CN101614321A - 低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明系有关一种低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，属于机械类，其为正排量泵浦。本发明无转动组件，于密闭容器以压缩空气将液态原料加压送往使用点，由于液态原料与槽壁摩擦轻微且与液态原料接触的转动元件仅有入料逆止阀及排料逆止阀，维护零件简单方便。其次，本发明的泵浦出口压力调整简便，原料出口扬程等于密闭槽体内压缩空气的压力，压缩空气的压力可由空压机任意调整，其程序简单不需通过其他额外感测器就可变化压力。再次，本发明可汲送的原料对象广泛，实用性好：只要能流入空气泵浦的密闭容器内的原料，即可用压缩空气压送至使用点，其使用的原料范围广泛。最后，本发明构造简，仅需一般材质制作，不需特殊耐磨损材质，零件大多为通用产品，零件取得容易，互换性高且维修容易，制造成本低廉。

Description

低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置

技术领域

本发明涉及机械类，特别涉及一种低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置，尤指将空气泵浦广泛运用于流体状浆料输送作业的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置。

背景技术

目前市场上常用的泵浦有离心泵浦及正排量泵浦，均存在高速运转的转动组件与被输送物料接触的状况，因为物料内固态颗粒与转动组件的相对运动剧烈、摩擦力较大，对转动组件的磨损严重。为提高泵浦的使用寿命，往往需以超硬的材质如高铬钢制作，且高速运转的转动组件的制作精度也要求较高，以使其能维持动态平衡、稳定运作，因此其制作成本高昂。如果所输送流体内含金刚砂或氧化铝粉等高磨耗物料，其高速转动组件将快速被磨损，使用寿命降低，因此已有的电动泵有受输送对象限制及造价高、维护成本高的缺陷。上述存在的问题需要进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低磨耗以压缩空气汲送原料、输送流体的装置，包括一种卧式低磨耗以压缩空气汲送原料的装置及方法，一种双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的装置及方法，以及一种节能式压滤脱水流程及方法；本装置以压缩空气压送高磨耗性的流体，避免与汲送物料的转动组件相接触，从根本上消除磨耗，并凭借空气压力的调整而任意调整汲送原料的运作，且制造简单、成本低廉。

本发明的技术方案是：如附图1、附图2所示，本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置由密闭槽体(1)，进出料管组、进排气管组及液位计所组成。其中密闭槽体是直立圆形密闭槽体，可承受压缩空气(25)的压力，该槽体以垂直方式配置，槽体焊设支撑脚(18)，用以垂直立于地面上，其槽身中心线下方端板正中央装设导泥外管(6)，用以对流入槽体的液态原料(26)予以整流，使其于槽体内液位稳定升降，槽身中心线上方端板正中央装设排气管(10)，用以导引压缩空气(25)进出密闭槽体(1)；

一进出料管组，它用以引导原料槽液态原料槽(27)液态原料(26)进出密闭槽体(1)，其以进料三通(2)为主体，进料三通(2)于原料槽(27)入料侧装设入料逆止阀(3)，以使原料槽(27)内液态原料(26)仅能流入密闭槽体(1)方向配置，该逆止阀(3)以控制原料(26)单向流入密闭槽体(1)的方式配置，进料三通(2)于排料(22)侧装设排料逆止阀(4)，该阀(4)以控制原料(26)单向流出密闭槽体(1)而无法流入槽体(1)的方向配置，入料逆止阀(3)以管路与原料槽(27)相连，排料逆止阀(4)则以管路连接至使用点。进料三通(2)系一中空三通管，其管径与导泥外管(6)相同，三通管(2)的顶端焊设导泥法兰(13)，导泥法兰(13)上焊设导泥内管(5)，导泥内管(5)系中空管，其管径小于导泥外管(6)，与导泥外管(6)的轴心线重合配置，导泥内管(5)与导泥三通(2)藉由导泥法兰(13)与槽体(1)底部的导泥外管(6)上的法兰片(7)连接成一体，导泥内管(5)伸入导泥外管(6)内，两者同心配置；

导泥外管(6)是一中空管，轴向顶端焊设盲板(9)，阻隔液态原料(26)于其内向上位移，并阻隔压缩空气(25)冲破液面排出密闭槽体(1)，导泥外管(6)轴向底端焊设法兰片(7)，导泥外管(6)沿密闭槽体(1)的轴心线同心配置，其往上伸入槽体内部；导泥外管(6)于筒身内部的端板上方位置开设导泥孔(8)，该导泥孔(8)导引液态原料(26)并予以整流后流入槽内，避免液态原料(26)于槽内产生乱流喷溅的状况，使液态原料(26)于槽内稳流上升；

