碳酸钙下注式粉体储料仓设计概述 21.1 定义 21.2 料仓的分类 21.2.1 按储存粉体物料的粒度分类 21.2.2 按料仓的几何尺寸分类 31.3 物料在料仓中的基本流动形式 31.3.1 漏斗流 31.3.2 整体流 51.4 发展现状和趋势 61.5 料仓常见故障 61.5.1 粉体偏析 71.5.2 粉体静态拱 71.6防止或减少粉体偏析、结拱的方法 81.6.1 防止偏析的措施 81.6.2 常用的破拱措施 9二、结构设计 92.1 简介：料仓的组成 92.1.1 筒仓 92.1.3 闸门 112.2 粉体压力计算计算原理 112.2.1 内摩擦角 112.2.2 壁摩擦角 132.2.3 Janssen公式 132.3 结构尺寸设计 162.3.1 高度直径的计算 172.4 应力校核 172.4.1 轴向应力计算 172.4.2 料仓顶部载荷在仓筒中产生的轴向应力 172.4.3 由最大弯矩在仓筒中产生的轴向应力 182.4.4 周向应力 182.4.5 应力组合 182.4.6 仓筒材料的许用轴向压应力[σ]cr按下式计算 182.4.7 料仓锥体部分应力计算 192.4.8 锥体任意截面上的应力计算 19三、设备图的绘制 19四、参考文献 19概述1.1 定义料仓存放物料的容器，通常为钢结构或钢筋混凝土结构，是粉体工艺过程中各种单元操作之间必不可少的设备，是各种松散物料的贮存设备。
料仓及其关联的加料，卸料及控制设备，在生产过程中起着贮存，输送物料的作用可以消除生产过程中各工序之间的不平衡及因设备的检修而造成的生产间断；和因生产管理，工作班制的差异所造成的干扰而保证生产的连续性散状物料搬运机械化系统中的仓储设备（见物料搬运机械），主要起中间储存、系统缓冲和均衡作业等作用料仓装置由料仓和进料、卸料、控制、计量、分配和除尘等设备组成存放粮食的料仓还有蒸熏设备，存放容易起拱的物料料仓还有破拱装置，存放易燃物料的料仓还有防火防爆设备1.2 料仓的分类1.2.1 按储存粉体物料的粒度分类第一类，用于存放粒状、快状料的堆场、堆棚（库）和吊车库露天堆场的特点是投资省、使用灵活，但占地大，劳动条件差，污染严重堆棚（库）和吊车库在不少方面由于堆场，他可以用等专用机械卸料和取料而大型预均化堆场对省生产质量的控制具有较大的优越性第二类，用于储存粉粒状料的储料容器储料容器种类繁多，分类方法已较多按储料器种类相对厂房零点标高的位置，可以分地上和地下的两种按建筑材质不同，可将储料设备分为砖砌的、金属的、钢筋混凝土的和砖石混凝土复合的四种按用途性质和容量大小，可分为以下三种：料库，容量最大，如钢板库容积可达6×104m3，混凝土料库有直径37m、高52m的，也有直径为46m的混凝土库。
其使用周期达周或月以上，主要用于生产过程中原料、半成品或成品的储存；料仓，容积居中，使用周期以天或小时计，主要用来配合几种不同物料或调节前后工序物料平衡的；料斗，即下料斗，容量较小，用以改变料流方向和速度，使能顺利地进入夏道工序设备内1.2.2 按料仓的几何尺寸分类第一类，高架料仓高架料仓（图1a）可减少占地面积，充分利用空间，通常采用带式输送机从仓顶进料储存，从卸料口出料用车辆或带式输送机转运；坑口料仓还可采用架空索道进出料高架料仓可单独设置，也可将若干个单仓组成仓群高架料仓有向大型化方向发展的趋势,圆筒仓直径已达30米,高径比大于2.5第二类，浅料仓高度尺寸小于宽度尺寸的为浅料仓，其中水平截面为长条形，底部收缩成一长条形缝隙作为卸料口的称为料槽(图1b)料槽有高架式、地下式、半地下式等用车辆从料槽上口进料，从料槽下口卸料到带式输送机转运，地下料槽的坑道应采取防潮、除尘和通风等措施，以改善作业条件1.3 物料在料仓中的基本流动形式1.3.1 漏斗流这种流动有时还称为“核心流动”它发生在平底的料仓中或带料斗的料仓中，但由于这种料斗的斜度太小或斗壁太粗糙以至颗粒料难以沿着斗壁滑动，颗粒料是通过不流动料堆中的通道到出口的，这种通道常常是圆锥形的，下部的直径近似等于出口有效面积的最大直径。
