新型粘稠物料出料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

摘 要：對粘稠物物料進行處理是環(huán)保工作的重中之重，但粘稠物料的多相性和復(fù)雜性給輸出傳送造成了很大困難，氣體廢物難以控制，基于更加完備的設(shè)計思路理念，對之前的系統(tǒng)進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，避免了氣體物料傳送效率低所造成的污染，給未來更加先進的粘稠物出料結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了有效思路。

關(guān)鍵詞：粘稠物料；新型；氣體

引言

隨著我國資源消耗性經(jīng)濟結(jié)構(gòu)逐漸改善，去產(chǎn)能化工作不斷推進，環(huán)境保護工作和意識的不斷增強，對污染物的處理也成為了各項工作的重點，所謂粘稠物料便是工業(yè)產(chǎn)品的污染附加品，例如廢渣和廢水的結(jié)合物，如果粘稠物料的出料系統(tǒng)不能合理運行，就會造成多相廢物不能得到合理的處理，重則對環(huán)境造成二次破壞。近年來，針對于粘稠物料本身以及其相應(yīng)的傳送機構(gòu)的研究逐漸成為了領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者和技術(shù)人員關(guān)心的重點，從物料機理和傳送機構(gòu)方面都有相應(yīng)研究，偏心螺桿型粘稠物傳送系統(tǒng)目前應(yīng)用較多，但是，工業(yè)廠商主要應(yīng)用的粘稠物料出料系統(tǒng)在設(shè)計存在一個巨大問題，便是氣體廢料處理的利用率比較低，泄露的污染氣體比較多，因此，有必要針對現(xiàn)有的設(shè)計結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，研制更加合理的、功能更加完備的粘稠物料出料系統(tǒng)，這對量化粘稠物料的輸入輸出有著非常重要的作用。

1粘稠物料的定義

在工業(yè)領(lǐng)域中，生產(chǎn)就會難免會產(chǎn)生污水廢物，污水廢物伴隨固體物質(zhì)，就會產(chǎn)生廣義范圍內(nèi)的粘稠物料，基本均為沉淀物質(zhì)，是由有機殘片、細菌、膠體和各種微生物所組成的非均介質(zhì)[1]。粘稠物料有著眾多特點突出的特性，首先是混合程度高，液體、固體和氣體都包含在內(nèi)，其次是流動性大，由于其高度的混合復(fù)雜性，三相混合物的流動特性很難進行預(yù)測，最后便是高度污染特性，粘稠物料是城市生活美好環(huán)境的殺手锏。因此，合理的對粘稠物料進行處理是非常重要的工作內(nèi)容。粘稠物料通常在工業(yè)反應(yīng)器中制成，高濃度的物料粘稠物主要是以淤泥和水固兩相物質(zhì)為主，而相對低濃度和化學(xué)反應(yīng)劇烈的產(chǎn)物，在反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)器中便存在氣體和熔融態(tài)的粘稠物料，同時反應(yīng)器內(nèi)還存在很大的壓力，在粘稠物料的出料過程中，大量氣體存在于粘稠物料內(nèi)，在輸出廢料時，氣體便會以氣泡的形式夾雜在粘稠物料中，當(dāng)粘稠物料排出后，其內(nèi)部的氣體會溢出，溢出的氣體中可能會含有有害氣體，從而對環(huán)境造成危害。因此，如何在出料的同時避免氣體的泄露，逐漸成為出料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)研究技術(shù)人員亟待解決的難題。

2結(jié)構(gòu)優(yōu)化

如圖1所示便是一種新型物料出料結(jié)構(gòu)的CAD圖，其中位置1處為結(jié)構(gòu)的驅(qū)動基體，11處為調(diào)頻減速機，12處為防爆電機，2為輸料殼體，21處為錐形面，22處為透鏡墊，23處為溫度傳感器，3處為擠壓機構(gòu)，31處為系統(tǒng)周日，32處為螺旋葉片，4處為集氣罩，41處為支柱，42處為排氣口，51處為出料管，52處為球閥，6為斷料器，61處為螺桿，7為中間支座，8為鋼板。和傳統(tǒng)的物料輸出結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)的各個部件的連接更加緊湊。