排气管(10)系空心管，其轴心线与槽体中心线重合配置，其往下伸入槽体顶端，其轴向顶端焊设法兰片(11)，以与进排气管组相连接成一体。进排料管组与槽体(1)下方的导泥外管(6)连接，进排气管组与槽体(1)上方的排气管(10)相接，槽体(1)正上方并装设上限液位计(20)及下限液位计(19)，上述组装成一完整泵浦系统。

密闭槽体(1)上方管路与空气压缩机(29)的吸气侧相接，该管路上设阻气阀(50)，当进行排气进料步骤时，可开启阻气阀(50)，使空气压缩机(29)吸吮密闭槽体(1)形成负压，使原料槽(27)内的液态原料(26)被吸入槽内。

导泥外管(6)也可沿密闭槽体(1)轴心线往上穿透槽体后装设排料逆止阀(4)，往下延伸至筒底适当距离终止，槽体下方端板正中央装设导泥管(60)其沿轴心线下方底端装设法兰片(7)，导泥管(60)内插入导泥内管(5)，其导泥内管(5)往上伸入密闭槽(1)与导泥外管(6)同心配置插入导泥外管(6)内，导泥内管(5)轴向底端装设导泥法兰(13)以其与导泥管(60)相接，导泥法兰(13)轴向底端焊设导泥弯头(51)后再装设进料逆止阀(3)，用以导流原料流入密闭槽后能自密闭槽体(1)顶端排出。

导泥内管(5)的轴向顶端与导泥外管(6)的盲板(9)间需保持一定距离，该距离至少大于导泥外管(6)的外径，导泥外管(6)与导泥内管(5)间的环状间隙可用以对流入期间的流体予以整流，使流出导泥外管(6)的流体稳流免除紊流状况。

进排气管组用以导引压缩空气(25)进出密闭槽体(1)，其以排气三通(12)为主体，排气三通(12)沿槽体轴心线方向装设排气阀(14)及消音器(17)，垂直槽体轴心线方向的通口依进气方向装设进气阀(16)及阻尼逆止阀(15)，其中的排气阀(14)用以引导密闭槽体(1)内的压缩空气(25)排出并以消音器(17)降低排气的噪音，进气阀(16)用以导引压缩空气(25)通入槽体(1)，对槽内的液态原料(26)施压，阻尼逆止阀(15)进排气管与密封槽体(1)上方的排气管(10)相连接成一体，用以阻挡原料(26)逆流罐入空气压缩机(29)；槽体顶端装设上限液位计液位计(20)和下限液位计(19)，用以感测槽内原料的液位，藉此液位计(19)(20)的讯号用以控制进出进、排气管组上的排气阀及进气阀(14)和(16)的开关时机

如附图16至19所示，本发明的上出料口低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置，当原料出口需在密闭槽体(1)上方时，则于槽身中心线下方端板正中央装设的导泥外管(6)，需往上延伸穿透端板装设法兰片，并连接装设排料逆止阀(4)，该逆止阀(4)使原料无法逆流回密闭槽体(1)，原槽身中心线上方端板正中央装设的排气管(10)则往旁偏移配置，导泥外管(6)系一中空管，轴向底端则沿密闭槽体轴心线往下延伸至约距下方端板上方约其管径距离终止，用以导引液态原料(26)于其内向上位移，并阻隔压缩空气(25)冲破液面短流排出密闭槽体(1)，导泥外管(6)沿密闭槽体(1)的轴心线同心配置。筒槽下方端板装设导泥管(60)，导泥管(60)与导泥外管(6)同心配置，该导泥管往下延伸装设法兰片(7)，导泥管(60)内再插入导泥内管(5)，导泥内管(5)与导泥管(60)同心配置，其轴向顶端沿筒槽(1)轴心线往上穿入导泥外管(6)，导泥外管(6)环套于其四周，导泥内管(5)轴向底端装设导泥法兰(13)，该法兰再与进料弯头(51)相接后再装设入料逆止阀(3)，该逆止阀(3)以使原料槽(27)内液态原料(26)仅能流入密闭槽体(1)方向配置，借导泥内管(5)与导泥外管(6)的整流流入槽内，避免液态原料(26)于槽内产生乱流喷溅的状况，使液态原料(26)于槽内稳流上升，藉助导泥外管(6)即可将原料导引至筒槽上方排出。

由于某些适用场合高度的限制，因此密闭槽体(1)无法采立式方式配置，其筒身需采用卧式水平配置以符合实际要求。如附图20至附图24所示：

一种卧式低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，该装置由密闭槽体(1)、进料管(60)、排料管组、进排气管组及液位计所组成。

