高洪波，郝麗君，劉開連

（1.北京排水集團污泥處置分公司，北京 100021；2.機科發(fā)展科技股份有限公司，北京 100044）

0 引言

一般脫水污泥含水率在75%～80%?；靥盍习凑账捎貌煌墓に嚭试?5%～60%。輔料可根據(jù)污泥處置廠當(dāng)?shù)氐牧显辞闆r合理選擇，適用輔料的原料比較多，比如秸稈、花生殼、磨菇渣等等，其含水率也各不相同，三種料倉中由于回填料的粘度大、流動性較差，常在料倉內(nèi)部出現(xiàn)架橋、起拱的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都嚴重制約著物料混合的效率和均勻性。

在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)料倉起拱位置變化不定，因此單單從改變料倉本體的外形很難保證料倉內(nèi)物料的順利排出，對于回填料這種特性的物料必須要在料倉內(nèi)部安裝動力裝置進行強行的破拱，才能滿足污泥處置工程中混料系統(tǒng)的高效、連續(xù)生產(chǎn)的要求。

1 破拱方式在工程上的應(yīng)用現(xiàn)狀

污泥處置行業(yè)中發(fā)酵后的物料是由脫水污泥、回填料（部分發(fā)酵后的物料）、輔料按一定的配比混合而成，混合過程見圖1。

圖1 混料系統(tǒng)的流程圖

料倉在諸多行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，按照各生產(chǎn)行業(yè)中物料特性以及在工程使用中所采用的料倉種類也出現(xiàn)了不同形式的破拱方式，比如空氣炮法、振動電機振打法、機械齒耙撥料法、液壓滑架法、鏈板提升法等等。

（1）震動破壞：在易結(jié)拱區(qū)倉壁外側(cè)安裝倉壁振動器，見圖2。

（2）充氣：在易結(jié)拱區(qū)安裝壓縮空氣噴嘴，用壓縮空氣噴射，從而松散壓實物料不使結(jié)拱。

圖2 振動器圖

以上兩種方式比較適合于粘性不大的脆性物料，且只適用于料口錐角比較大的淺倉中。由于此種物料在堆積的時候物料之間會有一定的搭接空間，這樣在震動或者充氣時，物料就會形成一種新的流動趨勢，從而到達破拱的目的。但此種破拱形式對于物料粘性較大而料倉高度較高的情況下不適合用此種方式。（3）機械強制式破拱：采用機械破拱的方法很多，這里面提及了適合于楔形料倉的幾種典型破拱方式，如倉壁處設(shè)置可升降的插板；在料倉頂部掛上錘鏈或圓盤；在倉內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)破拱裝置，見圖3。目前，經(jīng)過長時間的料倉廠家調(diào)研以及相關(guān)破拱資料的收集，針對龐各莊污泥處置廠的這種含水率高，帶有粘性的返混料及輔料，有的起到一定的效果，但不能徹底解決起拱的問題。

2 新型破拱裝置的研制

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本文提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟低廉、技術(shù)可靠的撥料式料倉破拱裝置，見圖4，此裝置主要包括料倉、破拱裝置、輸送裝置，料倉下部設(shè)有破拱裝置，底部設(shè)有輸送裝置，破拱裝置包括多個與輸送裝置，平行放置的破拱器，破拱器為軸狀物，在破拱器軸向等間距的設(shè)置了多個固定的撥料齒耙，本發(fā)明的料倉破拱裝置主要應(yīng)用于污泥處置行業(yè)，倒梯形倉體從理論上杜絕倉內(nèi)物料由于倉壁面作用而起拱，破拱裝置一方面可以支撐上部的物料，減小上方帶有粘性的擠壓輸送裝置，另一方面可以保證截面上各處的物料都能下落，避免存在滯料區(qū)導(dǎo)致其上部物料起拱。