正如上面所描述的新型結(jié)構(gòu)所示，填料室與輸料殼體的一端連接，填料室處內(nèi)設(shè)有集氣件，可以用來收集物料廢氣，擠壓機構(gòu)包括軸體和螺旋葉片，螺旋葉片安裝于軸體之上，軸體穿過輸料殼體和填料室、且能夠與所述驅(qū)動機構(gòu)連接，螺旋葉片位于所述輸料殼體內(nèi)，填料室與軸體之間設(shè)置有第一密封件。

在物料出口處設(shè)置有出料管，出料管上設(shè)置有球閥結(jié)構(gòu)，可以控制氣體的進出。輸料殼體通過法蘭與填料室相連接，集氣件包括集氣罩，集氣罩套設(shè)置于填料室的遠端，也就是輸料殼體的一端，集氣罩內(nèi)設(shè)置有用于支撐法蘭的支座。集氣罩上設(shè)置有排氣口，排氣口處設(shè)置有排風(fēng)機。輸料殼體上設(shè)置有斷料器述斷料器位于輸料殼體的靠近進料口的端部；螺旋葉片上設(shè)置有開口，開口與所述斷料器相對。斷料器包括螺桿，輸料殼體上設(shè)置與螺桿配合的螺紋通孔的位于所述輸料殼體外部的一端設(shè)置有第二密封件。斷料器的數(shù)量為2個，2個斷料器沿所述輸料殼體的長度方向設(shè)置。輸料殼體上設(shè)置有溫度傳感器和壓力傳感器，溫度傳感器與其中一個所述斷料器位于所述輸料殼體的同一截面上、壓力傳感器與另一斷料器位于輸料殼體的同一截面上，傳感器用來進行信號方面的轉(zhuǎn)換。

可以清晰的看見，進料口位于出料口的上方，在工作過程中，粘稠物料通過輸料殼體上的進料口進入輸料殼體，驅(qū)動機構(gòu)帶動軸體和螺旋葉片繞軸體的軸線轉(zhuǎn)動，螺旋葉片在旋轉(zhuǎn)的過程中將粘稠物料從進料口輸送到出料口，并從出料口處排出；

粘稠物料具有很強的粘著度，在輸料殼體內(nèi)輸送粘稠物料的過程中，粘稠物料與輸料殼體的內(nèi)壁會發(fā)生粘連，軸體上的螺旋葉片在推動粘稠物料時對粘稠物料產(chǎn)生擠壓，在擠壓力的作用下，這時候，粘稠物料內(nèi)的氣體就會被擠出，由于氣體的密度小于粘稠物料的密度，擠出的氣體向上移動，以使下層的粘稠物料內(nèi)的氣體減少；此外，填料室內(nèi)設(shè)置有第一密封件，用于防止擠壓殼體內(nèi)的氣體泄露，但在長期的工作過程中，可能會有部分氣體泄露，在填料室處設(shè)置集氣件，能夠?qū)奶盍鲜姨幮孤兜臍怏w進行收集，防止氣體從填料室泄露而對大氣造成危害。

這樣的新型粘稠物料輸出系統(tǒng)具有相當(dāng)大的技術(shù)優(yōu)勢，非常實用，從經(jīng)濟角度考量，所耗費的成本較之前的舊式出料系統(tǒng)并不增加太多，但效果和功能性卻完備了許多。

3結(jié)論與展望

從技術(shù)角度來說，粘稠物料出料系統(tǒng)的研究起步比較晚，目前可以參考的研究文獻和實際工作案例也不多，在之前的研究當(dāng)中，學(xué)者們更專注于粘稠物物料本身的流動特性和相變組成，對基本的物料輸出結(jié)構(gòu)研究并不多，本文通過對CAD結(jié)構(gòu)的詳細解讀，對一種更加復(fù)雜和更加完備的出料系統(tǒng)設(shè)計理念思路進行了詳細介紹，該結(jié)構(gòu)布置合理，充分發(fā)揮了空間特性，極大程度上避免了由于廢物氣體所造成的污染。給未來更加先進、自動化和智能化的輸出傳送系統(tǒng)的研制和應(yīng)用提供了有效思路。

參考文獻：

[1]唐曉明，蔣旭光等.粘稠物料輸送及其流變特性的測量.能源工程[J].2007（1），12-15.

[2]趙利民.粘稠物料出料控制裝置的研制.石油儀器[J].2015（4）.23-24.

[3]榮慶.高濃度粘稠物料管道輸送濃度對吸入效率的影響.榮慶.科技專論[J].2013（11）.346.

作者簡介：

王珈樂，（1996.1—），男，漢族，山東臨沂，本科。