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垂直移动床是应用于物料热处理与存储的设备,一种内部颗粒流动由排料机构控制的重力流设备。垂直移动床实质上为料仓,同时又是一种类似于填充床的热处理设备,它们的共同特点是均涉及到物料的流动问题。料仓、竖炉、立窑均属于垂直移动床。传统的锥底仓在对物料进行输送的过程中由于锥底的形状等原因会导致物料的结拱、搭桥,严重影响物料输送。平底仓利用仓底的排料机构将物料输出仓外,因此排料机构关系着系统的输送效率。冷态的料仓中排料机构常用的是星型排料阀,热态的立窑或竖炉中排料机构有三种:炉篦或塔篦、圆盘、摆辊。但是以上几种排料机构并不能使物料流动达到完全的整体流,且不适用于流动性较差的物料。因此为了使物料形成完全的整体流动,本文新提出了两种垂直移动床排料机构:变距变径螺旋排料机构与辊式排料机构,并以生物质稻壳与褐煤为物料进行一系列实验对两种机构的输送特性进行研究,主要工作内容如下:(1)通过PFC软件模拟传统锥形下料仓与平底仓内物料流动,模拟结果显示在相同物料性质下,锥形下料仓内物料流动易出现漏斗流导致物料流动出现“先进后出”问题,严重可导致物料搭桥结拱。而平底仓的模拟显示为“先进先出”的整体流动,均匀下料,没有结拱问题。(2)提出垂直移动床变距变径螺旋排料结构并进行试验观察其物料流动情况。实验中分别在不同轴转速下进行出料量随时间变化记录。平底仓变距变径螺旋输送系统中,根据实验结果可得出变距变径螺旋排料机构转速与填充系数的关系曲线与拟合关系式,从而得出实际体积输送量与填充系数关系式。(3)提出垂直移动床辊式排料机构,采用褐煤为物料进行实验台试运行,通过改变中间轴转速对褐煤流量进行记录,检测其输送特性。之后以生物质稻壳为物料进行多次实验,得出中间轴转速与填充系数的关系曲线,并进行公式拟合,最后得出输送体积流量与填充系数的关系式。(4)对垂直移动床辊式排料系统加装的干燥系统,设计干燥气体导流片并进行流场模拟。得出设计的干燥气体导流片能有效扩大并均匀干燥气体的干燥范围,均匀气体流动,减小由于气流集中对物料流动产生的冲击作用。(5)对垂直移动床辊式排料机构进行工业褐煤的存储与干燥实验,检验其排料机构的能力,得出褐煤输送量与轴转速关系曲线。