新型粘稠物料出料系統結構優化

摘 要：對粘稠物物料進行處理是環保工作的重中之重，但粘稠物料的多相性和復雜性給輸出傳送造成了很大困難，氣體廢物難以控制，基于更加完備的設計思路理念，對之前的系統進行了結構優化，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構設計提供了有效思路。

關鍵詞：粘稠物料；新型；氣體

引言

隨著我國資源消耗性經濟結構逐漸改善，去產能化工作不斷推進，環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產品的污染附加品，例如廢渣和廢水的結合物，如果粘稠物料的出料系統不能合理運行，就會造成多相廢物不能得到合理的處理，重則對環境造成二次破壞。近年來，針對于粘稠物料本身以及其相應的傳送機構的研究逐漸成為了領域內學者和技術人員關心的重點，從物料機理和傳送機構方面都有相應研究，偏心螺桿型粘稠物傳送系統目前應用較多，但是，工業廠商主要應用的粘稠物料出料系統在設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，有必要針對現有的設計結構進行優化，研制更加合理的、功能更加完備的粘稠物料出料系統，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

在工業領域中，生產就會難免會產生污水廢物，污水廢物伴隨固體物質，就會產生廣義范圍內的粘稠物料，基本均為沉淀物質，是由有機殘片、細菌、膠體和各種微生物所組成的非均介質[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，其次是流動性大，由于其高度的混合復雜性，三相混合物的流動特性很難進行預測，最后便是高度污染特性，粘稠物料是城市生活美好環境的殺手锏。因此，合理的對粘稠物料進行處理是非常重要的工作內容。粘稠物料通常在工業反應器中制成，高濃度的物料粘稠物主要是以淤泥和水固兩相物質為主，而相對低濃度和化學反應劇烈的產物，在反應結束后，反應器中便存在氣體和熔融態的粘稠物料，同時反應器內還存在很大的壓力，在粘稠物料的出料過程中，大量氣體存在于粘稠物料內，在輸出廢料時，氣體便會以氣泡的形式夾雜在粘稠物料中，當粘稠物料排出后，其內部的氣體會溢出，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，逐漸成為出料結構系統研究技術人員亟待解決的難題。

2結構優化

如圖1所示便是一種新型物料出料結構的CAD圖，其中位置1處為結構的驅動基體，11處為調頻減速機，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，31處為系統周日，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。和傳統的物料輸出結構相比，該結構的各個部件的連接更加緊湊。

正如上面所描述的新型結構所示，填料室與輸料殼體的一端連接，填料室處內設有集氣件，可以用來收集物料廢氣，擠壓機構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、且能夠與所述驅動機構連接，螺旋葉片位于所述輸料殼體內，填料室與軸體之間設置有第一密封件。

在物料出口處設置有出料管，出料管上設置有球閥結構，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，集氣罩套設置于填料室的遠端，也就是輸料殼體的一端，集氣罩內設置有用于支撐法蘭的支座。集氣罩上設置有排氣口，排氣口處設置有排風機。輸料殼體上設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置有第二密封件。斷料器的數量為2個，2個斷料器沿所述輸料殼體的長度方向設置。輸料殼體上設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，驅動機構帶動軸體和螺旋葉片繞軸體的軸線轉動，螺旋葉片在旋轉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，在輸料殼體內輸送粘稠物料的過程中，粘稠物料與輸料殼體的內壁會發生粘連，軸體上的螺旋葉片在推動粘稠物料時對粘稠物料產生擠壓，在擠壓力的作用下，這時候，粘稠物料內的氣體就會被擠出，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的氣體減少；此外，填料室內設置有第一密封件，用于防止擠壓殼體內的氣體泄露，但在長期的工作過程中，可能會有部分氣體泄露，在填料室處設置集氣件，能夠將從填料室處泄露的氣體進行收集，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具有相當大的技術優勢，非常實用，從經濟角度考量，所耗費的成本較之前的舊式出料系統并不增加太多，但效果和功能性卻完備了許多。

3結論與展望

從技術角度來說，粘稠物料出料系統的研究起步比較晚，目前可以參考的研究文獻和實際工作案例也不多，在之前的研究當中，學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構研究并不多，本文通過對CAD結構的詳細解讀，對一種更加復雜和更加完備的出料系統設計理念思路進行了詳細介紹，該結構布置合理，充分發揮了空間特性，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的研制和應用提供了有效思路。

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。