氧化铝铁路罐车流态化卸车系统的改进设计

论文摘要

针对氧化铝铁路罐车暴露出卸车效果不良和维修工作量大的问题,论文基于流态化基本理论,通过调研,对氧化铝铁路罐车流态化卸车装置进行了改进设计,生产现场的使用表明,流态化理论在铁道车辆领域的应用是成功的,从而为今后的更广泛更深入的应用提供参考依据。 论文分析得出了:造成氧化铝铁路罐车暴露出卸车效果不良和维修工作量大问题的原因在于复杂的气体分布器结构及其与罐体底部所形成的空间。氧化铝粉会破坏气体分布器并通过缝隙进入夹层空间并永久地滞留在这里,使得无法形成氧化铝粉良好的流态化;同时,滑坡板和透气棒的设计不符合流态化的原理,并增加了车辆的自重,减少了罐体的有效容积。 论文论述了流态化卸车装置的改进原理和设计方法,并以密相输送速度的计算对设计进行了验证。本改进设计应用于中州分公司2003年到2004年购买的200辆新车,目前效果良好;同时,对三辆已有的车的透气棒进行了改造,改造后卸车良好。 流态化基本理论是卸车装置设计的理论依据;罐体内氧化铝粉的流态化过程可分为三个相互关联的阶段来描述,即罐体内的流态化、出料管内的流态化和输送管中的气力输送,罐体内的流态化是出料管内流态化的基础,它们共同维持了氧化铝罐车密相输送的存在,高效率的密相输送又促进了罐体和出料管内形成良好的流态化;流态化卸车装置中的气体分布器结构设计可以大量简化,原设计中的吹粉器、滑坡板和透气棒可以取消,以便彻底消除卸车效果不良和维修工作量大的根源。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 氧化铝工业概况
• 1.1.1 氧化铝工业概况
• 1.2 氧化铝运输
• 1.2.1 氧化铝运输
• 1.3 氧化铝铁路罐车
• 1.3.1 氧化铝铁路罐车的技术要求
• 1.3.2 氧化铝铁路罐车的基本构造
• 1.3.3 流态化卸车装置
• 1.4 本论文研究内容
• 1.4.1 本论文研究的背景
• 1.4.2 本论文研究的目的
• 1.4.3 本论文研究内容
• 第二章 氧化铝铁路罐车卸车的理论基础.
• 2.1 流态化现象
• 2.1.1 流态化基本现
• 2.1.2 流态化过程
• 2.1.3 流态化型态
• 2.1.4 颗粒的影响
• 2.2 流化床压降和流速的关系
• 2.2.1 理想流态化
• 2.2.2 实际流态化
• 2.2.3 流态化床的压降计算
• 2.3 临界流态化速度
• 2.3.1 临界流态化速度
• 2.4 颗粒终端速度
• 2.4.1 颗粒的终端速度
• 2.5 快速流态化
• 2.5.1 快速流态化的特点
• 2.5.2 快速流态化存在的条件
• 2.5.3 快速流态化流动结构和模型
• 2.6 气力输送
• 2.6.1 氧化铝粉气力输送
• 2.7 本章结论
• 第三章 氧化铝罐车流态化卸车装置的运用分析
• 3.1 氧化铝铁路罐车的结构
• 3.1.1 氧化铝铁路罐车的结构
• 3.2 氧化铝铁路罐车运用情况
• 3.2.1 氧化铝铁路罐车的装料
• 3.2.2 氧化铝铁路罐车的卸料
• 3.2.3 流态化卸车装置的检修情况
• 3.3 气体分布装置的结构分析
• 3.3.1 A型气体分布装置的结构分析
• 3.3.2 B型气体分布装置的结构分析
• 3.4 本章结论
• 第四章 氧化铝罐车流态化卸车过程分析
• 4.1 氧化铝颗粒
• 4.1.1 氧化铝颗粒的物理性质
• 4.1.2 氧化铝颗粒的流化质量
• 4.2 流态化卸车过程的描述
• 4.2.1 罐体内的流态化描述
• 4.2.2 出料管内流态化描述
• 4.2.3 输送管中的气力输送
• 4.3 本章结论
• 第五章 流态化卸车装置的改进设计
• 5.1 流态化卸车装置的设计要求
• 5.1.1 影响氧化铝罐车卸车效果的主要因素
• 5.1.2 流态化卸车装置的设计原则
• 5.1.3 流态化卸车装置的主要技术参数
• 5.2 出料管改进设计
• 5.2.1 出料管高度与直径
• 5.2.2 出料管进口设计
• 5.2.3 出料管结构设计
• 5.3 气体分布器改进设计
• 5.3.1 气体分布器的作用
• 5.3.2 气体分布板的选型
• 5.3.3 关于滑坡板和透气棒
• 5.3.4 气体分布器计算
• 5.3.5 气体分布器结构设计
• 5.4 气体预分布器改进设计
• 5.4.1 气体预分布器的结构型式
• 5.4.2 气体预分布器的选型
• 5.4.3 气体预分布器结构设计
• 5.5 设计校核
• 5.5.1 密相输送速度校核
• 5.5.2 卸车时的地面操作压力P的选择
• 5.6 本章结论
• 第六章 全文总结
• 6.1 论文的主要工作
• 6.2 研究成果的应用与使用情况
• 6.3 有待进一步解决的问题
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果