如附图20所示，本发明装置以密闭槽体(1)为主体，密闭槽体(1)，系一圆形密闭槽体，其以水平方式放置，可承受压缩空气(25)的压力，槽体以隔板(53)区割成数个独立的导泥室，每一导泥室的宽度以低于筒槽(1)的直径方式配置，以避免压缩空气压送原料时发生短流状况，同时每一导泥室的上方及下方均相通，便于入料时原料能于各导泥室均匀流通，于压送原料时压缩空气(25)能均压分布于每一导泥室而无压差状况发生；于分隔出的每一导泥室内均装设导泥管(60)，该导泥管(60)垂直密闭槽体(1)的轴心线配置，其轴向底端往下延伸至槽底上约等于其管径距离后终止，其轴向顶端往上穿透密闭槽体(1)的径向顶端，每一导泥管(60)在彼此连通成单一的集泥管(52)，该集泥管(52)于其出口侧装排料逆止阀(4)，以使原料无法逆流回密闭槽体(1)的方向配置；密闭槽体(1)轴向端板底侧装设进料管(60)其伸入密闭槽体(1)处以整流板(54)予以阻隔成一独立的整流室，该室进料管(60)的入口处五面被包围阻隔，仅透出下方空间与导泥室相接，使原料于流入密闭槽体(1)时先被整流成稳定状态的流体再以稳流方式流入每一导泥室，而避免于槽内四处喷溅污染到液位计；于密闭槽体(1)径向上方装设排气管(10)，排气管(10)系空心管其轴心线与槽体中心线垂直配置，其往下伸入槽体顶端，其轴向顶端焊设法兰片(7)以与进排气管组相接成一体。进排气管组用于导引压缩空气(25)进出密闭槽体(1)，其以排气三通(12)为主体，排气三通(12)沿垂直槽体轴心线方向装设排气阀(14)及消音器(17)，平行槽体轴心线方向的通口依进气方向装设进气阀(16)及阻泥逆止阀(15)；其中的排气阀(14)用以导引密闭槽体(1)内的压缩空气(25)排出并以消音器(17)降低排气的噪音，进气阀(16)用以导引压缩空气(25)通入槽体(1)对槽内的液态原料施压，阻泥逆止阀(15)用以阻挡原料(26)逆流灌入空气压缩机(29)；槽体顶端装设液位计(19)(20)，用以感测槽内原料(26)的液位，藉此液位讯号用以控制进出进排气管组上的排气阀(14)及进气阀(16)的开关时机。

槽体焊设支撑脚(18)用以水平立于地面上，其槽身径向的端板正中央下方装设进料管在密闭槽体(1)上，以此管组使原料槽(27)与槽体(1)连结成一体

一排料管组，于分隔出的每一导泥室内均装设导泥外管(6)，该导泥管(6)垂直密闭槽体(1)的轴心线配置，其轴向底端往下延伸至槽底约等于其管径距离后终止，其轴向顶端往上穿透密闭槽体(1)的径向顶端，每一导泥管(6)再彼此连通成单一的集泥管(52)，该集泥管(52)于其出口侧装排料逆止阀(4)连接至使用点，以使原料无法逆流回密闭槽体(1)的方向配置；

一进料管组，密闭槽体(1)轴向端板底侧装设进料管(60)，进料管(60)其轴心线与密闭槽体(1)的轴心线重合，其伸入密闭槽体(1)处，以整流板(54)予以阻隔成以一独立的整流室，该室将进料管(60)的入口处包围阻隔，仅透出下方空间与导泥室相接，使原料于流入密闭槽体(1)时先被整流成稳定状态的流体，再以稳流方式流入每一导泥室，而避免于槽体内四处喷溅污染到液位计，进料管(60)与原料槽接合处装设进料逆止阀(3)，其以使原料无法逆流回原料槽的方向配置；

一进排气管组，以排气三通(12)为主体，排气三通(12)沿槽体(1)径向顶端依排气方向装设排气阀(14)及消音器(17)，于排气三通沿垂直筒身轴心线方向的通口侧装设进气阀(16)及阻尼逆止阀(15)，进排气管组与密闭槽体(1)上方的排气管(10)相接成一体，用以导引压缩空气(25)进出密闭槽体(1)；

一液位计组，于密闭槽体(1)径向上方装设上限液位计(20)及下限液位计(19)，用以感测槽内原料(26)的液位，藉此液位计(19)(20)的讯号，用以控制进气阀(16)及排气阀(14)的开关。

