本發(fā)明涉及粉粒體的混合，特別是粉粒體在儲存中混合的工藝和裝置。
某些工業(yè)生產(chǎn)為了擴(kuò)大原、燃料的利用資源，減少生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，需要將有較大成份波動范圍的粉粒體混合成符合生產(chǎn)要求的成份波動范圍較小的粉粒體。
為解決這個問題，通常的做法是利用壓縮空氣對儲于倉庫中的粉粒體進(jìn)行攪拌，形成流態(tài)化或劇烈的渦流來實(shí)現(xiàn)混合。但這種工藝要求所儲物料的水份小于1%，而且成份波動周期也得小于8小時，否則這種混合達(dá)不到理想的均化值。美國專利NO4，345，842介紹了采用漏斗流，特殊的下料器解決粉粒體的混合，但此法均化效果不穩(wěn)定，不能連續(xù)混合，不能予先控制，投資還大于空氣壓力攪拌。
本發(fā)明的目的是要提供一種利用重力和整體流連續(xù)地儲存和混合粉粒體的工藝和裝置。它不僅能夠?qū)蚀笥?%，成分波動周期大于八小時的粉粒體進(jìn)行儲存中的混合，均化效果優(yōu)于空氣攪拌和漏斗流攪拌，而且均化值可預(yù)先控制。這個操作運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用少，基建投資也低。
本發(fā)明根據(jù)予均化堆料場的縱向傾斜層堆料取料的原理構(gòu)思出來的。將這種原理應(yīng)用于筒倉的儲存和取出粉粒體過程時，便能實(shí)現(xiàn)粉粒體的良好混合。按照本發(fā)明的構(gòu)思，設(shè)計(jì)出了具有本發(fā)明特點(diǎn)的粉粒體均布器和控流體，和一般的儲料筒倉相結(jié)合便形成了符合本發(fā)明工藝要求的裝置。
本發(fā)明在工藝上的顯著特點(diǎn)就是混合過程只利用物料本身的重力而不需任何輔助動力，可節(jié)省大量的能源。卸料機(jī)構(gòu)與一般儲倉不同，本發(fā)明的卸料控制是借助于壓縮空氣和控流體中的混合體金屬筒上的孔眼來實(shí)現(xiàn)的。通過控流體底部的壓縮空氣吹管鼓入空氣，則卸料開始，吹入空氣的壓力和數(shù)量大，卸料的量就大，反之則小，停止吹氣，卸料停止。
本發(fā)明的工藝和裝置簡單易行，筒倉和一些現(xiàn)有企業(yè)的儲料庫相類似，不僅適用于新辦企業(yè)的投產(chǎn)，也適用于原有企業(yè)的改造，實(shí)現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本的目的。
本發(fā)明的工藝要求是：利用所構(gòu)思的裝置，予先在儲倉中，造成一個自然休止角的粉粒物料的斜面，然后沿著這個自然休止角的斜面均勻地撒布粉粒體，使所撒布的物料始終保持筒倉內(nèi)的儲料具有大體上與自然休止角的斜面平行的料面，不論工作時是連續(xù)狀態(tài)，還是斷續(xù)狀態(tài)，都應(yīng)當(dāng)這樣。然后在本發(fā)明所構(gòu)思的控流體的作用下，整個倉內(nèi)的物料，隨著其重力垂直向下平移，以整體流的方式進(jìn)入控流體，通過卸料口下料。這種垂直平移，就相當(dāng)于縱向傾斜層堆料的底部取料方式，它具有混合均勻性好的特點(diǎn)。在連續(xù)操作時、卸料口不斷地將混合的料放走，布料器則不斷地沿自然休止角的平面上補(bǔ)充物料，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的儲存和混合的目的。
