该方案的目的是为了提供能够解决现有的水泥罐上存在安全阀容易被水泥粉尘卡死，造成原料浪费、环境污染，甚至发生爆罐危险的问题，而设计的一种用于混凝土搅拌站 的安全、 环保的水泥储存罐。该项技术已获得中华人民共和国知识产权局颁发的发明专利证书.
0 引言
随着城市建设的发展，混凝土搅拌站的作用越来越突出，对其的环境保护、安全系数要求也越来越高；对于混凝土搅拌站来说，用来储存粉状材料的水泥罐是其中一个重点。目前所采用的水泥罐在实际使用过程中，存在除尘器内的吸尘滤芯被堵塞后，安全阀打开多次以后容易被积压在安全阀上的粉尘卡死而打不开或关闭不严的严重问题，安全阀打不开会造成爆灌；安全阀关闭不严会造成粉料随着罐内的压力气流通过通过安全阀排到空气中，既浪费了粉料，造成企业的经济损失，又造成大面积的环境污染。
一、水泥罐介绍
 水泥罐是一种封闭式的储存散装物料的罐体，适合储存粮食、水泥、粉煤灰等各种散装物料，罐体上装有除尘器和压力安全阀，除尘器可以吸收水泥管在使用过程中所产生的粉尘，压力安全阀可以保持罐体内外压力平衡，防止爆罐。水泥罐和输送装置配合使用能够把物料输送到各个位置。该罐体安装方便，是各种搅拌站的理想散装储存罐。
1.水泥罐组成

水泥罐的组成如图1所示：由罐体钢结构部分、进料管、爬梯护栏、除尘器、压力安全阀、聊为传感器、卸料阀等组成。
2.结构特点
  水泥罐为圆柱形结构，底部由4条圆管支腿支撑整个罐体，整个罐体为钢结构形式，焊接而成；顶部设有除尘器及压力安全阀。
（1） 水泥罐通常作为混凝土搅拌站的配套产品使用。
（2） 适用于散装水泥及干燥的煤粉灰，具有防雨、防潮、使用方便等特点；规格尺寸也可根据客户要求的尺寸制作。
（3） 一般为圆筒支架结构，其上部安装有除尘设备和压力安全阀，防止粉尘泄露、爆罐；下部装有破拱装置，防止粉料结块，使粉料卸出顺畅；罐体上装有料位传感器，可随时掌握罐内物料的使用情况。
（4） 一般采用散装水泥输送车将粉料送入罐内；根据水泥罐的结构不同，卸料的输送装置一般有2种：一是下部与螺旋输送机连接，用螺旋输送机将粉料送入粉料计量；二是采用气力输送（针对特殊结构的水泥罐）。
3.工作原理
（1）安装散装水泥罐时，必须由专用吊机将其立起，然后放到预先预制好的混凝土基础之上，并检查水泥罐立起以后与水平面的垂直度，然后将其底部与基础预埋件焊接牢固。
（2）储料罐固定好以后，由散装水泥车运送水泥至工地，然后将散装水泥车的输送管路与水泥罐的进料管路相接，通过散装水泥车的气体压力将罐内水泥输送到水泥罐内。
（3）在往水泥罐内输送水泥的过程中，操作人员要不间断地按动除尘器震动电机的按钮，抖落附着在除尘器布袋上的水泥，防止堵死布袋而发生爆罐事故。
（4）一旦堵死布袋，罐内压力超过罐顶压力安全阀的安全压力时，压力安全阀即可打开释放罐内压力，防止爆罐事故的发生。
（5）通过料位传感器，可以检测到罐内的粉料是填满了还是缺料。
（6）当需要放料时，首先打开椎体底部的手动卸料阀，然后通过水泥输送装置将水泥输送出去。在放料的过程中，如果出现起拱现象，要及时按下破拱装置的按钮打开电磁阀进行吹气，消除起拱现象，保证水泥供应顺畅。、
（7）当水泥输送装置出现故障时，应立即关闭椎体底部的手动卸料阀，防止水泥外溢，造成浪费。
二、存在的问题
在实际使用的过程中，除尘器内的吸尘滤芯被堵塞后，安全阀打开多次以后就容易被积压在安全阀上的粉尘卡死而打不开或关闭不严，安全阀打不开会造成爆灌；安全阀关闭不严会造成粉料随着罐内的压力气流通过安全阀排到空气中，既浪费了粉料，造成企业的经济损失，又造成大面积的环境污染。水泥罐采用的安全阀结构如图2所示。