一种低磨耗以压缩空气汲送原料的方法，该方法包括：

一排气进料步骤，首先进气阀(16)关闭，排气阀(14)开启，释放筒槽(1)的内压，液态原料(26)藉自重或电动泵浦(28)的压送沿进泥管组的入料逆止阀(3)流向进料三通(2)顶端的导泥内管(5)，并沿着筒槽内的导泥外管(6)整流后流入密闭槽体(1)后稳速上升，槽内液位上升触及液位计上限时，排气阀(14)关闭停止原料(26)流入槽体；

一进气排料步骤，进气阀(16)开启排气阀(14)关闭，压缩空气(25)循进气阀(16)注入槽体内，藉此压力将液态能原料(26)压缩推出排料逆止阀(4)，并藉此阀(4)使离槽的原料无法流回槽体内，当槽内液位下降至下限液位时，进气阀(16)关闭停止入气，同时排气阀(14)开启使槽内压缩空气(25)循排气阀(14)经消音器(17)消音再排入大气，接着再进入排气进料步骤，周而复始。

一种双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，该装置包括：

一密闭槽体组，两互相独立的密闭槽体(34)(35)，其上各自所含的进排料管组的入料逆止阀(3)互相串接至原料槽(27)，而排料逆止阀(4)则互相连接将原料引向使用点，其上进排气管组各自所含的进气阀(16)相互串接至空气压缩机(29)的贮气槽(33)，使两槽体连接成一体，用以连续汲送原料；

一空气压缩机组，以空气压缩机(29)为本体，其排气侧装设阻气逆止阀(32)，再连接至贮气槽(33)，贮气槽(33)以管路与进气阀(16)相连，其吸气侧则分成二支管路，其中一支装设吸气阀(38)与大气(31)相通，另一支管路则与密闭槽体(1)的排气循环管路相通，该管路导引密闭槽体(1)内剩余压缩空气(25)流回空气压缩机(29)，以节省空压机的运作能耗；

一排气循环管路(36)(37)，于第一循环槽(34)槽顶装设第一排气循环法(36)，于第二循环槽(35)装设第二循环阀(37)，两者间以三通管相接，三通管另一管口接至空压机的吸入侧。

一种双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的方法，该方法包括：

一初始入料步骤，将原料(26)注满两循环槽(34)(35)，入料时第一循环槽(34)及第二循环槽(35)上的排气阀(14)释放内压，原料槽(27)内的液态原料(26)经入料逆止阀(3)注入两槽体(34)(35)内，待槽内液位触及液位计上限时，排气阀(14)关闭，停止原料流入循环槽(34)(35)。

一交替循环排料步骤，先进气(24)入第一循环槽(34)汲送原料(26)至使用点，第二循环槽(35)则满料待机，待第一循环槽(34)内液位降至液位下限时，第二循环槽(35)再注入压缩空气(26)将槽内原料压送至使用点，而第一循环槽(34)则同时排气(23)注入原料至液位上限位置待机，待第二循环槽(35)内原料汲送至液位下限时，则第一循环槽(34)再次进气(24)入槽以汲送原料至使用点，第二循环槽(35)则同时排气(23)注入原料至液位上限位置待机，如此双槽(34)(35)交替运转，用以将原料槽内(27)液态原料(26)连续汲送至使用点；

一压缩空气循环回收步骤，于第一循环槽(34)停止入料，第二循环槽(35)进气(24)压送原料之际，第一排气循环阀(36)开启，第二排气循环阀(37)及吸气阀(38)关闭，导引第一循环槽(34)内残余的压缩空气(25)至空压机(29)的吸入口，使空压机受此高压气体的助推迅速升压有效节省动力消耗，待第二循环槽(35)的内压等于空压机的设定压力，第一排气循环阀(36)关闭，吸气阀(38)开启空压机的气源改自大气(31)吸取，同时第一循环槽(34)上的排气阀(14)开启导引原料入槽，于第二循环槽(35)停止入料，第一循环槽(34)进气(24)压送物料之际，第二排气循环阀(37)开启，吸气阀(38)及第一排气循环阀(36)关闭，导引第二循环槽(35)内残余的压缩空气(25)至空压机(29)的吸入口，使空压机受此高气体的助推迅速升压有效节省动力消耗，待第一循环槽(34)的内压等于空压机的设定压力，第二排气循环阀(36)关闭，吸气阀(38)开启空压机的气源改自大气(31)吸取，同时第二循环槽(35)上的排气阀(14)开启导引原料入槽，如此交替运转达到节省空压机运转能量的目的。

