料,这样卸料时间会短一些,但剩灰会多一些;而逐仓卸料的操作会使得剩灰率明显降低,但所用的打灰时间会多一些。

1.1.5设计参数的影响

流化床倾斜角度小于物料静态安息角。空压机供气压力、流量和整个系统不匹配,导致混合比过大或过小。流化床结构设计不合理。气室设计刚度不够,滑料板及气体分布板因反复冲气进而疲劳损伤,导致开裂漏气,出现沟流,以及粉粒渗入气室等现象。输气管道和出料管道的弯头处的曲率半径较小使得出料不畅。进气管

道、出料管道内径及布置设计不合理造成出料浓度不均匀,降低出料速度。流化床上部出料接口位置太高,导致出料后期物料出现稀相流态化,使得部分不能充分流态化的物料沉积。

1.1.6传动轴的断裂问题

底盘的动力由取力器取出,经过传动轴传递至空压机,传动轴的安装直接决定着其寿命问题。一般的传动轴都是有空心钢管经过高频淬火,其抗扭曲强度能够达到要求。但如果由于空间的布置情况不理想,其角度多大,会影响中间万向节的使用寿命。而传动轴的断裂轻者会导致取力器等件损坏,重者会引起空压机的损坏。根据售后反馈的情况,10%的传动轴断裂是由于材质问题,80%的传动轴断裂是由于其安装角度过大而引起的应力集中而断裂,10%的传动轴断裂是由于操作原因导致。

2.措施及优化改进

2.1前期设计因素的预防

2.1.1设计选择合适的气源机械

从流态化、管道气力输送、平均卸料速度三方面计算空压机合理匹配,使其能够充分满足给定系统输送条件的气压、流量,气量充足、压力平稳,并要有一定的余量。一般应按所计算的需要量增加10%左右,同时选择空压机时要考虑合适的气体压力、流量特性曲线,即当物料输送过程中压力发生变化时,流量变化尽可能的小,从而减少或不影响物料在输送过程中的混合比。如有需要(运输高标号的水泥时),配备专用的气水分离器。

2.1.2罐体及管道结构

根据压力条件设计罐体和管道以及选择相应的材质。选取合适的技术参数如空气流量、压

力及混合比的匹配要合理,输料管的直径不要太小,对于流动性差而且混合比又较大的物料一般建议最小管径取Φ100 mm左右,对于流动性好混合比又很低时管径相对可小点。对于容积大而且输送距离长,可在出料管旁设计加装带有截止阀的二次吹气口,防止堵塞,加快出料速度。管道布置要合理、弯管数目少、而且尽可能加大弯管曲率。在各舱出料口和空压机出口处加装止回阀。对于容易吸潮的粉粒物料,将流化元件的角度调大,以牺牲内部容积来减少剩灰率。

2.1.3流化床和流化装置

流化床板倾斜角度大于物料静态安息角5°左右,流化床水平15°左右。根据不同物料的性质,依据流态化原理合理设计流化床结构和气室。

2.2制造工艺

2.2.1罐体内部结构

减少罐体内部配合死角,提高流化元件的平面度和降低罐体及流化板表面粗糙度。

2.2.2焊接

在焊装制造过程中,严格按照图纸及相关的规范标准施工,杜绝焊接缺陷,焊缝打磨、清碴。焊接过程中,工人对产品的自我检验是提高质量的必要条件。

2.2.3装配

在人孔及管道法兰连接处加装密封圈和密封胶,罐体系统及空压机与二类底盘固定连接牢靠,减少振动。

2.3操作使用

2.3.1装料与卸料.

各舱装料均等,在出料后期可按顺序分别从各舱出料。充分了解所运输的物料性能,针对有粘性或易产生静电的粉粒,可在每次卸料完后,进行气压清扫,减少粉粒累加。卸料时空压机控制手柄位于额定压力之内(0.2-0.3 MPa),不宜在负荷下(罐内有压力)启动空压机。卸料时整车尽量停在平稳的路面上,而且空压机经常保持在额定转速下运行。卸料前适当降低发动机转速,卸料时缓慢开启有关阀门,而且待开启有关卸料阀门后,再恢复发动机的正常转速。

2.3.2保养

整车应停放在干燥通风处,禁止罐体内部进入水分,适时更换空压机润滑油和进气滤芯,以及流化床透气布。

参考文献

1·国井大藏, O.列文斯皮尔·流态化工程·北京:石油化学工业出版

社,1977·12月第一版·2·傅崇贤,何明辉·专用汽车设计·武汉:武汉工业大学出版社,1994·

3·J.F.戴维森,D.哈里森·流态化·北京:科学出版社,