一种筒仓圆台型改流装置

1.本发明主要涉及一种立筒仓中心卸料方式下的改流装置，尤其针对将卸料由“管状流”转变为“整体流”的改流装置，并且能够有效抑制卸料时出现的超压现象。


背景技术：

2.作为农业大国，粮食安全问题一直被广泛关注。筒仓因其占地面积小、容量大、造价低、机械化水平高等优点，被广泛应用于粮食储藏当中。随着筒仓尺寸的不断增大、建设数量的迅速增长，国内外筒仓破坏或者倒塌的事故时有发生，产生事故的原因复杂多变，其中散体贮料在卸料时产生的超压现象是导致筒仓事故的重要原因。因此，亟需开发一种能够实现卸料改流并能有效抑制超压现象的改流装置。
3.筒仓内贮料在重力作用下向下流动，流动形式可分为“整体流动”和“管状流动”。“整体流动”定义为筒仓内每个粮食颗粒都在流动，筒仓内贮料在重力作用下呈整体下落态势；贮料“管状流动”时中间颗粒流动速度明显大于两侧，贮料上表面凹陷，在筒仓侧壁存在死料区。以整体流系数（mfi）判断其流态，计算侧壁附近颗粒速度v
wall
和中心线附近速度v
centerline
，整体流系数mfi=vwall/vcenterline，mfi=0.3可以作为“管状流”和“整体流”的判断分界点，mfi>0.3时，筒仓贮料流态为整体流。整体流具有料流稳定、不结块和不分离等优点，是筒仓设计者的首选流态。因此，本发明在中心卸料方式下采用改流装置使“管状流”转变为“整体流”。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种在中心卸料方式下，将“管状流”转变为“整体流”的一种圆台型立筒仓中心卸料改流装置，从而通过改变物料卸料流态来抑制立筒仓产生的超压现象，增加筒仓的安全性。
5.本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种中心卸料方式下圆台型改流装置。装置以漏斗状圆台为主要结构，安装在中心卸料口的正上方。装置放置方式为：圆台型改流装置法线与立筒仓卸料口法线重合放置，并用四根型钢支撑杆将改流装置与立筒仓漏斗内壁焊接连接，用于固定筒仓内部的圆台型改流装置。为了保证圆台型改流装置的有效性和安装的稳定性，圆台型改流装置的高度和该装置下部到卸料口的高度不大于漏斗的高度，且该装置的下部开口的尺寸小于卸料口的尺寸和该装置上部开口的尺寸，该装置上部开口和下部开口形状均为为圆形且支撑杆为型钢。
6.当筒仓内装满贮料后打开卸料口，由于该装置的下部开口的尺寸小于卸料口的尺寸，未安装该装置的中间区域贮料的流速要大于安装了该装置的筒仓贮料流速。出现“管状流动”的主要原因是，卸料口打开时中间区域的贮料失去支撑，而靠近筒仓侧壁区域的贮料有仓壁摩擦的作用，在重力作用下中间区域贮料的流速势必大于筒仓侧壁区域贮料的流速。若要实现“整体流动”，根据上文整体流系数计算原理，需要减缓中间区域贮料的流速。
7.本圆台型改流装置原理在于，在筒仓卸料口上方的法线方向放置圆台型改流装
置，因其装置的下部开口的尺寸小于卸料口的尺寸，筒仓中心区域贮料通过该装置势必减缓中心区域贮料流速，而筒仓侧壁区域贮料由于仓壁摩擦力的作用贮料流速相对缓慢，这样就容易形成所需要的“整体流”。
附图说明
8.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
9.图1为实用新型立面图；图2为实用新型俯视图；图中1.筒仓卸料口，2. 圆台型改流装置下部开口，3. 圆台型改流装置上部开口，4. 圆台型改流装置，5.支撑杆。
具体实施方式
10.【实施例1】在筒仓装满贮料开始卸料时，中心区域的贮料最先通过圆台型改流装置上部开口（3）流入圆台型改流装置（4）内，然后通过圆台型改流装置下部开口（2）流出圆台型改流装置，此过程对于筒仓的整个系统来讲，减缓了中心区域贮料的流速，支撑杆（5）分别设置在圆台型改流装置（4）的四面上且与筒仓漏斗侧壁焊接相连，筒仓侧壁区域的贮料因仓壁摩擦力的作用流速相对缓慢，当这部分贮料流到筒仓漏斗时，与从圆台型改流装置（4）中流出的中心区域贮料交汇，并通过筒仓卸料口（1）流出。此装置能够实现从易结拱的“管状流”向具有料流稳定、不结块、不分离等优点的“整体流”转换，并且能够有效抑制卸料时出现的超压现象，从而提高筒仓安全性能。


技术特征：
1.一种筒仓圆台型改流装置，包括圆台型改流装置（4），改流装置是一种由支撑杆作为支撑安装在中心卸料口正上方的圆台，其特征是圆台型改流装置上部开口（3）大于圆台型改流装置下部开口（2），筒仓卸料口（1）开口大于圆台型改流装置下部开口（2），其特征是圆台型改流装置（4）的高度以及圆台型改流装置下部开口（2）到筒仓卸料口（1）的高度不大于筒仓下部漏斗的高度，圆台型改流装置上部开口（3）和圆台型改流装置下部开口（2）形状均为为正方形，支撑杆（5）为型钢；区别于现有装置的主要技术特征是圆台型改流装置（4）的高度以及圆台型改流装置下部开口（2）到筒仓卸料口（1）的高度不大于筒仓下部漏斗的高度，通过该装置在卸料时能使“管状流”转变为“整体流”。

技术总结
本发明公开了土木工程中有关特种结构领域的中心卸料方式下一种筒仓改流装置。包括以漏斗状圆台为主要改流结构。装置放置方式为：圆台型改流装置法线与立筒仓卸料口法线重合放置，并用四根型钢支撑杆将改流装置与立筒仓漏斗内壁焊接连接，用于固定筒仓内部的圆台型改流装置。为了保证圆台型改流装置的有效性和安装的稳定性，圆台型改流装置的高度和该装置下部到卸料口的高度不大于漏斗的高度，且该装置的下部开口的尺寸小于卸料口的尺寸。此装置能够实现从易结拱的“管状流”向具有料流稳定、不结块、不分离等优点的“整体流”转换，并且能够有效抑制卸料时出现的超压现象，从而提高筒仓安全性能。仓安全性能。仓安全性能。


技术研发人员：徐志军 梁鹏飞 江豪杰 赵世鹏 王云泰 王政权
受保护的技术使用者：河南工业大学
技术研发日：2021.07.04
技术公布日：2021/10/23