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昆明艾克工業(yè)自動化有限公司 2019-03-26 點擊2573次
一、停產(chǎn)斷貨看漲
如今，由于國家環(huán)保強制性大面積長時間的錯峰停產(chǎn)停窯，引發(fā)生產(chǎn)成本上升和供需平衡反轉(zhuǎn)，水泥價格不斷高升。很明顯，誰能大幅提升現(xiàn)有水泥庫有效容量，誰就能變現(xiàn)存貨高額利潤。
時至冬季又一輪清庫高峰，嚴峻的市場形勢逼使我們思考：為什么總是存在大量偏庫死料？為什么我們總是周期性不斷地被動重復進行最危險又低效的清庫工作？為什么外面水泥價格高位時我們卻庫內(nèi)大量死料堆積斷貨？為什么？………….
圖1.普遍的死料偏庫
二、問題里面有機會
認真研究分析，就能發(fā)現(xiàn)當前水泥庫技術(shù)普遍存在以下問題和現(xiàn)象：
1.由于全行業(yè)對粉體動力學理論缺乏清晰完整的研究掌握，為了避免全空庫的中心漏斗流模式，一般在庫底都采用大型減壓錐設(shè)計，以期理論上通過改變庫底羅茨風機多級環(huán)形斜槽陣的氣動流化作用外擴到庫底部外壁，進而實現(xiàn)環(huán)庫的活化卸放，如圖2所示。
圖2.采用減壓錐的設(shè)計目標
然而，人們都忽視了庫內(nèi)粉體分層重力拱產(chǎn)生的料重外擴集膚疊加效應，實際上庫內(nèi)密度分布是外壁硬內(nèi)空軟，偏偏低密度的外加空氣必然走軟不走硬，因此注定了整個系統(tǒng)處于偏移發(fā)散性力學傳導模式，如圖3所示。
圖3.實際密度分布與氣料路情況
無論新庫還是重新清庫后的存儲，事實其料路發(fā)展都像立雞蛋易倒一般，極易形成不斷自我放大的多點氣路偏移聚合作用（中部多股分散漏斗流），如圖4所示。最后必然發(fā)展形成少數(shù)單點料路日益增長發(fā)展的對應死料偏庫現(xiàn)象，遠非人們自以為是氣路鋪設(shè)布局不均，氣箱磨損失效，庫壁及減壓錐面不光滑，人員操作不當?shù)鹊仍颉?/p>
圖4.帶病運行的偏庫情況
2.一旦偏庫運行，庫內(nèi)就易形成30%以上庫容的偏移性死料，將實際庫型改變成不規(guī)則的斜坡形料庫，如圖4所示。減壓錐底部與庫底硬料區(qū)還存在明顯的料路收縮作用，如果再滿庫高料位運行，庫底硬料承重擠壓將加強收縮拱的阻塞作用；當收縮拱阻力大于氣路流化力時，吹入空氣無法滲透物料拱阻層打通料路，全庫將徹底陷于阻斷狀態(tài)，如圖5所示。運氣好的，可以通過人工長鋼釬勉強破解；運氣差的，放料流量越來越小，時斷時續(xù)只能全盤清庫。
圖5.徹底堵死的情況
3.清庫就是因為死料一步步積累而來，事實上在沒有徹底堵死的時候，我們的水泥庫都是嚴重帶病運行的。等到必須清庫時，無論是人工方式還是機器方式，減壓錐的存在反而變成了巨大的料路疏通障礙；因為大量死料多數(shù)處于板結(jié)硬化狀態(tài)，清理下來的往往是流動性極差的塊粉混合料，其疏通死角有時不得不靠人加以處理，如圖5所示，在高位堆積受力極不穩(wěn)定的庫內(nèi)環(huán)境，這正是誘發(fā)重大傷亡事故的原因所在。
通過對氣動卸料技術(shù)的動力學作用的深入分析，不難發(fā)現(xiàn)根本問題在于，其料路整體疏通力學設(shè)計與庫內(nèi)實際粉料密度分布完全不匹配，形成了頭重腳輕的非穩(wěn)定系統(tǒng)，會自然產(chǎn)生料路發(fā)散性偏移。所以，只要找到針對實際粉料密度分布的合理的動力學方案，就有機會根本破解之。
