CN101966901B - 散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物料运输装置，具体为一种散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置，解决现有大斜槽式流化床存在诸多缺点的问题，包括由倾斜式流化床面构成的斜槽式流化床，倾斜式流化床面下方设有总气室；每个倾斜式流化床面包含由流化床元件铺设成的流化床平面、流化床斜面及侧斜板；流化床元件包含由透气层、密闭层连接构成的空心管袋状气室，其内设有波纹衬板，每个流化床元件的空心管袋状气室一端设与总气室连通的进风管，另一端用压条密封。该流化床装置充分利用罐体空间，降低重车重心，提高载重，降低罐体空容积，提高了有效载重容积；增加了流化面积，利于散装物料的流化，提高了卸料速度，具有操作轻便安全、劳动条件好等特点。

Description

散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置

技术领域

本发明涉及物料运输装置，具体为一种散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置。

背景技术

散装水泥车等粉状物料运输车又称罐车，它是将散装水泥等粉状物料装在运输车上的专用罐内，运送到卸料地点后，将压缩空气注入专用罐中的气室内，通过专用罐内的气体分布板、流化床元件，让散装水泥等粉状物料在专用罐内形成悬浮的气固相混合物，依靠专用罐内外的压差将物料沿管道输送到所需地方，

目前，在我国铁路散装粉状物料运输中，使用的罐车主要有U61W、GF18T和GF18K型等，这些车都属于大斜槽式流化床的卧罐式气卸罐车，罐体内部采用的流化床都属于两个大斜槽式流化床，由于流化床的斜度一般在12°～15°，两侧的大斜坡板一般在45°～50°，所用的流化元件均是6mm厚维尼纶层，宽度为700mm。经过长期的运用考验表明，两个大斜槽式流化床存在着以下问题：

1）由于受大斜槽式流化床结构限制，使罐体内部有效空间得不到充分利用；

2）由于采用了斜槽式流化床，车辆自重偏大，致使U61W、GF18T和GF18K型车的载重由60t改为59t； 70t级散装粉状物料罐车设计自重为24.9t，实际称重为25.2t，大于23.8t，载重为69t；

3）由于不能有效地利用罐体内部空间，再加上罐体底部两大锥斗气室的限制，大斜槽式流化床结构已不适重载散装粉状物料铁路罐车的发展；

4）由于设计结构所限，流化床下部和流坡板下部空间较大．从而造成重车重心偏高(约在2000mm左右)，由于重车重心偏高．使得重车整车动力学性能降低；

5） 对于流化装置，离卸料口远的地方风量应多些，离卸口近的地方风量应小些，大斜槽式流化床结构不能合理分配风量；

6）流化面积小，卸料速度低，效率不高，并且残留量大，不易满足残留量不大于3‰的要求；

7）由于流化元件（维尼纶层）四周均用压条进行紧固，密封性能不良；

8）流化元件（维尼纶层）若有一点破损，需要整块更换，否则，影响卸料效果，增加了使用成本；

9）流化元件（维尼纶层）上的散装粉状物料易形成板结现象。

发明内容

本发明为了解决现有大斜槽式流化床存在上述诸多缺点的问题，提供一种散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置，包括至少两个沿罐体轴向方向设置、并且分别由两个互成角度的倾斜式流化床面构成的斜槽式流化床，相邻两个斜槽式流化床下部设有隔板进行封闭，各自成为独立的总气室，相邻两个倾斜式流化床面的最低端之间设有卸料喇叭口安装口，每个倾斜式流化床面的最高端设有与总气室贯通的支气室；所述的每个倾斜式流化床面沿罐体径向方向为对称结构，均包含由流化床元件相互搭接铺设而成的流化床平面以及与流化床平面两侧分别连接的流化床斜面，流化床斜面上方还连接有侧斜板，流化床斜面与水平面之间的夹角α为10°～14°，侧斜板与水平面之间的夹角β为38°～43°，侧斜板与流化床斜面之间的夹角γ为148°～155°；所述的流化床元件包含由位于上平面的透气层和位于下平面的密闭层连接而构成的空心管袋状气室，空心管袋状气室内设有将透气层和密闭层隔开的波纹衬板，波纹衬板的凸道部开有通气孔，每个流化床元件的空心管袋状气室一端与位于倾斜式流化床面最高端的支气室连通，每个流化床元件的空心管袋状气室另一端、且位于倾斜式流化床面最低端采用压条密封。

