【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 當(dāng) 1C 不大于 ，且不超過(guò)名義厚度的 6%時(shí)，可取 1C =0。查有關(guān)手冊(cè)可知，對(duì)于普通碳素鋼，當(dāng)鋼板厚度在 ～ ，負(fù)偏差 1C =。 腐蝕余量 2C 應(yīng)根據(jù)截止的腐蝕性和容器的使用壽命而定。我國(guó) 《鋼制壓 22 力容器》規(guī)定：對(duì)于碳素鋼，取 2C? 1mm?？紤]到散裝水泥罐裝的是干水泥，腐蝕性較小，取 2C =。則有： C=C1 ＋ C2 =+= 因此筒體部分鋼板的厚度 S 可選定為： MINSS? +C=+= 參考其他橢圓封頭式罐體，封頭部分的鋼板厚度比筒體部分大 1mm，即封 頭部分采用 7mm普通碳素鋼板。 綜上所述，罐體選材確定為：筒體部分采用 6mm 碳素鋼板，封頭部分采用 7mm碳素鋼板。 封頭設(shè)計(jì) 封頭包括半球形、碟形、橢圓形和無(wú)拆邊球面形等凸形封頭，以及錐形封頭和平蓋等。 橢圓形封頭的受力情況好，質(zhì)量小，國(guó)家已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)的封頭系列，應(yīng)用最廣泛。 橢圓形封頭是由半個(gè)橢球及高度為 h 的直邊部分組成。圖 46 為橢圓封頭各參數(shù)示意圖。 圖 46 橢圓封頭參數(shù)關(guān) 系示意圖 查閱中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GB/T88441990 異形筒體和封頭的規(guī)定，可知對(duì)于橢圓封頭有 22iDH? ，即 H=370mm 同樣可以查得 iD 與 h 有以下關(guān)系，如表 43 所列。 23 表 43 Di 與 h 關(guān)系列表 iD (mm） ? 400 450900 9001500 ? 1500 h (mm） 40 60 80 120 iD =1480mm，處于 900～ 1500mm區(qū)間內(nèi)，所以取 h=80mm。 流態(tài)化主要參數(shù)的設(shè)計(jì) fV 1 .8 2 0 .9 43 0 .8 8 0 .0 6()4 .0 8 ( 1 0 )s s gf gdV ??????? ? (m/s） (48） 式中 sd —— 水泥顆粒直徑， 688 10 m?? s? —— 顆粒真密度，水泥為 3200kg/ 3m ； g? —— 氣體密度，空氣取為 ； ? —— 氣體的動(dòng)力粘度，一般取為 ? s； 那么水泥的臨界流態(tài)化氣流速度為： fV ＝ 6 10 ( 3200 ) ?? ? ? ??（ ） m/s A 流態(tài)化床面積的大小與流態(tài)化床結(jié)構(gòu)形式、罐體形式和尺寸、所裝粉料的性質(zhì)有關(guān)，其中起主要作用的是粉料的臨界流態(tài)化速度。故流態(tài)化床的面積應(yīng)滿足以下要求： fQA v? (49） 式中 Q—— 氣體的流量； fv —— 粉料臨界流態(tài)化速度。 24 fQv ??m2 很顯然，流態(tài)化床的面積滿足要求。 maxA 對(duì)于水泥， maxA = 式中 Q—— 空氣流量 (m3/min） Amax == =㎡ tv 粉料帶出氣流速度即粉料開始形成稀相流態(tài)化床時(shí)的氣流速度 (大于tv ） 。若氣流速度達(dá)到此值，床層的穩(wěn)定操作行為將急劇偏離理想行為，導(dǎo)致操作失常。 tv 可按下式計(jì)算： 1223()4225 sgt ggv d s????????????? (m/s） (410） 式中 g—— 重力加速度， g=。 水泥的帶出氣流速度 tv 為： 122 3634 ( 3 2 0 0 2 . 7 5 ) 9 . 8 1 8 8 1 02 2 5 2 . 7 5 0 . 0 2 1 8 1 0tv ?????? ? ? ??????? minA 最小空床截面積出現(xiàn)在罐體頂部的某一位置，即流態(tài)化床頂。在床頂?shù)臍饬魉俣炔荒艹^(guò) tv ，否則會(huì)導(dǎo)致稀相床出現(xiàn)。最小空床截面積可以用下式計(jì)算： minA60tQv?= ? = 25 即最小空床截面積為： minA =2 罐體容積近似計(jì)算 罐體由圓柱體 ,斜錐體及橢圓封頭等部分組成 ,由于罐體的基本結(jié)構(gòu)尺寸，罐體各部分的長(zhǎng)度，直徑流板尺寸對(duì)水平面傾角 ? ，氣化板對(duì)水平面傾角 ? ，中央氣室長(zhǎng)度 0l 氣室寬度 k 等以確定。現(xiàn)由這些參數(shù)計(jì)算罐體的有效容積。罐體縱向每處橫截面的形狀均為圓形。 