粉末和颗粒状物料的垂直输送技术

粉末和颗粒状物料的垂直输送技术在许多的工业场合中都需要提升粉末和颗粒状物料：物料提升设备在从轮船上卸料（见“轮船卸货技术”）和对贮存筒仓卸料这两个场合中应用很广。提升散装物料的设备可以是机械式的，也可以是气动式的（气动式的设备可参考“气动输送系统组件”）。当物料输送叶片的空间受限时，和/或由于工地布置复杂而不可能有一个线性的行程时，气动设备是很适用的。可用于提升物料的机械式设备有：-螺旋输送设备-铲斗输送设备（见“粉末和颗粒状物料的机械输送技术”）；在物料的数量很大，需要运送到的高度很高（通常高于150米）时，机械式的斗式提升机是很适用的。当物料的提升高度不大于100-150米时，垂直螺旋提升机是很适用的。设备的工作性能必须由所处理物料的物理-化学属性和流动特性所决定。以上这些特性对设备的选择有很大的影响。本文档简述了以垂直螺旋提升机为例的提升设备；螺旋输送设备的工作原理在另一篇文档中进行了介绍（见“粉末和颗粒状物料的机械输送技术”）。在此，本应用场合中的特殊设备需尤其注意。为了保证物料有最大的输送量，在此类场合中所使用的螺旋是管式的，并带有进料管口和出料管口。物料通过螺旋喂料机（见“粉末和颗粒状物料的喂料技术”）对垂直螺旋输送机进行喂料，螺旋喂料机能够控制物料流进提升机的速度，这也使得机器运作更有效。带有特殊螺旋的喂料机的应用也很多；在螺旋输送机与提升机的连接处，喂料机螺旋叶片的末端装有一段叶片，该叶片以相反的方向旋转。即使物料超出了连接点，本设备仍可将物料运送至螺旋提升机中，并进行提升。通过输送机料筒内的螺旋旋转，物料被提升至卸料区。为了改善输送机的结构和安装，螺旋由几段叶片组成；第一段是短螺距螺旋叶片，用于输送物料；螺旋的其他部分长度安装的是短螺距螺旋叶片，且螺距与螺旋叶片的外直径相同。在此情况下，为了推进物料的卸料，在机器的末端装有一段叶片，但该叶片以相反的方向旋转。就如上述对喂料机的介绍相同。设计高度很大的螺旋提升机时，需要考虑机器运行时的振动问题；长度大于3米的螺旋的旋转运动会引起弯曲摆动，这使得螺旋会与外管产生接触。若没有使用合适的机械式限位设备，那么这种轴的不稳定性会导致机器结构上产生很大的机械压力。提升物料而产生的非平衡载荷将会使情况更坏。通常，在垂直输送机上螺旋的适当位置有一个支撑，可保证结构的稳定性。然而，螺旋面剖面的截断会导致螺旋输送机垂直推力的减小；对于一些物料而言，螺旋面剖面的截断会阻碍物料的垂直流动。根据要求，螺旋提升机卸料部分的结构有多种形式：-出料管口焊接在料筒上，与螺旋输送机轴线的夹角为45°。是物料卸载的出口。-出料管口与螺旋输送机轴线相垂直，提升机与一台水平运送物料的输送机相连接的情况下，使用此种形式。-多出料管口，被提升的物料需要卸载至不同容器内的情况下，使用此种形式。以上所述螺旋提升机的性能可满足水泥工业，化工业和食品业的要求，也可提升磨损性不大，非同质的散装固料。从经济性来看，低价的初次投资（与购买一台气动输送设备相比较），简化的维护（与斗式提升机的维护要求相比较）都使得螺旋提升机在同等性能设备中具有很大的优势。螺旋输送设备所具有的特性使得此种提升技术不可用于提升纤维物料，因为纤维物料在螺旋叶片中会受到破坏。并且此种提升技术也不可用于提升那些会粘附在螺旋和输送管壁面上的物料，因为物料的粘附会导致可输送物料的容积逐渐减小，从而物料的提升量也减小了。