本发明的优点在于：上述的低磨耗以压缩空气压送原料至使用点的方法及装置，其构造简单、转动元件少且低磨耗，泵浦出口压力调整容易，可抽送的原料广泛，具有实用性及经济性的优点：

1、无转动元件，可靠性高；本发明于密闭容器以压缩空气将液态原料加压送往使用点，由于液态原料与槽壁摩擦轻微且与液态原料接触的转动元件仅有入料逆止阀及排料逆止阀，维护零件简单方便。

2、泵浦出口压力调整简便：原料出口扬程等于密闭槽体内压缩空气的压力，压缩空气的压力可由空压机上任意调整，其程序简单不需通过其他额外感测器就可变化压力。

3、可汲送的原料对象广泛，实用性高：只要能流入空气泵浦的密闭容器内的原料即可用压缩空气压送至使用点，其使用的原料范围广泛，系相当稳定又可靠的装置。

4、构造简单，仅需一般材质制作，不需特殊耐磨损材质，零件大多为市场采购品，零件取得容易，互换性高且维修容易，制造成本低廉。

附图说明

图1为本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的正主视图。

图2为本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的图1的1-1剖视图

图3为本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的排料入料程序图。

图4为本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的满料闭锁程序图。

图5为本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的压缩空气压送原料程序图。

图6为本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的低料位停止进气程序图。

图7为本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的重力入料程序图。

图8为本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的电动泵浦正压入料程序图。

图9为本发明的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的电动泵浦负压吸料程序图。

图10为本发明的双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的起始满槽入料程序图。

图11为本发明的双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的第一循环槽的压送原料程序图。

图12为本发明的双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的第二循环槽的交替压送原料程序图。

图13为本发明的双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的第一循环槽的满料闭锁程序图。

图14为本发明的双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的第一循环槽的压送物料第二循环槽进料程序图。

图15为本发明实施例1的节能式压滤机脱水系统流程图。

图16为本发明的上出料口式的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的主视图。

图17为图16中的剖面线2-2的剖面图

图18为本发明的上出料口式的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的排气入料程序图。

图19为本发明的上出料口式的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的压缩空气压送原料程序图。

图20为本发明的卧式低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的主视图。

图21为图20中的剖面线3-3的剖视图。

图22为图20中的剖面线4-4的剖视图。

图23为本发明的卧式低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的排气入料程序图。

图24为本发明的卧式低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置的压缩空气压送原料程序图。

图25为本发明实施例2的节能式压滤脱水系统流程图。

具体实施方式

如附图3至附图7所示的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置，该方法包括排气进料步骤及进气排料步骤。本发明汲送原料(26)时，首先进气阀(16)关闭，排气阀(14)开启，液态原料(26)藉由自重或电动泵浦(28)的加压沿进泥管组的入料逆止阀(4)流向进泥三通(2)顶端导泥内管(5)，并沿着导泥内管(5)与导泥外管(6)间的环状间隙先整流后再注入密闭槽体(1)底端，液态原料(26)以稳定的流速上升，于液位上升过程中槽内的空气沿排气阀(14)流出密闭槽体(1)，当槽内液位上升触及上限液位计(20)的上限时，排气阀(14)关闭，槽内的空气无法排出，当槽内空气的压力等于原料槽(27)的液位差或电动泵浦(28)的扬程时，原料(26)自然停止流入槽体内；当槽内液位到达上限，压缩空气(25)循进气阀(16)注入槽体的上方，槽内的液态原料(26)受入料逆止阀(3)的阻挡无法流回原料槽(27)，槽内原料承受压缩空气(25)的推挤压力，自槽内唯一出口排料逆止阀(4)被压送至使用点，汲送往使用点的原料(26)藉由排料逆止阀(4)的阻挡无法流回槽体内，以压缩空气(25)的持续加压使槽内原料(26)持续汲送至使用点，当槽内液位下降触及下限液位计(19)时，进气阀(16)关闭，排气阀(14)开启，槽内残余的压缩空气(25)循排气阀(14)经消音器(17)消除噪音后排入大气中，当槽内压力下降至低于原料槽(27)的液位差或电动泵浦(28)的扬程时，原料(26)再次流入密闭槽体(1)内，进行下一循环的排气进料步骤，周而复始交替进料及排料，使原料(26)以批次方式汲送至使用点，达到压缩空气汲送液态原料的目的。

