新型粘稠物料出料系统结构优化

摘 要：对粘稠物物料进行处理是环保工作的重中之重，但粘稠物料的多相性和复杂性给输出传送造成了很大困难，气体废物难以控制，基于更加完备的设计思路理念，对之前的系统进行了结构优化，避免了气体物料传送效率低所造成的污染，给未来更加先进的粘稠物出料结构设计提供了有效思路。

关键词：粘稠物料；新型；气体

引言

随着我国资源消耗性经济结构逐渐改善，去产能化工作不断推进，环境保护工作和意识的不断增强，对污染物的处理也成为了各项工作的重点，所谓粘稠物料便是工业产品的污染附加品，例如废渣和废水的结合物，如果粘稠物料的出料系统不能合理运行，就会造成多相废物不能得到合理的处理，重则对环境造成二次破坏。近年来，针对于粘稠物料本身以及其相应的传送机构的研究逐渐成为了领域内学者和技术人员关心的重点，从物料机理和传送机构方面都有相应研究，偏心螺杆型粘稠物传送系统目前应用较多，但是，工业厂商主要应用的粘稠物料出料系统在设计存在一个巨大问题，便是气体废料处理的利用率比较低，泄露的污染气体比较多，因此，有必要针对现有的设计结构进行优化，研制更加合理的、功能更加完备的粘稠物料出料系统，这对量化粘稠物料的输入输出有着非常重要的作用。

1粘稠物料的定义

在工业领域中，生产就会难免会产生污水废物，污水废物伴随固体物质，就会产生广义范围内的粘稠物料，基本均为沉淀物质，是由有机残片、细菌、胶体和各种微生物所组成的非均介质[1]。粘稠物料有着众多特点突出的特性，首先是混合程度高，液体、固体和气体都包含在内，其次是流动性大，由于其高度的混合复杂性，三相混合物的流动特性很难进行预测，最后便是高度污染特性，粘稠物料是城市生活美好环境的杀手锏。因此，合理的对粘稠物料进行处理是非常重要的工作内容。粘稠物料通常在工业反应器中制成，高浓度的物料粘稠物主要是以淤泥和水固两相物质为主，而相对低浓度和化学反应剧烈的产物，在反应结束后，反应器中便存在气体和熔融态的粘稠物料，同时反应器内还存在很大的压力，在粘稠物料的出料过程中，大量气体存在于粘稠物料内，在输出废料时，气体便会以气泡的形式夹杂在粘稠物料中，当粘稠物料排出后，其内部的气体会溢出，溢出的气体中可能会含有有害气体，从而对环境造成危害。因此，如何在出料的同时避免气体的泄露，逐渐成为出料结构系统研究技术人员亟待解决的难题。

2结构优化

如图1所示便是一种新型物料出料结构的CAD图，其中位置1处为结构的驱动基体，11处为调频减速机，12处为防爆电机，2为输料壳体，21处为锥形面，22处为透镜垫，23处为温度传感器，3处为挤压机构，31处为系统周日，32处为螺旋叶片，4處为集气罩，41处为支柱，42处为排气口，51处为出料管，52处为球阀，6为断料器，61处为螺杆，7为中间支座，8为钢板。和传统的物料输出结构相比，该结构的各个部件的连接更加紧凑。

正如上面所描述的新型结构所示，填料室与输料壳体的一端连接，填料室处内设有集气件，可以用来收集物料废气，挤压机构包括轴体和螺旋叶片，螺旋叶片安装于轴体之上，轴体穿过输料壳体和填料室、且能够与所述驱动机构连接，螺旋叶片位于所述输料壳体内，填料室与轴体之间设置有第一密封件。

在物料出口处设置有出料管，出料管上设置有球阀结构，可以控制气体的进出。输料壳体通过法兰与填料室相连接，集气件包括集气罩，集气罩套设置于填料室的远端，也就是输料壳体的一端，集气罩内设置有用于支撑法兰的支座。集气罩上设置有排气口，排气口处设置有排风机。输料壳体上设置有断料器述断料器位于输料壳体的靠近进料口的端部；螺旋叶片上设置有开口，开口与所述断料器相对。断料器包括螺杆，输料壳体上设置与螺杆配合的螺纹通孔的位于所述输料壳体外部的一端设置有第二密封件。断料器的数量为2个，2个断料器沿所述输料壳体的长度方向设置。输料壳体上设置有温度传感器和压力传感器，温度传感器与其中一个所述断料器位于所述输料壳体的同一截面上、压力传感器与另一断料器位于输料壳体的同一截面上，传感器用来进行信号方面的转换。

可以清晰的看见，进料口位于出料口的上方，在工作过程中，粘稠物料通过输料壳体上的进料口进入输料壳体，驱动机构带动轴体和螺旋叶片绕轴体的轴线转动，螺旋叶片在旋转的过程中将粘稠物料从进料口输送到出料口，并从出料口处排出；

粘稠物料具有很强的粘着度，在输料壳体内输送粘稠物料的过程中，粘稠物料与输料壳体的内壁会发生粘连，轴体上的螺旋叶片在推动粘稠物料时对粘稠物料产生挤压，在挤压力的作用下，这时候，粘稠物料内的气体就会被挤出，由于气体的密度小于粘稠物料的密度，挤出的气体向上移动，以使下层的粘稠物料内的气体减少；此外，填料室内设置有第一密封件，用于防止挤压壳体内的气体泄露，但在长期的工作过程中，可能会有部分气体泄露，在填料室处设置集气件，能够将从填料室处泄露的气体进行收集，防止气体从填料室泄露而对大气造成危害。

这样的新型粘稠物料输出系统具有相当大的技术优势，非常实用，从经济角度考量，所耗费的成本较之前的旧式出料系统并不增加太多，但效果和功能性却完备了许多。

3结论与展望

从技术角度来说，粘稠物料出料系统的研究起步比较晚，目前可以参考的研究文献和实际工作案例也不多，在之前的研究当中，学者们更专注于粘稠物物料本身的流动特性和相变组成，对基本的物料输出结构研究并不多，本文通过对CAD结构的详细解读，对一种更加复杂和更加完备的出料系统设计理念思路进行了详细介绍，该结构布置合理，充分发挥了空间特性，极大程度上避免了由于废物气体所造成的污染。给未来更加先进、自动化和智能化的输出传送系统的研制和应用提供了有效思路。

参考文献：

[1]唐晓明，蒋旭光等.粘稠物料输送及其流变特性的测量.能源工程[J].2007（1），12-15.

[2]赵利民.粘稠物料出料控制装置的研制.石油仪器[J].2015（4）.23-24.

[3]荣庆.高浓度粘稠物料管道输送浓度对吸入效率的影响.荣庆.科技专论[J].2013（11）.346.

作者简介：

王珈乐，（1996.1—），男，汉族，山东临沂，本科。