吨袋包装粉料输送至粉罐车的上料装置

李三霞

吨袋包装粉料输送至粉罐车的上料装置

李三霞

采用进料料斗中的锯齿破吨包，利用螺旋输送机将粉料输送至粉罐车，省去筒仓。同时配备旋风收尘器，减少粉尘污染。该设备结构紧凑，移动方便，运行稳定，在吨包物料转运过程中提高了工作效率。

破吨包；输送机；收尘

随着水泥、粉煤灰、矿渣粉、硅灰等胶凝材料的出口量加大，越来越多的企业采用吨袋包装，以适应集装箱运输的需要，同时较50kg的编织袋包装节约成本，且周转更为方便。吨袋包装的胶凝材料运输至目的地后，需要由吨袋物料储存库房运输至客户粉料储存筒仓，采用粉罐车运输可实现快速卸料。

目前，国内外一般采用吨袋拆包机与筒仓结合实现吨袋包装粉料输送至粉罐车的上料目的（图1）。但该方法投资较大，操作较复杂，占地面积也较大。

图1　吨袋拆包机与筒仓

笔者设计了一套装置，可方便破包，而且移动方便，操作简单，粉尘污染小，具有较高的输送效率。

1　设计与计算

1.1物料性质与包装

以粉煤灰为例设计，堆积密度0.9t/m3，安息角30°，螺旋输送系数能力W为0.9。吨包采用全新PP材料，无内衬，质量符合GB/T10454-2000标准，箱型尺寸1m× 1m×1.1m，无下料口，重量2.8kg，装量为1t/袋。

1.2破袋装置与进料斗的设计

料斗的框内尺寸为1.2m×1.2m，在直筒底部设置拦网，网格100mm×100mm。设置十字排列锯齿置于拦网上方，锯齿高度90mm，锯条整体高度100mm，锯齿边缘做尖倒角（见图2、图3）。

图2　料斗

图3　锯齿

1.3国内外粉罐车结构与尺寸

吨包粉体出口目的地粉罐车，依据当地《Regula⁃ tions pertaining to the operation of trucks and trailers》的规定，粉罐车结构类同QC/T 560-2010《散装水泥车技术条件及性能试验方法》，外形尺寸类同GB1589-2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》，限高4m，限宽2.5m。典型结构及尺寸如图4所示。

图4　出口目的地粉罐车结构与外形尺寸

1.4输送设备的选型[1]

输送的物料为胶凝材料，具有磨琢性，因而选用连续叶片螺旋输送机。原理为：在封闭的圆形壳体内，借助于回转的螺旋体连续输送。该输送机为LSY型，体积小，重量轻，密封性好，倾斜角度为45°。通过CAD图可知运输长度约7m。

由于采用叉车提袋换袋，预算每袋物料所用时间为2～3min，计算上料量Q如下：

Q=60min/h/2min×1m3=30m3/h

Q=60min/h/3min×1m3=20m3/h

即上料量为20～30t/h。

依据LSY型螺旋输送机规格表选型，拟定型号为LSY250，核算上料量Q如下：

式中：

D——螺旋直径，m。取值0.250

n——螺旋轴转速，r/min。取值207

t——螺距，m。取值0.260

ϕ——物料填充系数，取值0.4

ρ——物料密度，kg。为0.9

C——输送机倾角系数，45°。根据设备厂家经验，取值0.55

由上式可得，Q=47×0.2502×207×0.260×0.4×0.9× 0.55=31.3（m3/h），符合设计要求。

由于物料磨琢性较大，选用耐磨叶片，冷轧16Mn钢板，厚度5mm。中间轴承座用铜套结构，其他参数如下。

机壳：外壳材质Q235A，壁厚5mm，钢管ϕ273mm× 6mm

螺旋轴：无缝管ϕ76mm×8mm，中间吊轴

电机：低压三相鼠笼型异步电动机，11kW

减速机：专用型JLS273-5

1.5收尘器选型

为减少出料口自由下落时的扬尘污染，改善操作工的工作环境，降低职业病风险，为本套上料装置设置单机旋风布袋除尘器（见图5）。主要包括：套筒（见图6）、旋风筒、过滤袋、集灰斗及风机等部件。

图5　单机旋风布袋除尘器

图6　套筒

根据设备厂家推荐，选用收尘器参数如下。

滤袋：

材质：聚酯针刺毡

直径：20cm

长度：150cm

换袋方式：人工换袋

离心风机：

风量：1 209m3/h

电机功率：2.2kW

转速：2 900r/min

全压：3 648Pa

1.6电气控制系统设计

电控柜设置于料斗下方（见图7），设置控制柜以防尘。接线图见图8。

图7　电控柜

图8　接线图

图9　可移动式螺旋上料机

1.7整体设计

整体设计为可移动式螺旋上料机（见图9）[2]。采用工字钢作为底座支架，支架底端靠罐车侧设置4个万向轮，料斗侧设置2个定向锁轮，方便移动，而且在工作中能保持稳定。将破包料斗、螺旋输送机及收尘器均置于支架上。料斗与螺旋输送机采用法兰连接，螺旋输送机出口端连接软管伸入粉体罐，软管外设同心套筒，套筒连接至收尘器。

2　应用

2.1试用情况

取三包吨袋装粉煤灰，利用吊车将吨包吊起，置于料斗上方，缓慢放下，料斗中的锯齿将吨包划开，物料迅速流出，通过螺旋输送机输送至出料端，装入空吨袋。从吨包物料接触锯齿至装满第一包吨袋共计用时2分 25秒（见图10）。符合设计要求。

图10　试用吨袋包装粉料破包及输送

2.2实际使用

图11　吨袋包装粉料破包并输送至粉罐车

当粉罐车开至吨包物料堆场，将上料机推至欲出货物堆存区域。粉罐车开至上料机下方，移动上料机使出料口对准粉罐车上人孔。打开人孔盖，将出料套筒放入粉罐车中（图11）。

检测设备各部件是否正常，压下定向轮刹车。开启收尘器及螺旋输送机。

用叉车将堆积的吨袋挑出，运至料斗上方，放下后叉车退回，重新挑新的吨包货物。及时用撑杆将吨袋四个提手挂于料斗边的挂钩上，待物料流出，用撑杆将空吨袋取下。叉车重复放货，至核定装车量。

利用该装置，可节省人力，减轻工人劳动强度，提高工效。

3　结论

该装置采用进料料斗中的锯齿破包，直接使用螺旋输送机将粉料输送至粉罐车，不仅省去了筒仓，提高了设备的利用率，而且移动方便，操作简单，省时省力。同时配备旋风收尘器，减少了粉尘污染，降低了职业病风险。

[1]黄学群.运输机械设计选用手册[K].北京：化学工业出版社，2011.

[2]安徽光明市瑞升机械有限公司.一种可移动螺旋上料机:中国，CN201210441757[P].2012-11-08.■

Feeding Device from Ton Bag Packing Powder to Powder Tank

TQ172.681

A

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