 该安全阀由阀体、防雨盖、出气压力调节螺母、进气压力调节螺母、出气阀、进气阀组成。该安全阀在使用过程中，粉料除了排除大气以外，部分粉料还积压在阀体内，时间长了就会卡死出气阀和进气阀，造成上文所述的安全和环保问题。
三、解决方案
 为了解决现有水泥仓库存在的安全阀被水泥粉尘卡死，造成的浪费原料、污染环境，甚至发生爆炸危险的问题，我们对水泥水泥罐原有的安全阀进行重新设计，并把出气阀与进气阀独立分开。进行改进后，经过使用证明其效果非常好，既解决了水泥罐粉料亏吨位的问题，为企业节约了成本，又达到了粉尘零排放的环境保护要求。
1.安全阀
（1）安全阀结构如图3所示：自动排压同时冲洗粉尘的防爆压力安全阀由阀体、圆球、电磁阀、进气口和阀盖组成，圆球与阀盖之间安装有压力弹簧，阀盖上方安装有金属块，用于开启接近开关，阀体侧边设有排料口，阀体外部安置有水槽和电磁阀，排料口通到水槽，水槽上方有自来水管，用水冲走排料口输出的水泥粉尘，防止水泥粉尘飞扬，达到环境保护的要求；电磁阀的输入信号线接到电器控制箱，电磁阀的入口接压缩空气，电磁阀开启后可对圆球和压力弹簧的水泥粉尘进行吹气和冲洗，水泥粉随压缩空气从排料口经排料管进入水槽，通过水槽中的水进行回收。

工作原理如下：当粉料运输车通过输送管往水泥罐输送粉料的过程中，如果出现除尘器中的滤芯被堵的情况，水泥罐内的压力会升高，压力升高超过安全阀阀盖下压弹簧所调定的压力（一般为0~0.2PMa）时，球阀就被打开，把气体及气体带出的粉料从排料口排除，从而降低水泥罐内的压力，保证水泥罐的安全；从排料口排出的粉料经过水槽中的水过滤，沉淀在水槽中，从而保证粉尘的零排放。此外，在球阀向上打开的同时，球阀带动铁块向上运动并触发接近开关，接近开关动作后运行的自动控制电路如图4所示。
（2）自动控制电路是一种防止安全阀内水泥粉尘堵塞阀体，能够自动清洗粉尘的装置。在安全阀的工作过程中，水泥粉尘会将圆球和阀盖积满，导致压力弹簧失灵，在安全阀的阀盖上方安装有金属块，用于开启接近开关，阀体外部设有电磁阀，对阀体内部吹气进行自动控制并报警。电器控制箱的电器元件包括若干个中间继电器和时间继电器及报警器。中间继电器的常开触电和常闭触电分别接电源的一端和接近开关的一端；时间继电器的常开触点和常闭触点分别接电源和报警器。
  工作原理如下：接近开关（SQ）动作后使中间继电器（K1）的线圈得电，K1常开触点闭合自锁，同时报警灯（HL）亮，发出报警，时间继电器（KT1）得电动作开始计时，延时时间可根据实际调整设定（设定时间必须大过球阀打开的时间，一般可调为T=5min），时间继电器（KT1）计时结束，延时闭合触点KT1闭合；中间继电器（K2）得电自锁，同时关闭报警灯（HL）,时间继电器（KT1）复位，时间继电器（KT2）计时，电磁阀（DT）得电动作，往安全阀内的球阀吹高压气，清理阀体内部附着的粉尘，以防止安全阀被粉尘长时间积压而卡死，从而达到高性能的防爆。当时间继电器(KT2)计时结束（KT2时间设定为吹气时间，可根据实际调整，一般可调为T2=20s即可），KT2的延时闭合触点打开，使时间继电器（KT2）复位，电磁阀DT断电复位停止吹气。
2.进气阀
进气阀结构如图5所示，包括阀体、阀板和进气阀门，进气阀门安装在阀体内部，它是由阀板和固定在阀板的进气阀门构成，进气阀门做成下凹的圆弧状，上面设有调节螺母，用以调节进气压力，进气阀门的上方安装有防雨盖。
 工作原理如下：在水泥罐放料过程中，水泥罐内的压力小于罐外的大气压时，空气在大气压的作用下打开进气阀进入罐体内，确保罐体内外的压力快速平衡。阀门做成圆弧状，是为了防止粉料积压造成阀门关不严的问题。
3.防爆水泥储仓整体的工作原理
 防爆水泥储仓的工作原理：在粉料运输车通过输送管往水泥仓输送粉料的过程中，如果出现除尘器中的滤芯被堵的情况，水泥仓内的压力会升高，压力升高超过安全阀阀盖下压力弹簧所调定的压力（一般为0~0.2MPa）时，圆球就被打开，把气体及气体带出的粉料从排料口排除进入水槽，从而降低水泥仓内的压力，保证水泥仓的安全；从排料口排出的粉料进入水槽中用水冲洗后可以回收用于生产混凝土原料，从而保证粉尘的零排放。此外，在圆球向上打开的同时，圆球上的带动金属块向上运动并触发接近开关，接近开关动作后运行自动控制箱内的自动控制电路，对安全阀的粉尘进行吹气和清洗。
四、结语
目前，该项技术已获得中华人民共和国知识产权局颁发的发明专利证书，与现有技术相比，本技术突出的实质性特点和显著的进步如下。

（1） 针对现有水泥罐上存在的安全阀被水泥粉尘卡死，造成的浪费原料、污染环境甚至发生爆炸危险的问题，本发明人对水泥罐的原有的安全阀进行重新设计，并将出气阀与进气阀独立分开。经过使用证明效果非常好，既解决了水泥罐粉料亏吨位的问题，为企业节约了生产成本，又达到了粉尘零排放的环境保护要求。
（2） 本设计的安全阀有自动清理、防爆、环保的功能，有效地保证了企业的安全、环保生产，还为企业降低了生产成本。