刘自清

（云南三环中化化肥有限公司，云南 昆明 650113）

0 引言

云南三环中化化肥有限公司（以下简称“三环中化公司”）两套60万t/a磷铵装置，采用西班牙INCRO公司的基础设计，采用传统法工艺。I期装置于2008年初建成投产运行，II期装置于2011年11月投产运行至今[1]。

磷铵产品是由液氨与磷酸在管式反应器混合头中进行中和反应，生成磷铵料浆，经过管器反应器喷口喷洒到造粒机内种子物料上面完成造粒过程，后进入干燥机中与热风炉来的热空气顺流干燥，蒸发多余水份；经过干燥后的物料进入筛分系统进行筛分，经两次筛分合格粒子进入流化床冷却器冷却，降低产品温度；后再进入包裹筒，根据市场需要的颜色对合格品进行包裹染色，完成包裹染色后的产品由最终皮带输送机送入散库内自然存放，根据产品市场流向情况及时组织包装销售。

经过包裹染色的最终产品进入散库时温度还有50～55℃，在产品堆存过程中，水份仍不断蒸发，从产品颗粒内部向外扩散，并从产品料堆内部向上向外扩散。当水份扩散到物料堆顶一定位置时，由于散库较为密闭、通风性差，与散库库顶收集热量达到平衡，蒸发的水汽不能及时移走，水份停留于平衡层，导致冷凝液回到物料堆顶部，由此导致物料盐析潮解变色，最终形成不合格料。为使包装后的产品不受这些不合格料的影响，包装之前必须派人把这些不合格料人工剔除。这部分变质产品若返回系统重新加工，则增加成本约60元/吨；

1 散库如下图所示

图1 散库结构图

散库宽36米，长200米，拱顶高16.8米，共20个库位；经过包裹染色后的物料由布料皮带机（2）放入散库内堆存；

解决措施对比：可通过两种方式：①通过增设电力通风系统，能够大大减少磷铵成品散库湿气，但是初期投入过高，同时后期的维护费用和电能消耗也较大。②增加无动力风机，散库采用拱形波纹钢屋盖，并在拱形波纹钢屋盖中开设安装孔，将无动力风机安装在拱形波纹钢屋盖的上方，利用无动力风机特性将空气进行交换，能够提高散库内通风，减少磷铵成品散库湿气。通过两个方案对比，最终在拱形波纹钢屋盖选择增加无动力风机的方案[2]。

2 对开孔后的拱形波纹钢屋盖结构进行强度和稳定性校核

将拱形波纹钢屋盖结构中带有波纹的底板和腹板等效成正交各向异性板，根据弹性理论和卡氏定理，按照等效薄膜刚度原则推导出波纹板的等效弹性常数的计算公式，建立起简化的薄壳单元计算模型，对该结构进行强度和稳定性分析。得出结论，开孔不会对拱形波纹钢屋盖结构开孔强度和稳定性造成实质性的影响[3]。

3 实施

3.1 无动力风机的选型

无动力风机工作原理：通过自然风速推动无动力风机的涡轮旋转或利用室内外空气压差，通过压差产生对流的原理，使空气产生流动，加速产生为由下而上垂直的空气流动，是提高散库通风换气效果较好的一种装置。

性能参数选型：TG600A型：喉口口径600，涡轮球体直径750，排风量1500-5000（m3/h），重量11kg。

3.2 无动力风机的安装

图2 无动力风机安装图

如图2所示：在拱形波纹钢屋盖1上开一个安装孔11，在该孔上安装无动力风机2，安装孔11的上方覆盖有平面钢板3，在平面钢板3的通孔处安装有调整座4，无动力风机2通过调整座4安装在平面钢板3上，并使无动力风机2的处于直立状态[4]。

为了尽可能杜绝雨水从安装孔中流入散库中，平面钢板3安装必须确保以下几点：①钢板上缘必须插入脊梁的盖板内；②钢板两侧向下折成直角，必须掩盖屋面板的波峰；③平面钢板成型后必须大于安装孔的面积；

调整座4为中空的柱状结构，下部由环形垫片41与安装架5连接后安装在平面钢板3上，为了保证结构的稳定性，调整4通过安装架进行安装，为了方便调整座的安装，环形垫片与调整座一体成型，确保结构更加稳固。 环形垫片41与平面钢板3之间设置有橡胶密封垫，橡胶密封垫能够起到防水的作用，从而尽可能避免雨水从安装孔中流入库房，影响磷铵成品质量。

安装架5为两个分支架拼接而成的环形框架，通过螺钉固定在平面钢板3上，方便安装和拆装。环形垫片41的上表面上间隔设置有排水沟42，从环形垫片41的内环朝向外环延伸。

4 项目收益

在散库拱形波纹钢屋盖上安装20个无动力风机后散库温度较平常降低8℃，冷凝水能及时从无动力风机排除，解决冷凝水对磷铵成品的污染，每月减少不合格磷铵产品返回系统1000吨，每月可节约生产费用6万元，全年节省费用72万元。

5 结语

国内首次在超大跨度（跨度为36米）拱形波纹钢屋盖上开孔使用无动力风机。可在类似装置，有散库的装置均可使用。