本发明所述斜槽式流化床的数量以及构成倾斜式流化床面的各个的倾角可根据罐车体积、装载介质的比重进行调节，以最大限度地满足用户使用要求、降低罐体内空容积为原则，同时，周全考虑装载的通用性。上述所述的流化床斜面在此有两个重要作用，一是为了提高卸料速度，采用了高透气阻力流化床元件，增加了流化面积（即使得流化床面加宽），在现有技术中，由于受罐体直径及车辆限界的制约，无法设计更宽水平流化床面，因为那会使整个流化床面往高抬，这样会减少更多的有效容积，而本发明采用流化床斜面结构，会使流化床面往下移，提高了装载容积，也使侧斜板与流化床面的夹角加大，更利于货物滑落在流化面上，更好地参与流化；二是倾斜式流化床面最低点设有卸料喇叭口安装口，卸料喇叭口安装口的直径有限，若没有流化床斜面，会使卸料喇叭口附近形成死角，增大残留量，本发明采用流化床斜面，可以使物料更好地往卸料喇叭口附近聚集，以卸净。

为了进一步降低罐体内部的空容积，使罐体内部有效空间得到充分利用，构成斜槽式流化床的相邻两个倾斜式流化床面之间的夹角δ为145°～155°。

所述的流化床元件是由厚度为1-2mm、透气阻力为6000-9000Pa的维尼纶层整体制作成空心管袋状气室，其中上平面为透气层，在下平面上敷设胶层以形成密闭层。该结构形式的流化床元件具有上半部透气下半部不透气，具有高透气阻力，合理分配风量，不吸水等优点。本发明采用高阻力型号的透气层，可以增加流化床宽度，加大流化面积，而且对于空心管袋状气室始终是离卸料喇叭口最远的风量大，仅对卸料喇叭口一端进行密封，减少无效漏风量，利于散装水泥等粉状货物的流化，提高了卸料速度，同时，由于此流化床元件不吸水，解决了水泥等粉状货物不易板结的问题。中间的波纹衬板起风道和加固流化床元件的作用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

a.该流化床装置继承了传统流化床的优点，并从结构设计上解决了传统流化床在应用中暴露出来的问题，取消原来两个大锥斗气室，采用多个斜槽式流化床、设置总气室和支气室，同时采用与支气室贯通的具有空心管袋状气室的流化床元件，此外在罐体内部设置卸料喇叭口，充分利用流化床下部空间，降低重车重心，提高载重，有效地改善了动力学性能，同时降低了罐体空容积，使罐体内部有效空间得到充分利用，提高了有效载重容积；

b. 通过采用新型的流化元件以及构成的倾斜式流化床面，增加了流化面积，合理分配风量，利于散装物料的流化，提高了卸料速度，降低了残留量，提高流化元件接口处密封性，降低无效的漏风量，而且便于流化床元件维护和更换；

c.大大提高货运能力，缓解了运输紧张的形势，充分满足用户对散装散装水泥等粉状货物运输专用罐车载重量大、强度高、卸车效率高等要求，并具有操作轻便安全、劳动条件好等特点；

d. 通过采用此新型流化床装置以及大量地采用冷弯型钢和折弯件，优化结构，大大减轻了流化床自身的重量，提高了产品的商品化程度，为铁路发展重载散装货车供了可靠的保证；

总之，本发明结构简单、设计合理、操作简便、适用范围广，可广泛应用在我国铁路散装粉状物料运输领域。

附图说明

图1为本发明所述倾斜式流化床面的结构示意图；

图2为本发明所述相邻两个斜槽式流化床的连接结构示意图；

图3为本发明所述单个斜槽式流化床的侧视图；

图4为本发明所述流化床元件的结构示意图；

图中：1-罐体；2-倾斜式流化床面；3-流化床平面；4-流化床斜面；5-侧斜板；6-卸料喇叭口安装口；7-总气室；8-隔板；9-透气层；10-密闭层；11-空心管袋状气室；12-波纹衬板；13-倾斜式流化床面最高端；14-倾斜式流化床面最低端；15-支气室。