辛卜生（ simpson）公式是近似計(jì)算罐體有效容積的理論依據(jù)公式如下： 積分 ()bxa f x d? 將積分區(qū)間 n 等分 令 bah n?? 則 ( ) [ ( ) 4 ( 2 ) 2 ( 2 ) 4 ( 3 )3? ? ? ? ? ? ? ?? bxa hf x d f a f a h f a h f a h 2 ( 4 ) 4 ( 3 ) 2 ( 2 ) 4 ( ) ( ) ]? ? ? ? ? ? ? ?f a h f b h f b h f b h f b (411） 給定誤差范圍 D 先把積分區(qū)間 2 等分這時(shí)辛卜生公式如下： 2bah ?? ? ?( ) ( ) 4 ( ) ( )3ba hf x d x f a f a h f b? ? ? ?? (412） 再將積分區(qū)間 4 等分即 4bah ?? 這時(shí)辛卜生公式表示為： ? ?( ) ( ) 4 ( ) 2 ( 2 ) 4 ( 3 ) ( )3ba hf x d x f a f a h f a h f a h f b? ? ? ? ? ? ? ?? (413） 將公式計(jì)算的數(shù)值相對(duì)比，如果其差值小于給定 誤差 D 則公式 （ 411）計(jì)算的積分值即可作為積分 ()ba f xdx?的值。如果大于給定誤差 D，就需要對(duì)積分區(qū)間繼續(xù)等分，直至求出的數(shù)值和上一次求出的數(shù)值的差值小于給定誤差 D 為止。 這里給定誤差 D= 通過(guò)實(shí)例發(fā)現(xiàn)分段計(jì)算罐體的有效容積時(shí)公式 (412） 所計(jì)算結(jié)果，其誤差小于 26 給定誤差 D= 3m 滿足罐體設(shè)計(jì)要求，因此可利用 1 2 31 ( 4 )3V S S S? ? ? (414） 式中 1S 、 2S 、 3S —— 各截面的有效面積 罐體各段的有效容積之和即為罐體的有效容積。 求部分錐體的體積，利用 圖 44 求解。 可得： ? m2 ? m2 ? m2 1 ( ) 0 . 8 6 8 9 13 A A B B y yhV S S S? ? ? ?m3 求中央氣室部分體積，利用如圖 44求解 可得 ： ? m2 2 ? m3 之間體積的計(jì)算 求 OOAA 之間體積，利用如圖 44 求解 可得： V3 =3h (S00 +4SXX +SAA ） = 4 ? m3 1 2 3 42 ( ) 1 0 .8 2 1 2V V V V V? ? ? ? ?m3 由于水泥密度為 — t/m3 m vp??13t 則罐體的載重量為 13t bV 由于粉料的內(nèi)摩擦力，進(jìn)料口的數(shù)目、位置等原因，裝料時(shí)粉料不能充滿罐體上部的所有空間；粉料在流態(tài)化過(guò)程中空隙率 ? 要增加，上界面升高 ，裝料時(shí)也需要流出這部分空間。在上部流出的空間稱為擴(kuò)大容積，按下式確定： 27 b b aV KV? (m3） 式中 Ka—— 擴(kuò)大容積系數(shù)，通常取為 ～ 。 ka取 Vb=Ka== m3 cV 通過(guò)計(jì)算可得氣室容積 ? m3。 罐體支撐座設(shè)計(jì) 罐體與汽車車架的聯(lián)接是通過(guò)罐體底部的支承座和固定裝置來(lái)完成的。支承座有整體式和分 置式兩類，它們都是焊接在罐體的底部，與罐體成一體。通常在焊接處加有補(bǔ)強(qiáng)鋼板。由于雙錐內(nèi)傾罐體的形狀比較復(fù)雜，采用整體式支承座。 整體式支承座的縱梁和橫梁焊成一體，再與罐體焊在一起。支承座與汽車之間用固定裝置聯(lián)鎖。 支承座的截面形狀及尺寸 散裝水泥運(yùn)輸車罐體支承座的縱梁截面形狀一般和主車架縱梁的截面形狀相同，多采用如圖所示的槽形結(jié)構(gòu)，其截面形狀尺寸取決于其所承受的載荷的大小。橫梁截面多為 L 形。圖 47 為支承座的縱梁截面形狀（按經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計(jì)）。 圖 47 支承座的縱梁截面形狀圖 28 支承 座的前端形狀及安裝位置 為了避免由于支承座截面高度尺寸的突然變化而引起主車架縱梁的應(yīng)力集中，支承座的前端形狀應(yīng)采用逐步過(guò)渡的方式。可采用的前裝形狀有四種，U形、角形、 L 形以及簡(jiǎn)易形 (如圖 48 所示 ） 。 圖 48 支承座前端簡(jiǎn)易形狀圖 因?yàn)榧庸?U 形、角形、 L 形前端工藝要求教高，加工困難，為了節(jié)約成本，可以選擇前端簡(jiǎn)易形狀，此時(shí)斜面尺寸較大。 對(duì)于鋼質(zhì)支承座： 0h =5～ 7mm； 0l =200～ 300mm 可以取 0h =7mm； 0l =250mm。 