如图23、24、5、6、7所示的卧式低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置，该方法包括排气进料步骤及进气排料步骤。本发明汲送原料(26)时，首先进气阀(16)关闭，排气阀(14)开启，液态原料(26)藉由自重或电动泵浦(28)的加压沿进泥管组的入料逆止阀(4)流向导泥内管(5)，并沿着导泥内管(5)与整流板(54)间的所区隔出的整流室先整流后再注入密闭槽体(1)底端，液态原料(26)均匀分布于每一导泥室并以稳定的流速上升，于液位上升过程中槽内的空气沿排气阀(14)流出密闭槽体(1)，当槽内液位上升触及上限液位计(20)的上限时，排气阀(14)关闭，槽内的空气无法排除，当槽内空气压力等于原料槽(27)的液位差或电动泵浦(28)的扬程时，原料(26)自然停止流入槽体内；当槽内液位到达上限，压缩空气(25)循进料阀(16)注入槽体的上方均匀分布于每一导泥室，并循着导泥管(6)往上流动后集中于集料管(52)后流向使用点，槽内的液态原料(26)受入料逆止阀(3)的阻挡无法流回原料槽(27)，槽内原料承受压缩空气(25)的推挤压力，自槽内唯一出口排料逆止阀(4)被压送至使用点，汲送往实用点的原料(26)藉排料逆止阀(4)的阻挡无法流回槽体内，以压缩空气(25)的持续加压使槽内原料(26)持续汲送至使用点，当槽内液位下降触及下限液位计(19)时，进气阀(16)关闭，排气阀(14)开启，槽内残余的压缩空气(25)循排气阀(14)经消音器消除噪音(17)消除噪声后排入大气，当槽内压力下降至低于原料槽(27)的液位差或电动泵浦(28)的扬程时，原料(26)再次流入密闭槽体(1)内，进行下一循环的排气进料步骤，周而复始进料排料，使原料(26)以拍次方式汲送至使用点，达到以压缩空气汲送液态原料(26)的目的。

如附图3至附图7所示，低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置，当进行原料汲送作业时，槽内的压缩空气(25)其比重远低于液态原料(26)，因此自然悬浮于液态原料(26)的上方，随着压缩空气(25)持续注入密闭槽体(1)，液态原料(26)于槽内位置自然被压缩空气取而代之被挤出密闭槽体(1)，液态原料(26)于槽内被挤出时其所能达到的最高扬程为压缩空气(25)的注入压力；由于导泥外管(6)的导泥孔(8)位于槽体的最下方，使得悬浮于液面上方的压缩空气无法穿透液面而自导泥外管(6)流出密闭槽体(1)，因此以压缩空气(25)压送液态原料(26)至使用点成为可行的方法。

如附图7至附图9所示的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置，当进行原料入料作业时，若原料(27)的液位原高于密闭槽体(1)时，则以原料槽(27)的液位差使原料槽内的液态原料(26)自然流入槽内；如果原料槽(27)的液位低于密闭槽体(1)的液位，此时需借助电动泵浦(28)的强制汲入密闭槽体(1)内；如果原料槽(27)液位低于密闭槽体(1)且为降低电动泵浦(28)抽送高磨耗性浆料所造成的磨损，可使用负压方式令密闭槽体(1)内呈现负压，以将原料槽(27)的液态原料(26)吸入槽体内。

如附图9所示，于密闭槽体(1)上方管路与空气压缩机(29)的吸气口相连，该管路并装设阻气阀(50)，吸气口并串接一吸气阀(30)与筒身之外的大气相通，空压机(29)的出气口再与阻气逆止阀(32)及贮气槽(33)相接后连入进排气管组的进气阀(16)上。当进行负压吸料作业时，首先排气阀(14)开启释放密闭槽体(1)内的压力，待其内压力与大气等压后，接着吸气阀(30)及排气阀(14)关闭，将槽内空气吸往空气压缩机(29)的吸入口，使槽体内形成负压将原料槽(27)内的液态原料(26)吸入密闭槽体(1)内，当槽内液位达到上限时，阻气阀(50)关闭停止入料，接着吸气阀(30)开启吸大气(31)入空气压缩机(29)，使压缩空气(25)贮存留于储气槽(33)内作为原料(26)汲送至使用点用。