三、破解之道
歷經(jīng)多年的研究與試驗，昆明艾克自動化公司發(fā)現(xiàn)了重力拱作用會形成庫壁高密度硬料聚集層疊加效應，從而確定庫壁及底部硬料是死料形成的溫床。只有讓環(huán)庫壁及底部硬料均衡優(yōu)先卸放流動，才可形成整體流，進而徹底消除庫壁水分滲漏、凝析凝析引發(fā)的嚴重粘連、板結(jié)、固化，同時還應考慮形成料位偏移的自動糾偏作用，在庫底則應重點持續(xù)破解出口上方因粉料同時向心匯聚而在水平與垂直方向形成的動態(tài)收縮拱阻礙。
顯然，如果用西方一貫的剛性外科手術(shù)思路，無論是外加氣動，電動還是液壓動方案，在庫內(nèi)成千上萬噸料壓環(huán)境下要達成上述整體流目標根本就是死路一條。
而我們采用東方易經(jīng)的太極思維，要充分利用庫內(nèi)存料的巨大原重力下壓作為推動力，為此我們針對性發(fā)明設(shè)計了無動力鋼結(jié)構(gòu)太極錐；使其在出口上方形成陰陽交錯的多層破拱導流作用，可同時破除水平方向和垂直方向的向心收縮拱，并通過由低到高硬中軟的分層進料排序設(shè)計自然形成環(huán)形庫壁硬料優(yōu)先的合理安排。如此這般，便巧妙產(chǎn)生了與庫內(nèi)料密度硬軟分布相匹配的動力學設(shè)計，一旦庫位發(fā)生偏移失衡，高出部位產(chǎn)生的料重力差將形成自動正比例的糾偏推力，實現(xiàn)自主收斂性糾偏修正調(diào)節(jié)，最終可實現(xiàn)環(huán)庫全料整體流自平衡卸放，如圖6所示。
圖6.粉流掣的動力學設(shè)計
四、驚人的實際應用效果
粉流掣在四川某水泥公司一座直徑18米空高39米的萬噸水泥庫中進行了改造，如圖7所示。
圖7.拆除原減壓錐改裝太極錐
該系統(tǒng)成功應用了近一年，充分經(jīng)歷了用戶針對性的各種極端工況測試，徹底證明了粉流掣的理論正確性和強大的自適應實用性，每次徹底放空均能保證太極錐露出錐頂，只余自然堆積的少量可循環(huán)尾料，如圖8所示。
圖8.每次滿庫后可徹底放空至太極錐頂露出
而在5米以上庫位，均能實現(xiàn)料面平整的整體流卸放，如圖9是20米庫位的料面情況照片。
圖9.半庫位平整的料面與光滑到庫壁
粉流掣采用了接入中控的智能閉環(huán)系統(tǒng)控制，徹底改變了低級落后的人工開環(huán)控制方式，如圖10所示。
圖10.粉流掣的智能閉環(huán)控制系統(tǒng)
事實充分證明，粉流掣達到如下實際效果：
1. 由于可形成全庫整體流卸放，徹底消除了死料沉積，可比原來多釋放30%的死料擠占庫容。
2. 由于利用存料重力作為原動力，高位滿庫運行效果更好，可比原來多釋放20%的安全庫容。
3. 由于采用智能閉環(huán)控制技術(shù)，不但徹底杜絕沖料斷料等異常工況，還可精確控制卸放流量穩(wěn)定運行匹配于后續(xù)輸送與提升接近最大流量，從而大幅提高水泥生產(chǎn)效率。
4. 由于庫底采用太極錐技術(shù)實現(xiàn)了全庫環(huán)壁硬料整體流活料卸放，庫內(nèi)不再存在死料沉積板結(jié)，可從根本上消除清庫的必要，一勞永逸地根治水泥庫清庫安全問題。
5. 由于粉流掣采用無動力自然料重卸放技術(shù)，可徹底擺脫原來大功率羅茨風機帶來的高分貝噪聲干擾及其電耗，實現(xiàn)靜音環(huán)保生產(chǎn)。
如今形勢下，粉流掣的出現(xiàn)對廣大水泥企業(yè)正是應運而生，無論是老庫改造，還是新庫建造，將帶來巨大的革命性轉(zhuǎn)變，充分釋放全部庫容效益。