当通道从出口处向上伸展时，它的直径逐渐增加如果颗粒料在料位差压力下固结时，物料密实且表现出很差的流动特性，那么，有效的流动通道卸空物料后，就会形成穿孔或管道情况严重时，物料可以在卸料口上方形成料桥或料拱这种流动通道周围的物料可能是不稳定的，在这种情况下，物料将产生一停一开时的流动、脉冲式流动或不平稳的流动然而在卸料频率高时，这些脉冲可以导致结构的损坏颗粒料连续地从顶表面滑坍下来进入通道，那么料仓就出空了（假定物料没有密实到形成一个稳定的穿孔）如果颗粒料从顶部加入，同时又从底部卸出，那么进入的颗粒料将立即经过通道出口漏斗流料仓存在以下缺点：(1) 出料口的流速可能不稳定，因为料拱一会儿形成，一会儿碎裂，以致流动通道变得不稳定由于流动通道内的应力变化，卸料时粉料的密度变化很大，这可能使安装在卸料口的容积式给料器失效2) 料拱或穿孔崩坍时，细粉料可能被充气，并无法控制地倾泄出来存在这些情况时，一定要用正压密封卸料装置或给料器3) 密实应力下，不流动区留下的颗粒料可以变质或结块如果不流动区的物料强度增加到足够大，留在原处不动，那么流动通道泄空物料后，就可以形成一个稳定的穿孔或通道4) 沿料仓壁的长度安装的料位指示器置于不流动区的物料下面，因此不能正确指示料仓下部的料位。
对于存贮那些不会结块或不会变质的物料，且卸料口足够大，可防止搭桥或穿孔的许多场合，漏斗流料仓是完全可以满足要求的图1.3.1.1 贯穿整个料仓的漏斗流图1.3.1.2 有效的流动通道卸空物图1.3.1.3 横跨流动通道形1.3.2 整体流这种流动发生在带有相当陡峭而光滑的料斗筒仓内，物料从出口的全面积上卸出（为了出现整体流，出口必须全部有效）整体流中，流动通道与料仓壁或料斗壁是一致的，全部物料都处于运动状态，并贴着垂直部分的仓壁和收缩的料斗壁滑移，如图1.3.2.1所示如果料面高于料斗与圆筒转折处上面某个临界距离，那么料仓垂直部分的物料就可以栓流形式均匀向下运动如果料位降到该处以下，那么通道中心处的物料将流得比仓壁处的物料为快这个临界料位的高度还不能准确确定，但是，它显然是物料内摩擦角、料壁摩擦力和料斗斜度的函数图1.3.2.1所示的高度对于许多物料都是近似的在整体流中，流动所产生的应力作用在整个料斗和垂直部分的仓壁表面上与漏斗流料仓相比，整体流料仓具有许多重要的优点：(1) 避免了粉料的不稳定流动、沟流和溢流2) 消除了筒仓内的不流动区3) 形成了先进先出的流动，最大限度地减少了存贮期间的结块问题、变质问题或偏析问题。
4) 颗粒的偏析被大大地减少或杜绝5) 颗粒料的密度在卸料时是常数，料位差对它根本没有影响这就有可能用容量式供料装置来很好地控制颗粒料，而且还改善了计量式喂料装置的性能6) 因为流量得到很好的控制，因此任意水平横截面上的压力将可以预测，并且相对均匀，物料的密实程度和透气性能将是均匀的，流动的边界将可预测，因此可以很有把握地用静态流动条件进行分析1.4 发展现状和趋势在生产过程中，由于下列因素的出现因此物料在工序间储存显现出一定的必要性1）外界条件的限制由于受矿山开采、运输以及气候季节性的影响,原料进厂总是间歇性的,因此,厂内必须储存一定量的原料,以备不时之需2）设备检修和停车为了保证连续生产，各主机设备在检修和停车时，均应考虑有满足下一步工序的足够储存量3）质量均化进厂的原料或半成品往往不能保证水分、组分或化学成分的十分均匀，须在一定范围内有计划和有控制的储存，使之进一步均化4）设备能力的平衡一平来讲，各主机设备的加工能力、生产班制和设备利用运转率是不一致的，为了保证上下工序间的匹配和平衡，必须增设各种储料设备来解决因此，粉体的储存设备在工业生产中的作用不可小觑1.5 