聚烯烃重力掺混料仓及其评价

第32卷第6期化工机棚391聚烯烃重力掺混料仓及其评价李善春*戴光赵旭(中国石油大庆炼化分公司)(大庆石油学院)(天华化工机械及自动化研究设计院)摘要介绍了聚烯烃掺混料仓的常用形式和工作原理,并对5种常用掺混料仓的特点和性能进行了综合评价,提出了掺混料仓选用的原则。关键词聚烯烃重力掺混重力均化料仓中图分类号TQ051.7"1文献标识码H文章编号0254-6094(2005 )06-0391 03聚烯烃重力掺混料仓也称重力均化料仓,是根据料 仓大小不同每台料仓一般设置6~10根不聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂生产工艺中普遍采等),掺混管通过设计合理的支架与料仓简壁相用的均化设备,其作用是依靠重力掺混使聚烯烃连,每根掺混管被分为3个通道,掺混管侧壁不同产品性能均化、质量稳定。笔者就5种常见的聚高度开有设计合理的孔口,不同高度的物料同时烯烃重力掺混料仓作以综合评述。靠重力流人掺混管内部,最后汇入设备底部的混1结构和工作原理合室,完成物料的混合。重力掺混料仓按物料在料仓内的流型分为两1.2中心管式掺混料仓类:一类为全流流动,物料在料仓内以活塞流的形中心管掺混料仓结构如图2所示，由料仓筒式流动，结构形式主要有多管式、中心管式和靠壁体、汇合管式均化器、底部混合室及均化器连接杆式3种，其中多管式结构为其基本形式,其余两种组成。汇合管式均化器通过连接杆与料仓顶部活结构是在多管式结构的基础上演变而来;另一类性连接,悬挂在料仓顶部。均化器底部用导向圈为核流流动,物料在料仓内是以沟流的形式流动,固定,防止均化器在掺混料仓中左右摆动。汇合典型的结构形式为旋叶式掺混料仓。管式均化器由16根汇集在直径为φ800 ~1.1 多管式掺混料仓1000mm的圆简内壁圆管和固定隔板组成。圆简常用的多管式掺混料仓结构如图1所示,设侧壁不同高度开有小孔与内壁的16根圆管相通，备内分布有多根掺混管(即图中所示的均化管,不同高度的物料靠重力经孔口流人圆管内部最后汇人底部混合室,完成物料的混合。不接比例料仓简体A-A放大图,均化管不按比例扁TA料仓篱体倒锥体汇合管式均化器图1多管式掺混料仓结构简 图图2中心管式掺混料仓结构简图*李善春,男,1965年1月生,高级工程师, 副总工程师。黑龙江省大庆市,163411。392化工机械2005年1.3 靠壁式掺混料仓连接后形成3个流道组成一次掺混器,中心管和靠壁式掺混料仓是多管式掺混料仓的一种变中间的锥体之间加有设计合理的折流板(即旋叶型,结构如图3所示。由于多管式掺混料仓内固片)。在一次掺混器排料口设置了二次掺混器，体物料流场力的大小及方向不断变化,极易引起物料最后由二次掺混器排出料仓。当料仓内固体均化管支撑件的疲劳破坏,均化管支撑结构设计物料形成核流流动型态后,流经旋叶式均化器直不合理,就会导致整台料仓内构件的破坏,影响料径方向的物料则是分别来自料仓不同高度的物仓的掺混效果。为了避免以上情况的发生,将多料,当3个流道设计合理时,流出均化器的物料基管式掺混料仓的均化管改型后(改型后的均化管本能达到混合的目的。另外,流道内的折流板和截面图如图3所示)直接焊接在料仓内壁上,最支撑筋板对本身所在流道的物料也能进行混合。后汇集到料仓底部,物料的混合原理与多管式掺混料仓基本相同。A-4放大图不接比例/料仓筒体不按比例,料仓筒体,均化管旋叶式均化器均化管截面图倒锥体困4旋叶式掺混料仓结构简 围1.5 组合型掺混料仓困3靠壁式掺混料仓结构简 围组合型掺混料仓是在掺混料仓大型化、均化以上3种掺混料仓相同之处在于掺混管开孔性能和循环比有特殊要求的条件下产生的,它是原理均以活塞流流动为前提设计。掺混管通过侧由以上4种形式分别组合而成,常见组合有中心壁不同高度的开孔抽取料仓内的物料,最后汇入管-靠壁式和旋叶靠壁式等形式,图5是天华院料仓底部的掺混室内完成物料的混合。当料仓内应用于HDPE装置的旋叶靠壁式掺混料仓结构，物料以活塞流方式流动时,才能准确地预测一定其在靠壁式掺混料仓的底部增加了旋叶式均化器高度的掺混管侧壁开孔在确定的某--时间所抽取后形成的一-种新型掺混料仓。克服了旋叶式均化得物料为那一层。这样才能保证掺混管侧壁开孔料仓在物料未完全形成核流流动形态前掺混性能设计的合理性,进而保证料仓的掺混效果。物料差的缺点;缩短了掺混时间;解决了靠壁式均化料在料仓内的流动形态与料仓的底锥锥顶角度、锥仓对料仓内径向分布的物料不均难以混合的问顶排料孔开孔的大小以及物料的流动性能有关，题。同时,保留了两者结构简单和内构件无疲劳锥顶角越小,锥顶排料孔开孔越大,物料流动性越破坏等优点。好则越易形成活塞流。