如附图3至附7所示的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置，该空气泵浦装置其形式属于正排量泵浦，与一般机械式正排量泵浦一样均以正压力强制将液态原料(26)压送至使用点。当进行原料汲送作业时，由于密闭槽体(1)的通路面积远大于导泥管，因此其流速缓慢，且液态原料(26)内的固态形状的颗粒悬浮于流体内，流体内的固状颗粒对筒壁并无正压力，槽内稳定升降的原料(26)对槽壁的摩擦阻力甚低，因此对其筒壁的磨损微乎其微；此装置内与液态原料(26)相接处的转动元件仅入料逆止阀(3)及排料逆止阀(4)，需维护的原件少，因此维护成本低，设备可靠高。注入密闭槽体(1)的压缩空气其压力可由空气压缩机(29)调整，液态原料的输出扬程将随压缩空气(25)的压力而随意调整，不像一般正排量泵浦若要改变出口压力，则需借调整电动泵浦的马达转数改变达到变压的目的，本发明其调压方式简单方便。本发明装置所能输送的液态原料(26)，只要能流入空气泵浦的密闭槽体(1)内即可压送至使用点，其所能输送的原料范围广泛，系一相当稳定可靠又价廉的新型泵浦。

如附图3至附7所示的低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置其输送液态原料(26)的模式为批次式，若要连续汲送原料则需设置双槽空气泵浦组。

如附图10至附图14所示的双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置，其设置两个相互独立的第一循环槽(34)及第二循环槽(35)，其上进出料管组的入料逆止阀(3)互相连接至原料槽(27)，排料逆止阀(4)则互相连接将原料引向使用点；其上进排气管组的进气阀(16)相互串接至空压机(29)的贮气槽(33)，贮气槽(33)则连接至空气压缩机(29)的排气口，两者间管路装设阻气逆止阀(32)，令贮气槽(33)内的压缩空气(25)无法逆流回空气压缩机(29)；空气压缩机的吸气侧分成两支管路，其一装设吸气阀(38)与大气(31)相接，另一管路则与第一循环槽(34)的第一排气循环阀(36)及第二循环槽(35)的第二排气循环阀(37)相接，此两者与槽体(34)(35)上的位置其高度高于原料于槽内上限液位，空压机(29)的吸入管接入第一排气循环阀(36)及第二循环阀(37)间的管路上，使两互相独立的两槽体(34)(35)藉此与周边管路连成一体。

如附图10至附图14所示的双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的方法及装置，包括初始入料步骤，交替循环排料步骤，及压缩空气循环回收步骤。本方法进行原料汲送作业时首先进行初始入料步骤，首先两循环槽(34)(35)上的排气阀(14)开启释放密闭槽体内的压力，使其与大气压等压，接着原料槽(27)内的原料经入料逆止阀(3)流入循环槽(34)(35)内，待槽内液位上升触及上限液位计时，其上的排气阀(14)关闭停止原料流入两循环槽(34)(35)。接着进入交替循环排料步骤，先进行第一循环槽(34)的排料作业，开启第一循环槽(34)的进气阀(16)，导引贮气槽(33)的压缩空气入第一循环槽(34)将槽内原料(26)向下压送经排料逆止阀(4)导引至使用点，借入料逆止阀(3)的阻挡使其无法回入原料槽(27)，当槽内液位下降至液位计下限时，第一循环槽(34)的进气阀(16)关闭停止排料，接着第二循环槽(35)上的进气阀(16)开启注入压缩空气(25)，导引贮气槽(33)的压缩空气入第二循环槽(35)将槽内原料(26)向下压送经排料逆止阀(4)导引至使用点，借入料逆止阀(3)的阻挡使其无法回流入如原料槽(27)，于第二循环槽(35)排料的同时，第一循环槽(34)上排气阀(14)开启导引原料槽的流体入第一循环槽(34)，待槽内液位触及上限液位计时，关闭排气阀(14)待机，当第二循环槽(35)槽内液位下降至液位计下限时，进气阀(16)关闭，第一循环槽(34)接续导入压缩空气(25)将原料压送往使用点，如此周而复始达到汲送原料的目的。于第一循环槽(34)通知入料，第二循环槽(35)进气(24)压送原料之际，第一排气循环阀(36)开启，第二排气循环阀(37)及吸气阀(38)关闭，导引第一循环槽(34)内残余的压缩空气(25)入空压机的吸入口，使空压机受此高压气体的助推迅速升压有效节省动力消耗，待第二循环槽体(35)的内压等于空压机的设定压力，第一排气循环阀(36)关闭，吸气阀(38)开启空压机的气源改自大气(31)吸取，同时第一循环槽(34)上的排气阀(14)开启导引原料入槽，于第二循环槽(35)停止入料，第一循环槽(34)进气(24)压送物料之际，第二排气循环阀(37)开启，吸气阀(38)及第一排气循环阀(36)关闭，导引第二循环槽(35)内残余的压缩空气(25)空压机(29)的吸入口，使空压机受此高压气体的助推迅速升压有效节省动力消耗，待第一循环槽(34)的内压等于空压机的设定压力，第二排气循环阀(37)关闭，吸气阀(38)开启空压机的气源改自大气(31)吸取，同时第二循环槽(37)上的排气阀(14)开启导引原料入槽，如此交替运转达到节省空压机运转能量的目的。