料仓常见故障粉体颗粒在运动、成堆或从料仓中卸料时，由于粒径、颗粒密度、颗粒形状、表面性状等差异，常常产生物料的分级效应和分离效应，使粉体层的组织呈不均质的现象称为偏析。
偏析现象在粒度分布范围宽的自由流动颗粒粉体物料中经常发生，但在粒度小于70um的粉料中却很少见到黏性粉料在处理中一般不会偏析，但饱含黏性和非黏性两种成分的粉料可能发生偏析偏析会造成物料粒度和成分的变化，从而引起物料质量的变化，可能会给下道工序带来麻烦，严重的会造成产品质量波动和下降1.5.1 粉体偏析根据偏析机理，可将粒度偏析分为三种1）附着偏析粉体进入料仓时，由于一定的落差，在重力沉降过程中，粗料与细料就会分开细料附着在仓壁上，当受到外力振动时，该附着料层剥落下来，致使料仓卸料时粒度分布发生前后波动变化对粒度在几微米以下的粉料，其沉降速度与布朗运动速度相等，或者对静电感应较强的微粉来说，附着粉料的作用更严重2）填充偏析（渗流偏析）粉体在仓内以休止角堆积，有堆积锥面上方加入粉体时，粉体沿静止粉体层上的斜面产生重力流动，倘若加料速度慢，则这一流动是时断时续地进行的慢慢堆积时，以静态休止角为条件保持平衡一旦产生流动时，平衡破坏，粉体流动将要从静态休止角进行到动态休止角时放可停止，达到新的平衡由于静止粉体层之上的表面流动粉体层颗粒间有空隙，且处于运动状态，因此，粉体中的细颗粒将透过大颗粒间间隙到达静止粉体层中。
这一现象称为粉体颗粒间的渗流这是，流动粉体层类似筛网一样具有筛分作用右粉体的落料点开始，沿流动方向的长度设为L，则眼L长度上的力度变化与套筛中的情形相似此时，细粒直径大约是粗粒直径的1/10以下如果加料速度大于渗流过程中的颗粒流动速度，则填充偏析作用显著减弱3）滚落偏析一般来说，粗颗粒的滚动摩擦系数小于细颗粒因此，粗颗粒沿静止粉体层表面的滚落速度大于细颗粒，由此形成粒度偏析1.5.2 粉体静态拱料仓内的物料，由于粉体附着力和摩擦力的作用，在某一料层可以产生向上的支持力，当与上方物料向下的压力达到平衡时，在这一料层下放便成为静平衡，造成料仓内的粉料不能正常卸出，导致不能正常卸出的原因常常是粉体在仓内结成静态拱，静态拱的类型因其形成原因一般有如下四种（图13.23）图13.23 静态拱的类型（1）压缩拱粉体因受料仓压力的作用，使固结强度增加而导致结拱2）楔形拱块状物料因形状不规则相互齿合达到力平衡，在孔口形成架桥3）黏结黏附拱黏结性强的粉料因含水分，吸潮或静电吸附作用而增强粉料与仓壁的黏附所致4）气压平衡拱若料仓卸料装置气密较差，导致大量空气从底部漏入仓内，则当料层上下气体压力达到平衡时就会形成料拱。
生产中常见的旋风筒因下料管不能形成良好的料封作用而导致旋风筒堵塞也属气压平衡拱1.6防止或减少粉体偏析、结拱的方法防止结拱的措施（又称助流活化措施）主要有以下途径：改善料仓(斗)的几何形状及其尺寸，如加大卸料口、采用偏心卸料口、减小料仓料斗的顶角等；降低料仓内粉体压力；是仓壁光滑，减小料仓壁摩擦阻力；采用助流装置如空气炮清堵器、仓壁振大器、振动漏斗和仓内搅拌器等1.6.1 防止偏析的措施整体流料仓有利于消除偏析料仓构造可采用以下方法：① 细高料仓法，即在相同料仓容积条件下，采用直径较小而高度越大的料仓，有利于减轻堆积粉料的程度② 在料仓中采用垂直挡板将直径大的料仓分隔成若干个小料仓。