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為了保證水泥廠生產(chǎn)的連續(xù)性,水泥廠必須配置各種存儲(chǔ)設(shè)施來儲(chǔ)存生產(chǎn)過程中的各種物料。由于熟料具有高溫、磨蝕性大的特性,這使得熟料儲(chǔ)存庫和卸料方式的可選擇范圍比較少。如果庫型式或庫卸料方式選擇不當(dāng),無法保證庫內(nèi)熟料的自然卸空率,造成物料積壓,后續(xù)水泥粉磨工藝也會(huì)受影響。卸空率是倉儲(chǔ)庫的重要指標(biāo),是能排出物料的量與庫有效容積的比值。
卸空率受物料特性(休止角、含水率),料倉尺寸、卸料方式和構(gòu)造,操作水平的影響[1],其中庫底卸料口布置是關(guān)鍵因素。水泥廠熟料庫為多點(diǎn)卸料的大直徑帳篷式,庫底卸料點(diǎn)多,庫內(nèi)卸料無外力輔助,庫內(nèi)形成的死料區(qū)復(fù)雜,沒有通用計(jì)算公式。
目前BIM三維設(shè)計(jì)在水泥廠設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛,使用三維軟件設(shè)計(jì)立體直觀、參數(shù)化后修改便捷。本文采用Revit軟件模擬大直徑帳篷式庫型以及庫底死料區(qū),探討卸空率的計(jì)算方式,意在使卸空率計(jì)算簡單,以便快捷復(fù)核庫型、庫尺寸和卸料口設(shè)置是否合理。
表1 預(yù)設(shè)模型條件
1)具體庫外形和尺寸如圖1所示;卸料口布置如圖2所示。
圖1 庫外形和尺寸
圖2 庫底卸料口布置
2)根據(jù)儲(chǔ)料要求以及熟料的休止角為33°,提取庫內(nèi)料堆的樣式如圖3和圖4所示。
圖3 庫底料堆正視圖
圖4 庫底料堆側(cè)視圖
V1:可卸出熟料體積,立方米;
V0:庫的有效容積,立方米
針對(duì)以上模型,對(duì)庫底料堆模型(圖3和圖4)進(jìn)行分解,A為上錐體部分熟料物料體積,B為柱體部分熟料體積;C為庫底不可卸出部分(死料區(qū))熟料體積;D為庫底板處卸料口熟料體積,由此得出:
1)對(duì)庫內(nèi)有效的料容積進(jìn)行Revit建模,如圖5所示,總體積V0=A+B+D。利用revit軟件的屬性功能可查出V0=A+B+D=33293立方米。
圖5 庫內(nèi)有效的料容積進(jìn)行Revit建模
2)對(duì)庫底死料C進(jìn)行Revit建模,如圖6所示,利用軟件的屬性功能可查出死料區(qū)體積C=1951立方米
圖6 庫底死料C進(jìn)行Revit建模
匯總上述數(shù)據(jù),V0=33293立方米;C=1951立方米
由公式3計(jì)算,V1=V0-C=33293-1951=31342立方米
由公式1計(jì)算,η=V1/V0=31342/33293=94%,即該庫的卸空率為94%,滿足使用要求。同時(shí),該庫型熟料庫已在本公司剛果(金)項(xiàng)目應(yīng)用并投產(chǎn),使用效果良好。
本文探討使用Revit三維設(shè)計(jì)工具計(jì)算大筒多點(diǎn)卸料庫的卸空率,模型直觀,易理解。根據(jù)計(jì)算的卸空率,可以有效核實(shí)庫容積是否合理、卸料點(diǎn)配置數(shù)量是否足夠、位置是否恰當(dāng)。同時(shí),Revit軟件繪制模型時(shí)可以對(duì)庫的直徑、高度和卸料口尺寸、數(shù)目參數(shù)化,如果需要調(diào)整庫尺寸和卸料口設(shè)置,可直接修改Revit模型中對(duì)應(yīng)的參數(shù),快捷得到新模型。