本發(fā)明工藝的具體做法是：先在儲倉中由布料器布撒一定數(shù)量的粉粒物料，一般應(yīng)儲至料倉的三分之一容積，然后打開控流體一側(cè)的卸料機(jī)構(gòu)，使儲倉中的物料沿儲倉的一側(cè)落下，直至倉中所有物料形成自然休止角，關(guān)閉卸料機(jī)構(gòu)。正常工作時布料器向儲倉內(nèi)布料，新入庫的料按予先形成的自然休止角的斜面層層堆積。卸料時控流體二側(cè)的卸料機(jī)構(gòu)同時啟動，整個儲倉中的料就按照整體流的方式，逐步地垂直平移進(jìn)入控流體，經(jīng)過卸料口出料。根據(jù)需要布料器和混合控流體可同時連續(xù)工作也可分別斷續(xù)工作。
由于控流體中改流體的作用〔參見附圖3〕造成了一個減壓室，物料由改流體上方進(jìn)入減壓室后，壓力大為降低，便于通過壓縮空氣使粉料體流態(tài)化，即使物料含水率超過1%，也不會影響均化效果。
本發(fā)明不僅解決了長周期（如大于24小時）成份波動的物料的倉儲和混合問題，而且可以根據(jù)外部物料成份波動的大小和周期來予先設(shè)計(jì)均化的時間;使均化值予先控制，從而獲得理想穩(wěn)定的均化效果。
設(shè)計(jì)均化周期，可按下列公式計(jì)算：
T＝2R×tgα×V×πR2/m
式中：T表示設(shè)想的均化周期（以小時計(jì)）
R表示倉筒的半徑
α表示物料初始形成的自然休止角
V表示物料的容重
m表示每小時入庫的料量
本發(fā)明的具體裝置及其操作方法通過以下的附圖說明可得到詳細(xì)的了解。
圖1是粉粒體無動力連續(xù)混合儲存工藝和裝置的局部概要剖面圖。
該裝置包括筒倉（1），安裝在倉頂部的均布器（又稱布料器）（2），安裝在倉底部的控流體（3）。
第一次工作時，粉粒體沿箭頭（4）方向進(jìn)入庫內(nèi)，首先儲存一定量（如總?cè)萘康?/3）。打開一側(cè)的卸料機(jī)構(gòu)的充氣伐門（見圖3），倉內(nèi)粉粒體在控流體的控制下，只能使庫內(nèi)的料沿一部分水平截面積流出其余部分的料，則按照自然休止角的規(guī)律一直流出至形成自然休止角為止。
正常工作時，先開動電機(jī)，使均布器轉(zhuǎn)動，接通來料（沿箭頭（4）方向），在離心力作用下，粉粒體由中心沿布料管向邊沿移動，同時，由于自重，粉粒體從布料管的下料孔內(nèi)沿箭頭（5）的方向流出。出料時，同時打開庫下方的卸料機(jī)構(gòu)的二個充氣伐門，使二個充氣伐門進(jìn)氣量基本相同，這時筒倉整個水平截面的粉粒體則等速下降，同時進(jìn)入控流體是至少24小時以上波動周期的庫存料，它們經(jīng)混合后進(jìn)入減壓室，經(jīng)空氣壓力流態(tài)化后進(jìn)入混合體（有進(jìn)一步均化的效果）從出料口（6）出料。至此，完成了一個混合過程。
附圖中所示料倉是截面積為園的筒倉，但其它形狀的料倉也同樣適用，諸如多邊形的或橢園形的筒倉。另外，倉底部安設(shè)的控流體既可以是圖3那種形式，也可以是圖4的形式，或者它們的組合。
圖2是均布器裝置結(jié)構(gòu)圖。
該裝置包括：支架（1）通過螺孔（2）固定在庫頂板上，電動機(jī)（3）固定在支架（1）上，電動機(jī)的輸出軸由聯(lián)軸節(jié)和傳動軸（4）聯(lián)接，下料斜槽（5）是借用支架的加強(qiáng)筋的外邊緣閉合后形成的。軸承（6）將傳動軸固定在支架（1）上。散料盤（7）由螺栓固定在傳動軸下部。布料管（8）由螺栓和加強(qiáng)筋固定在散料盤上。布料管的下方側(cè)壁和與運(yùn)動方向相反的側(cè)壁上設(shè)有的下料孔（9）和緩沖孔（10）也可以是槽。布料管的長度由庫的截面形狀和大小決定，原則是既能使布料管運(yùn)動不受阻礙，又能使所布之料能均勻撒下。布料管下方的孔的大小和多少應(yīng)根據(jù)庫中所處理的物料特性和庫的處理量決定。當(dāng)然孔徑無論如何也應(yīng)大于要漏過的物料粒的最大直徑?？紤]到生產(chǎn)的不正常情況，在散料盤與布料管接通處，設(shè)一個壓力空氣入口，以清除堵塞之料。布料管是水平布置的，管的數(shù)量由處理量確定，多根時，應(yīng)對稱排列。