采用上述方案后，本發(fā)明的撥料式料倉破拱裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點：

（1）撥料式料倉破拱裝置適用于各種粘度大、流動性較差的料倉破拱。

（2）結(jié)構(gòu)簡單、流量可控，可連同料倉及輸送裝置做成一體化設(shè)備；

（3）在出料方向的倉壁上可安裝檢修門，便于齒耙的更換及其他部件的維護，不影響生產(chǎn)。

圖4 撥料式料倉破拱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

3 新型破拱裝置的實驗研究

（1）實驗方法。在實驗開始之前，首先要測定回填料的含水率，測定方法采用建設(shè)部污泥監(jiān)測行業(yè)檢測法——微波爐檢測法，從準備做實驗用的回填料堆體上取3～5g，放到托盤天平上，讀取物料的重量，然后將稱好的物料放置微波率進行烘干，烘干后取出再次測量物料的重量，兩次的重量的差值就是物料中含水份的重量，測量過程見圖5、圖6。

圖7 撥料式破拱實驗裝置

按照上面的測量方法既可測量出回填料的含水率，由于不同含水率的回填料的粘度和流動性都不一樣，為了充分驗證該新型裝置的可靠性，可以把物料的含水率按 30%、35%、40%、45%、50%劃分成5個組實驗，分別將調(diào)好含水率的物料投入到實驗裝置中，見圖7，觀察不同含水率物料的排出時間以及是否在料倉中出現(xiàn)架橋、起拱的現(xiàn)象。

（2）實驗過程及結(jié)果。由于每組含水率的實驗過程都是一樣的，這里只對含水率為50%物料的實驗過程及結(jié)果進行了描述總結(jié)：①將含水率為50%的回填料填滿實驗料倉，物料在料倉內(nèi)停留5分鐘后，開啟撥料器、螺旋輸送機，觀察出料的效果；②將含水率為50%的回填料填滿實驗料倉，物料在料倉內(nèi)停留24小時后，開啟撥料器、螺旋輸送機，觀察出料效果；③將含水率為50%的回填料填滿實驗料倉，物料在料倉內(nèi)停留24小時后，在料倉上方加重量塊將物料再次壓實，開啟撥料器、螺旋輸送機，觀察出料效果。以上三種實驗完成后，發(fā)現(xiàn)物料在倉內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)結(jié)拱的現(xiàn)象，而且從螺旋輸送機輸出物料也比較均勻，由于污泥行業(yè)中回填料含水率一般在30%～50%之間，而50%的含水率狀態(tài)下回填料的流動性最差、粘度也是最大的，因此，該種新型破拱裝置可以滿足污泥處置行業(yè)中混料系統(tǒng)連續(xù)生產(chǎn)的要求。

4 結(jié)論

基于污泥處置行業(yè)中料倉的使用現(xiàn)狀、物料的特性以及現(xiàn)有破拱技術(shù)的形式，本文提出了一種有針對性的全新的料倉破拱裝置，該裝置一方面可以支撐上部的物料，減小上方帶有粘性的擠壓輸送裝置，另一方面可以保證截面上各處的物料都能下落，避免存在滯料區(qū)導(dǎo)致其上部物料起拱。

為了驗證該破拱裝置在工程中應(yīng)用的可行性，特別挑選了50%的含水率的物料（該狀態(tài)下回填料的流動性最差、粘度也是最大的）進行了帶料實驗，發(fā)現(xiàn)物料在倉內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)結(jié)拱的現(xiàn)象，而且從螺旋輸送機輸出物料也比較均勻，因此，該種新型破拱裝置可以滿足污泥處置行業(yè)中混料系統(tǒng)連續(xù)生產(chǎn)的要求。

[1]郝麗君，蘭軒花，胡建成，周書征，劉開連.料倉在污泥處置行業(yè)的應(yīng)用研究[J].環(huán)境工程，2012，1.

[2]李志義，王淑蘭，等.粉體料倉的合理設(shè)計[J].化工裝備技術(shù)，1995，3.

[3]Chulze D.Chem.lng[J].tech,1995,67(1):60～68.