大体积水泥储罐系统工作原理

       由于大体积水泥储罐的存储量非常大，一般的这些水泥储罐都建设在铁路专用线的旁边，以满足铁路大批量运输的要求。整个储罐包括以下几个系统：体系统、料位系统、除尘系统、助吹系统、车皮调运系统、卸料系统、防雷系统。工作原理就是：首先通过车皮调运系统把等待卸车的车皮调运到指定位置后一侧焊接上助吹系统的风管，另一侧与罐体系统的输灰管路相连，通过压缩空气把水泥雾化达到一定的压力水泥就会顺管道流到罐体内。罐内的水泥多少可以通过料位系统显示出来。通过卸料系统可以把罐体内的水泥卸到散装水泥车内。

2.1仓体选型

      罐体通常有两种形式，一是钢筋混凝土罐体，一是钢结构罐体。其中钢筋混凝土罐的耐久性很好、不用做防腐处理、维护成本低，因此被很多水泥生产厂家所采用。其缺点就是，在建筑物到了使用年限的时候就没有任何价值了。钢结构罐体也分两种形式，其一是传统的用钢板焊接的方法制造而成，此方法制作的罐体所采用的钢板相对比较厚(4-12mm)，以14m直径。5000t罐为例， 用钢量在200t左 右，总价大约200万元。另外一种是采用新的工艺用4mm厚的钢板螺旋卷曲成型，每隔300mm有一道25mm厚20mm宽肋筋，这样用钢量在70t左右，总造价也只有70万元。因此，相比之下后者就节约了很多成本。钢板仓的建设不受季节的限制，而且到了使用寿命的时候钢板仓本身也还有可观的价值。但是，其耐久性没有钢筋混凝土仓好，而且维护成本相对较高。这种仓也被很多水泥经销商所采用。在仓体系统中的输灰管线通常采用内径159 mm的无缝钢管。

2.2 助吹系统

     助吹系统在大体积水泥存储系统中占有非常重要的地位。车皮中的散装水泥是靠压缩空气将之雾化，之后以0.3MPa左右的压力把水泥输送到存储仓内。助吹系统的核心设备是空气压增机。空气压馆机通常有螺杆式和活塞式两种，螺杆式空气压缩机噪音小。压力启动迅速。维护成本低，但是，价格非常昂贵，这种压缩机正在迅速的占领压缩机市场。活塞式空气压缩机的价格低廉，维修比较容易，在各大厂矿的应用也非常广泛。以排气量20m3/mm的空压机为例，螺杆式的价格在30万元左右，而活塞式的是10万元左右，对于大体积散装水泥筒仓而言，综合考虑建议选用活塞式空气压缩机。在采购空气压缩机的过程中一定要注意附属设备的选择，其中比较重要的就是干燥器和波气分离器，由于水泥遇水硬化，压缩空气中含的水蒸气和水在水泥的存储过程中是非常不利的，因此，这两种设备的作用就显得非常重要，它可以除掉压缩空气中的水蒸气和水。如果有条件的话，高效除油器也最好能配备。

     水泥在向仓内灌注的时候仓内的空气必须及时排除，否则会在仓内产生较大的负压，影响水泥的灌注。排气的时候会同时伴有大量的粉尘，为了满足环保要求必须有一套除尘系统。除尘器的滤芯要求有较好的过滤效果和较高的过滤效率，使用寿命长。同时粉尘控制与物科的粒度分布、质量、颗粒大小和运动速度都有着密切关系。目前国内外广泛采用聚酶无纺布作为滤芯的材料。这种材料具有透气性好，粉尘截取能力强，过滤精度高，有韧性及易于成型的特点，因而得到广泛应用。因此，在选择除尘器的时候要尽量选择此类。并且，在选择之前要首先确定除尘面积。一般的有如下公式: F=K*Q/60*VF。