罐體支承座的固定 罐體支承座與主車架的連接通常通過(guò)連接支架和止推板配合使用的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖 410 是止推連接板的結(jié)構(gòu)。連接板上端通過(guò)焊接與支承座固定，而下端則利用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。止推板的優(yōu)點(diǎn)在于可以承受較大的水平載荷，防止支承 座與主車架縱梁產(chǎn)生相對(duì)水平位移。相鄰兩個(gè)止推連接板之間的距離在 500～ 1000mm范圍內(nèi)。 29 1支承座縱梁； 2止推連接板； 3車架縱梁。 圖 410 止推 連接板的結(jié)構(gòu)圖 連接支架由相互獨(dú)立的上下托板組成，上下托板均通過(guò)螺栓分別與支承座和主車架縱梁的腹板相固定，然后再用螺栓將上下托架相連接。 由于上下托架之間留有間隙，因此連接車架所能承受的水平載荷較小，所以連接支架應(yīng)和止推連接板配合使用。圖 411 是連接支架的結(jié)構(gòu)。 1上托板； 2下托板； 3螺栓。 圖 411 連接支架結(jié)構(gòu)圖 本章小結(jié) 本章對(duì)罐體總成進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，包括其材料的選擇，罐體的尺寸的確定，對(duì)罐體內(nèi)部結(jié)構(gòu)如流化板、多孔板、流化元件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，確定了他們的連接方式，對(duì)罐體容積進(jìn)行了近似計(jì)算。對(duì)罐體支承座進(jìn)行了設(shè)計(jì)，確定了罐體支承座與罐體，半掛車的連接固定方式。 30 第 5 章 氣卸及輸料裝置的設(shè)計(jì) 一般對(duì)氣力輸送系統(tǒng)的基本要求是：壓縮空氣具有一定的壓力、流量和調(diào)節(jié)二相流濃度的功能；壓縮空氣 不含水、油以及其他的雜質(zhì)；結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠、操作方便、壓力損失小。 氣卸裝置包括供氣設(shè)備 (空氣壓縮機(jī) ） 、供料裝置、輸料管等組成。 空壓機(jī)選擇 系統(tǒng)需要的輸送空氣量 Q 用下式確定： gvQ Ka ?? ? (m3/min） （ 51） 式中 Ka —— 輸送系統(tǒng)的漏氣系數(shù)， ～ ，取 ； v —— 卸料速度， 310? kg/min； ? —— 固氣二相流濃度，取 70； g?—— 空氣密度， 。 ?? ? ?? ( m3/min） 固選擇 Q = m3/min 規(guī)格的空壓機(jī)，型號(hào)為 。 WBK 系列無(wú)油擺桿式空氣壓縮機(jī)屬容積式中回轉(zhuǎn)類的一種，它通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)子做 90 度往復(fù)擺動(dòng)，周期性 改變氣缸內(nèi)工作容積。從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)吸氣，壓縮與排氣。 該機(jī)具有結(jié)構(gòu)獨(dú)特、性能可靠、具有體積小、重量輕、耗能低、震動(dòng)小、排氣量大、維修方便等特點(diǎn)，并具有其它空壓機(jī)無(wú)可相比的優(yōu)點(diǎn)，既氣缸內(nèi)不需加油潤(rùn)滑、壓縮空氣純潔無(wú)油。具體參數(shù)如下： 空壓機(jī)尺寸： 670mm? 472mm? 450mm； 排氣公稱壓力： ； 軸功率： 28kw； 排氣量： 。 31 輸料管設(shè)計(jì) 輸料管內(nèi)徑和 氣流速度的確定 我國(guó)氣卸散裝粉料罐式汽車的輸料管直徑一般都采用 100mm，實(shí)踐證明是可行的。 粉料必須有足夠的能量來(lái)克服各種阻力，始終維持其懸浮狀態(tài)到達(dá)輸料管出口。這個(gè)能量由罐內(nèi)壓力和氣流速度來(lái)提供。輸料管入口處的固氣二相流速度用下式確定。 1 21 4( )60 sQvv d ???? （ 52） 式中 1Q—— 在入口處壓力下空氣流量，約等于空壓機(jī)的額定流量； s? —— 粉料的密度， ? kg/m3； d—— 粉料管的內(nèi)徑， 100mm； 31 24 (7 . 5 1 . 2 1 0 3 2 0 0 )6 0 3 . 1 4 (0 . 1 )v ? ? ?? ??=()tv? 輸送系統(tǒng)的壓力損失 固氣二相流在管道中經(jīng)過(guò)直管、彎管以及閥門等到達(dá)出口時(shí)有壓力損失。它包括動(dòng)態(tài)損失和靜態(tài)損失兩部分。即： 1 djH H H??