均布器工作時布料管在電機(jī)帶動下，勻速旋轉(zhuǎn)，物料經(jīng)下料槽（5）進(jìn)入散料盤（7），在轉(zhuǎn)動離心力的作用下沿布料管（8）的長度方向運(yùn)動，在運(yùn)動中同時通過布料孔下落，均勻地將物料撒落在儲倉中。布料管的另一端是堵封住的，至少在緩沖孔水平面下堵住，沒有來得及讓下方布料孔漏下的料，經(jīng)一定轉(zhuǎn)動周期后，便可由側(cè)邊的緩沖布料孔漏下。一般情況下通過下方布料孔下料量為正常下料量的70～90%，緩沖孔下料量在50～70%。
散料盤和布料管的形式是可變的。但必須適于物料流通為原則。散料盤中心應(yīng)比邊緣高些，可做成球面形或園錐形或多棱錐形，也可以是平面的，最好在與布料管的接口處開設(shè)與布料管口相應(yīng)的斜槽，便于散料盤的料順利地進(jìn)入布料管。布料管的橫截面可以是多種形狀，如多邊形、橢園形，但園形是比較合理的。
圖3是控流體的具體結(jié)構(gòu)。
該裝置主要包括：倒錐體（1），改流體（2），混合體（3），隔流板（4），減壓室（6）和二根空氣吹管（7）組成。倒錐體直接和料倉底部連接上，其內(nèi)壁應(yīng)涂上光滑耐磨的涂層，錐角的一半應(yīng)在15°～35°之間，改流體（2）和混合體（3）焊接在一起，并座在卸料口的底板上，牢固地固定。二根壓力空氣吹管沿直徑方向?qū)ΨQ地布置在混合體外側(cè)的減壓室底部。隔流板在與吹氣管垂直的方向上將減壓室（6）分為二半，并與倒錐體壁、改流體和混合體外側(cè)牢固固定，使物料在減壓室的二半間不能進(jìn)行交換。改流體（2）可作成園錐形或多棱錐形，盤形或園柱形等形狀。它的作用之一就是承受料倉來的料壓，緩和其下方減壓室的壓力。改變物料流向，增加倒錐角度等。這可以根據(jù)需要而設(shè)計(jì)，一般來講，只要求降壓作用時，設(shè)計(jì)成園錐形為佳。改流體邊沿與倒錐體內(nèi)壁的距離也是一個重要參數(shù)，這個數(shù)據(jù)應(yīng)依實(shí)際情況確定，主要和物料粒度和處理量有關(guān)。其大至范圍在10cm-100cm之間。混合體（3）是由一段多孔的金屬管做成，管的內(nèi)腔和改流體下方的部分空間組成混合體空間，混合體金屬管的直徑一般應(yīng)比改流體底部尺寸小60cm-200cm，這二者聯(lián)接時，應(yīng)使其中心線重合?；旌象w的金屬管壁上應(yīng)均勻密布大量的孔眼（5）?？籽鄣某叽缬伤幚淼奈锪戏哿６葲Q定，通常應(yīng)比粉粒的尺寸大些。減壓室底部的二根壓力空氣吹管（7）布滿了大量的0.1～0.2mm的出氣孔，并分別安裝有迴止伐和控流伐，充氣風(fēng)壓一般在200～10000mm水柱之間，所使用的風(fēng)量可由下料量的要求和料風(fēng)比計(jì)算得出。
控流體工作時，就是將二個壓力空氣吹管充入壓力氣，進(jìn)入減壓室的物料形成流態(tài)化，由于減壓室壓力大于混合體腔內(nèi)之壓力，物料隨著壓力氣穿過混合體金屬管壁的孔眼而進(jìn)入混合體腔內(nèi)，進(jìn)一步混合而從卸料口（8）而流出。
圖4是另一種實(shí)施方式的控流體結(jié)構(gòu)剖面圖。這種結(jié)構(gòu)比圖3更為簡單易行，出料時也無需附加的能源，顯得更為經(jīng)濟(jì)。
該裝置主要由倒錐體（1）改流體（2）隔流板（3）減壓室（4）和控流閘板（5）組成。倒錐體和改流體的要求和圖3要求一樣。隔流板整個地把倒錐體和改流體及出料口對稱地分為二半并和倒錐體內(nèi)壁及改流體中的接觸線和出口底板牢固連接，實(shí)際上改流體也是由它固定的。工作原理和圖3所示一樣，只是不采用壓力空氣將物料造成流態(tài)化而已。這種方式對現(xiàn)有筒倉的改造特別合適，而且能取得滿意的效果。