其中: K一安全系数。一般取1.2--1.4 料仓越大，内部缓解压力的能力越强，取值可小些。在此的实例中我们取1.2。

Q一过风的风量。以20m3/min风量作为计算依据，为1200m3/h。

VF一过滤速率m/min。物料对聚脂滤芯的过滤速率为1.2m/min。

       以200吨的水泥料仓时，振动式除尘器的面积为24m3。当除尘面积确定以后就可以依此来选定除尘器，对于水泥仓长时间打料的情况，根据实际处理经验，笔者认为每同隔1.5--2.0h应停下来。对仓顶除尘器进行振动清理一下，然后再继续打料，确保除尘器足够的通气性；或者对该料仓加大除尘器面积，否则会发生严重的爆仓事故。料仓被炸开的情况非常危险，并且也给环境造成了极大的影响，也浪费很多水泥。为了确保料仓的安全，必须在仓顶安装压力释放装置，以备不时之需。

2.4 卸料系统

       卸料系统的功能就是把散装水泥从仓内卸出到散装水泥罐车或者其他容器内。卸料系统包括库底卸料机、罗茨风机等组成，水泥筒仓的底板都是锥型的以便水泥能顺利从卸料口流出，并且在锥型底板上接一定的规律分布着冲气板槽。冲气板槽下面与气管相连，作用就是通过压缩空气来减小水泥与仓底板的摩擦力，使水泥下料顺畅。

       库底卸料机由手动阀门、电动阀门、物位探针、伸缩节、除尘器以及散装机组成。工作原理就是散装水泥罐车开到卸料口下方，控制伸缩节使卸料口与水泥车的进料口吻合，打开手动门和电动门，之后打开助风管，水泥就能顺利的卸到水泥车内，当车满以后物位探针就会发出信号关闭电动门。除尘器在此过程中就会把水泥车内的气体过滤后排出。当然这是一种比较先进的卸料方式，环保、节能。

      罗茨风机为卸料提供助风。此种风机的最大特点就是风量大，启动迅速。但是压力较低，恰好能满足卸料的使用要求。以卸料能力为每小时100吨为例，选用一个功率30kw，风量是15m3/min的罗茨风机是比较合适的。

2.5 料位系统

     料位系统的功能很简单，就是时时准确的反映当前水泥仓内所存水泥的多少。料位计有很多种，包括重锤式、压力式、雷达式等等。其中，雷达式料位计以其小巧、操作简单、测量准确的特点被很多用户所采用。目前有很多厂家，比如西门子、西格马等公司都生产此种料位计。雷达料位计的选择需要注意以下几点：第一、量程。量程要根据罐体的高度来确定，高度是多少就选择多大量程。第二、介质温度。对于水泥我们选择-25-100摄氏度就能够满足。第三、环境温度。我们的环境温度应该选择在-40-50摄氏度。第四、精度。精度范围至少要在0.1%。抓住以上四点我们就可以选择出一个适合我们使用的料位计。

2.6 车皮调运系统

     一个好的车皮调运系统对于提高卸料效率有着至关重要的作用。该系统由减速机、动滑轮、定滑轮。钢控绳和配重铁组成。该系统的结构相对比较简单，就是电机带动减速机通过动滑轮和定滑轮来实现对车皮的前后调运。在选择调绞车的时候应该注意以下几点：首先是牵引力。调运车皮的调纹车牵引力至少要在14吨。第二，电机功率。能满足14吨引力的调绞车的功率应该在30KW左右。第三，钢丝绳直径。钢丝蝇直径至少要24mm。第四，动滑轮和定滑轮。动滑轮的作用是防止钢丝绳绞在一起，动滑轮的直径要在1.6-2.0m才能满足要求，定滑轮的作用就是改变钢丝绳的受力方向，直径选择500mm就足够了。

2.7 防雷系统

      由于大体积水泥罐体的高度一般都非常高。因此，防雷就显得非常重要，尤其对于钢结构罐体。在设计防雷系统和选择防雷设备时一定要严格依据建筑物防雷设计规范来做。接闪器、引下线和接地装置的选择和施工都要按规范选择和处理。尤其是接地电阻一定要用仪表按规范测量。虽然，防雷系统是比较简单的，但是一定要引起大家的注意和足够的重视。