具体实施方式

散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置，如图2所示，包括至少两个沿罐体1轴向方向设置、并且分别由两个互成角度的倾斜式流化床面2构成的斜槽式流化床，构成斜槽式流化床的相邻两个倾斜式流化床面2之间的夹角δ为145°～155°，相邻两个斜槽式流化床下部设有隔板8进行封闭，各自成为独立的总气室7，总气室通过罐体的进风管与进风管路系统相连，各斜槽式流化床下部罐体上分别设有进气口与挡风板，使之成为相对独立的卸料单元，相邻两个倾斜式流化床面2的最低端之间设有卸料喇叭口安装口6（用于安装卸料系统的卸料喇叭口），每个倾斜式流化床面2的最高端设有与总气室7贯通的支气室15；如图1所示，所述的每个倾斜式流化床面2沿罐体径向方向为对称结构，均包含由流化床元件相互搭接铺设而成的流化床平面3以及与流化床平面两侧分别连接的流化床斜面4（流化床平面及其两侧的流化床斜面构成流化面），流化床斜面上方还连接有侧斜板5，流化床斜面4与水平面之间的夹角α为10°～14°，侧斜板5与水平面之间的夹角β为38°～43°，侧斜板5与流化床斜面4之间的夹角γ为148°～155°；如图4所示，所述的流化床元件包含由位于上平面的透气层9和位于下平面的密闭层10连接而构成的空心管袋状气室11，空心管袋状气室内设有将透气层和密闭层隔开的波纹衬板12，波纹衬板的凸道部开有通气孔，每个流化床元件的空心管袋状气室11一端与位于倾斜式流化床面最高端的支气室15连通，每个流化床元件的空心管袋状气室11另一端、且位于倾斜式流化床面最低端14采用压条密封。

流化床元件是由厚度为1-2mm、透气阻力为6000-9000Pa的维尼纶层整体制作成空心管袋状气室，其中上平面为透气层，在下平面上敷设胶层以形成密闭层。所述维尼纶层至少可从天津宏隆织物厂购得。

本发明的工作原理是采用气动式卸料方式，利用流态化气力输送原理，地面净化压缩空气由进气装置持续地输入罐体内，透过罐内的流态化装置，气流的动能使物料粉粒稍有分离，即悬浮呈液体特性，在罐内外的压差下，将物料通过卸料装置，沿着地面输送管路直接输送到具有一定高度和距离的中转库中。

本发明所述的结构设计可广泛应用在载重为60t、70t、80t的散装粉状货物罐车上，例如对于80t水泥罐车，水泥比重为1.2 t/m³，所用流化床装置由3个斜槽式流化床构成，相邻两个倾斜式流化床面之间的夹角δ为150°，单个流化床元件宽度为128mm，倾斜式流化床面总宽度为1230mm，流化床平面宽度为770mm，铺设7根管袋式透气层，两个流化床斜面宽度均为230mm，均铺设两根管袋式透气层，流化床斜面与水平面之间的夹角α为12°，侧斜板与水平面之间的夹角β为40°，侧斜板与流化床斜面之间的夹角γ为152°。

Claims (3)

1.一种散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置，其特征是包括至少两个沿罐体（1）轴向方向设置、并且分别由两个互成角度的倾斜式流化床面（2）构成的斜槽式流化床，相邻两个斜槽式流化床下部设有隔板（8）进行封闭，各自成为独立的总气室（7），相邻两个倾斜式流化床面（2）的最低端之间设有卸料喇叭口安装口（6），每个倾斜式流化床面（2）的最高端设有与总气室（7）贯通的支气室（15）；所述的每个倾斜式流化床面（2）沿罐体径向方向为对称结构，均包含由流化床元件相互搭接铺设而成的流化床平面（3）以及与流化床平面两侧分别连接的流化床斜面（4），流化床斜面上方还连接有侧斜板（5），流化床斜面（4）与水平面之间的夹角（α）为10°～14°，侧斜板（5）与水平面之间的夹角（β）为38°～43°，侧斜板（5）与流化床斜面（4）之间的夹角（γ）为148°～155°；所述的流化床元件包含由位于上平面的透气层（9）和位于下平面的密闭层（10）连接而构成的空心管袋状气室（11），空心管袋状气室内设有将透气层和密闭层隔开的波纹衬板（12），波纹衬板的凸道部开有通气孔，每个流化床元件的空心管袋状气室（11）一端与位于倾斜式流化床面最高端的支气室（15）连通，每个流化床元件的空心管袋状气室（11）另一端位于倾斜式流化床面最低端（14）并采用压条密封。

2.根据权利要求1所述的散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置，其特征是构成斜槽式流化床的相邻两个倾斜式流化床面（2）之间的夹角δ为145°～155°。

3.根据权利要求1或2所述的散装粉状货物罐车用管袋式流化床装置，其特征是所述的流化床元件是由厚度为1-2mm、透气阻力为6000-9000Pa的维尼纶层整体制作成空心管袋状气室，其中上平面为透气层，在下平面上敷设胶层以形成密闭层。

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