对聚烯烃颗粒物料而言，经试验研究,当锥顶角小于50°锥顶排料孔开孔大小足以保证物料正常流动时,料仓内物料流动料仓简体A-A放大国完全为活塞流;当锥顶角大于50°时,料仓内物料开始出现核流流动形态,这时为了保证物料的流动形态，在锥底设有改善物料流动的倒锥体。.1.4旋叶式掺混料 仓rhA旋叶式掺混料仓结构如图4所示,主要由料仓简体和安装在料仓底部的旋叶式均化器组成。围5旋叶-靠壁式掺混料仓结构简 困旋叶式均化器由中心管和两个锥体通过支撑筋板第32卷第6期化工机械392性能综合评价掺混料仓的选撣与掺混前聚烯烃颗粒差异、前由于设计、使用(超负荷运转)等方面的原因，混合后均化程度的要求,处理能力、允许的循环比许多料仓内掺混件都出现了不同程度的损坏，使等有关,各种形式的掺混料仓各有利弊,以上5种得返修率较高,影响了装置的生产。重力式掺混料仓的性能比较见表1。.3结论表15种掺混料仓综合性能比较5种聚烯烃重力掺混料仓的选用应按以下原物料返混率容积掺混件则进行:料仓形式%利用率返修率.a.各种形式的掺混料仓各有特点,无优劣多管式掺混料仓10 -20较高之分,只是应用领域不同;中心管式掺混料仓<10很低b.根据不同掺混要求,掺混料仓应该能简靠壁式掺混料仓高即简,尽可能选择靠壁式或旋叶式等结构简单和旋叶式掺混料仓≥100故障率低的掺混料仓;旋叶-靠壁式掺混料仓10-20.C.对料仓体积大,混合要求高的掺混料仓应采用多管式或组合式掺混料仓;国内聚烯烃行业使用的重力式掺混料仓中大d. 当颗粒粒度和密度足以影响物料的使用多数为多管式掺混料仓(占总量的90%左右),其性能(产生颗粒离散现象)时不宜采用靠壁式掺掺混效果好,物料返混率低(占料仓总容量的混料仓和中心管式掺混料仓。10% ~20%)，经一次掺混即可达到要求。但目(收稿日期:200504-13,修回日期:2005-10-17)Research on the Gravity Mixing Storage Bins for PolyolefinLI Shanchun'，DAI Guang? , ZHAO Xu*( ' Daqing Refining & Chemical Branch , CNPC , Daqing ,163411, Heilongjiang, China;"Daqing Institute of Petroleum, Daqing，163318, Heilongjiang, China;3 Tiahua Institute of Chemical Machinery & Automation, lanshou, 730060, Cansu, China )Abstract The common forms and working principles of the mixing storage bins for polyolefin were presented ,a comprehensive assessment was made of the characteristics and properties of five kinds of common mixingstorage bins, the selection principles of mixing storage bins were proposed.Keywords Polyolefin, Gravity Mixing, Gravity Homogenization, Storage Bin《化工机械》第八届编委会暨技术交流会在西安召开《化工机械》第八届编委会暨技术交流会于2005年10月23日至26日在西安市召开。出席会议的编委及代表55人。这次会议由王普勋副院长主持,天华院院长、《化工机械》第八届编委会主任委员肖世猛教授级高工致开幕词。会上,宣布了《化工机械)第八届编委会顾问、委员的组成方案,并颁发了聘书。主编朱越同志代表《化工机械》编辑部作了工作汇报,编委们对这个汇报进行了讨论,并提出了许多建设性的建议。自第七届编委会以来,《化工机械》于2002年荣获第五届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖,2004年入选科技部的中国科技核心期刊,2005年获第三届国家期刊奖百种重点期刊奖,继而又获得甘肃省优秀科技期刊奖。对此,编委们对编辑部近几年所取得的成绩及天华院领导的高度重视表示满意。会上,还进行了9篇专题报告的交流。我院工业炉所的《线性急冷锅炉的研制)、《一分为四的急冷锅炉的研制》,防腐所的《火电厂烟气脱硫装置的腐蚀与防护》,干燥所的《新型微粉干燥机的研制与应用》、《电加热焙烧炉的供热模型及其应用》,浙江大学化机所的《多层爆炸容器试验研究),华东理工大学化机所的《加速提升刊物层次与影响的方法与途径》、《化工机械行业发展思考)、<在用设备材料性能的小冲杆测试方法研究)等报告受到了代表们的极大关注和好评。.