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产品与设计 王永华·塑料片材缓存料仓的设计

塑料片材缓存料仓的设计

王永华
( 杭州磐腾机械有限公司，浙江 杭州 311400)

摘要 ： 塑料回收清洗行业中片材缓存料仓经常遇到成拱现象，成拱架桥在料仓的设计中如何避免十分重要，现在设计料仓会
常用到詹森（Janssen）公式，詹森（Janssen）公式是计算料仓存储静压力的基本公式，在设计料仓中得到广泛应用，但由于塑
料片材在料仓的静态和动态运动状态不同，很多时候是两者交替存在，实际受力情况比较复杂，所有本文分析了料仓内物料流动
特点，结拱的类型及成因，利用詹森（Janssen）公式理论计算，并结合实际设计生产实践经验，调整其理论长径比，料仓出料锥
体斜度，设计出比较合理的料仓结构，为解决塑料行业片材缓存料仓的成拱架桥问题提出了参考方案。
关键词 ： 片材颗粒 ；瓶片料仓 ；瓶片静压 ；结拱
中图分类号 ： TQ332 文章编号 ： 1009-797X(2019)04-0055-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.04.010

在塑料清洗回收行业中，经常要用到瓶片缓存料 分成两种物流形式，整体流动和中心流动。
仓，在设计瓶片缓存料仓时解决成拱现象是一个比较 （1）整体流动 , 所谓的整体流动就是指 ：卸料时
棘手的难题，因此科学合理的分析料仓物料静态的压 所有物料均向卸料口流动，不存在 “ 死区 ”，料位均
力和动态的流动特点，结拱形成的原理，结合理论及 匀下降，卸料流动稳定均匀。理想的料流形态应为整
实践合理的设计料仓尤其重要，现有料仓的设计主要 体流动，这样保证了物料以先进先出的顺序均匀卸出，
使用的方法主要为詹森（Janssen）公式计算法和赖母 而且具有卸料速率稳定，卸料密度均匀，仓料储存时
博特（Reimebert）理论计算法，赖母博特（Reimebert） 间基本一致等优点。
理论计算法虽然考虑了物料在垂直方向的堆积密度的 （2）中心流动即卸料开始时，只有位于库顶的物
不同，物料对料仓侧板在不高度的压力也是有变化的， 料处于运动状态，位于四周的物料向中心滑动、下降，
比詹森（Janssen）公式更接近实际情况，但在实际计 形成中心通道，这样一来，只有中心部位的物料向卸
算中，对于中小型料仓来说，其计算结果相差不大， 料口流动，在该 “ 流动区 ” 以外的部分为流动 “ 死区 ”。
而实际设计中都需要增加安全裕度来调整设计，而其 中心流动主要特点 ：①先进后出的流动顺序。因为仓
相差结果包含在安全裕度中后，可以忽略，另外赖母 壁附近的物料可能静止不流动，所以先进仓的物料有
博 特（Reimebert）理论计算法比詹森（Janssen）公 可能后出来。②产生鼠洞。由于出现漏斗流，如果物
式计算法要复杂不少，所以在塑料清洗回收行业的缓 料有足够的黏性，仓壁附近的物料就不会流出。③不
存料仓设计的生产实践中，多用詹森（Janssen）公式 均衡流动。漏斗流料仓中，四周的物料是靠超过物体
计算法，而理论研究中多用赖母博特（Reimebert）理 本身的休止角而塌落下来的，所以卸料时是不均衡的，
论计算法，所以在 JB/T 4735 标准中还是采用的詹森 此外塌落料的冲击力会进一步压实料仓出料口的物料
（Janssen）公式计算法。下面就从料仓成拱的机理， 并使之结拱。④涌流。如果所储存的物料粒度很细，
塑料片材的性质，常用的詹森公式来设计计算出合理 塌下来时会气化，使其流动性能变得和流体一样好，
的料仓高径比，确定锥体部分的倾斜角，再根据实践 从而由料仓出口涌出。⑤分层。由于漏斗流料仓卸料
情况做出相应调整，总结出比较合理的设计方法。 时是中部和四周的物料不规则地交替流出，料仓加料
时形成分层问题，示意图如图 1 所示。
1 料仓物料流动现象及结拱原因分析
1.1 料仓物料流动性类型 作者简介 ：王永华（1977-），男，学士，机械工程师，研
物料成拱架桥是使得料仓内物料无法正常排出， 究方向为环境保护和再生资源回收。
难以正常使用的主要原因，物料在排出料仓时，一般 收稿日期 ：2018-05-15

年
2019 第 45 卷 ·55·