水泥包装机的水泥输送方式

1　概况

　　水泥包装机的水泥输送方式，国内常见的主要有下述三种：

　　第一种为传统的G4201包装机采用的刚性叶轮(或叫分格轮)与叶片泵组合式。其优点是：正常情况下水泥灌装连续稳定不堵塞；缺点是无破拱能力也无法消除水泥库的“漏斗流”及塌料等问题。

　　第二种方式是最初小水泥厂采用的螺旋泵式输送，这种方式简单,出口水泥流线好，不堵塞。缺点是除第一种方式所有的缺点外尚有螺杆悬臂式安装受力条件不好、密封及结构等不如前者简单可靠。

　　第三种则是80年代末，引进原西德哈佛尔公司水泥包装机技术生产的水泥包装机采用的水泥输送方式，其特点是采用大小料仓(中间料仓、包装仓)结构，叶片泵与压缩空气组合的输送方式，如图1。

图1　叶片泵与压缩空气组合式输送方式

　　应该说压缩空气与叶片泵组合式的水泥输送方式对于回转式多嘴水泥包装机来说是有效的，但作为固定式水泥包装机特别是双嘴固定式水泥包装机来说,由于压缩空气易造成粉尘大和气源系统成本高等问题，因此与第一种方式相比并不具有优势。

2　新型水泥输送方式的提出

　　图2是一种新型水泥输送方式。与现有水泥包装机不同的是：图2中的库底下料采用了目前已较为成熟的GZD振动斗。笔者在开发水泥包装机时，对粉粒状物料的泵式输送进行过许多试验，通过试验发现：水泥的输送不宜采用容积式泵，且在使用离心式叶片泵时，泵内的水泥物料压力不宜太高，否则将会使泵的输送能耗增加。G4201是因为其分格轮是在库中水泥压力下运转，因此它所消耗的电能主要在刚性叶轮的传动上,而真正用于叶片泵的能耗是不大的。

图2　带振动斗的水泥输送方式

　　通过试验，我们认识到，水泥包装机的库底下料应尽可能多地利用其自身的性能，使其连续不断地充填泵内的空间，同时又不能受库中物料压力的作用。所以我们选择了振动斗与叶片泵作水泥包装机的水泥输送设备。

3　新型水泥输送方式的特点及应注意的问题

　　为了验证上述方式的可行性，笔者在钱江水泥厂20t水泥散装库下进行了原理性模拟试验，试验中采用蝶阀的频繁开闭模拟GZD振动斗作库底下料，通过笔者自制的CPU8031单片机检测控制系统对悬臂称重(托包)架上水泥包重量进行检测和对蝶阀进行控制，单嘴连续包装9t水泥，包装机叶片泵的驱动电机功率为1．5kW，包装精度取决于称重结构，基本与输送方式无关。

　　通过试验，我们得出下述结论：

　　①采用振动斗与叶片泵或螺旋泵组合作水泥包装机的水泥输送方式是可行的。

　　②振动斗比刚性叶轮给料机能耗低。如下料能力为35～53m³/h的刚性叶轮的驱动电机功率为2．6kW，而振动斗在下料能力为40～80m³/h时，驱动电机功率仅为1．1kW。

　　③保证了下料可靠性，改善了水泥包装机的支撑及与库的联接状况。振动斗不仅有破拱能力，由于水泥粉粒状物料的特性，使得库中物料重力基本上作用在振动斗上，因而可减轻水泥包装机的支撑重量，降低结构成本，同时由于振动斗的柔式下料管与包装机的缓冲仓联接，因而使得包装机与库的联接变得简单易行。

　　④由于新结构的安装尺寸和要求与上述的老式包装机G4201等相似，所以对于已建包装库基本不需改动就可使用，但如果是新建库则应按振动斗要求的库径建造，如GZD－10库径为Φ4～Φ5m，GZD－12库径为Φ4．8～Φ6m，以获得高的储存效益。同时注意无论新建或是已建成的库，入库前水泥均应筛分，以免损坏泵。

　　⑤为了补偿振动斗的惯性，在振动斗与泵之间设立的缓冲仓上可设一个或两个料位仪，或将振动斗电机改为变频调速控制。当泵为螺旋泵时，缓冲仓可大些，而当泵为叶片泵时，为保证出口处通畅必须注意减缓物料对出口处压力，同时使缓冲仓尽可能小些，以减少叶轮工作阻力，达到节能目的。

　　⑥与振动斗配合的叶片泵宜采用立式叶轮结构，除了使双嘴固定式包装机的泵在结构上易于与振动斗配合外，更重要的是在高速旋转情况下，端面进料优于径向进料。

　　采用振动斗作包装机库底下料应该说是有其优点，要处理好连续式工作的振动斗与间隙式工作的包装机之间的配合以达到节能的目的。