压滤机脱水系统于进行排泥回吹作业时会消耗大量压缩空气，此时可导引空气泵浦密闭槽体(1)内的残余压缩空气(25)用以进行压滤机的导泥管(49)的排泥回吹作业，将可有效降低空压机的能量消耗。如附图15所示以单槽空气泵浦装置压送污泥入压滤机进行脱水作业，于进行排泥回吹作业时关闭主进泥阀(40)，开启排泥阀(39)及回吹阀(42)使空气泵浦密闭槽体(1)内的残余压缩空气(25)循回吹管(43)灌入压滤机的导泥管(49)将残余污泥沿排泥管(44)回吹原料槽(27)以保持导泥管的畅通。藉助此残余压缩空气进行排泥回吹作业可有效降低空压机的运转能耗，而达到节能减排的目的。

为了进一步降低压滤机脱水系统的能量消耗，可充分运用低磨耗以压缩空气汲送原料的方法达到节能的目的，如附图25的本发明实施例2的节能式压滤机脱水系统流程图，于进行压滤脱水作业时可将其流程步骤依序实施，原料储能步骤、释能进料步骤，压缩空气加压脱水贮能步骤，密闭槽体释能排泥回吹步骤。原料贮能步骤：首先为了平衡每一操作循环所设置的暂存缓冲原料流量的原料槽(27)，其设置高程需高于压滤脱水机，使输送原料(26)至原料槽(27)的动力元件的能量以位能的方式储存于原料槽(27)；释能进料步骤：原料槽(27)内的原料(26)以重力方式循补料管(58)、补料阀(57)、进出料管组流入密闭槽体(1)，循补料管(58)、补料阀(57)、进出料管组及主进泥阀(40)流入压滤机，使原料槽(27)内储留的能量以重力方式释放出来驱动原料(26)流入上述两者，流入密闭槽体(1)的原料(26)待原料上升至上限液位(20)时关闭排气阀(14)停止补料，流入压滤机的原料待其充满滤室且达到额定压力时关闭补料阀(57)停止入料；压缩空气加压脱水贮能步骤：关闭排气阀(14)开启进气阀(16)使压缩空气(25)注入密闭槽体(1)将原料(26)压往压滤机进行脱水作业，于压滤脱水过程中密闭槽体(1)内的压缩空气并无逸失，以压力状态将空压机的能量完整贮存留于密闭槽体(1)内，当槽体内液位达到液位计下限时，关闭进气阀(16)停止入气；密闭槽体释能排泥回吹步骤：当槽内液位达到液位计下限时首先开启排泥阀(44)将压滤机降压，接着开启回吹阀(55)将密闭槽体(1)内贮留的高压压缩空气(25)能量释放出来此高压气体自回吹管(56)灌入压滤机的导泥管(49)将其内残余的原料(26)吹往原料槽(27)贮留能量，当排泥达到额定时间接着关闭排泥阀(39)及主进泥阀(57)使滤室成密闭容器，残余的压缩空气(25)循导泥管(49)均匀分布于每一滤室，进一步将滤室内原料吹干，待密闭槽体(1)压缩空气(25)消耗至额定值后关闭回吹阀(55)开启排气阀(14)、补料阀(57)及主进泥阀(40)重新进入释能进料步骤。

Claims (10)

1、一种低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，其特征在于，该装置包括：

一密闭槽体(1)，系一直立圆形密闭槽体，其以直立方式放置，槽身中心线下方端板正中央装设导泥外管(6)，槽身中心线上方端板正中央装设排气管(10)；

一进出料管组，以进料三通(2)为主体，进料三通(2)于原料槽(27)入料侧装设入料逆止阀(3)，进料三通(2)于排料(22)侧装设排料逆止阀(4)，进料三通(2)顶端焊设导泥法兰(13)，导泥法兰(13)上焊设导泥内管(5)，与密闭槽体(1)下方导泥外管(6)相接合，导泥内管(5)伸入导泥外管(6)内，两者同心配置，进出料管组以其上的入料逆止阀(3)与原料槽(27)相接，以排料逆止阀(4)连接至使用点；

一进排气管组，以排气三通(12)为主体，排气三通(12)沿槽体(1)轴心线方向的轴向顶端依排气方向装设排气阀(14)及消音器(17)，于排气三通(12)沿垂直筒身轴心线方向的通口侧装设进气阀(16)及阻尼逆止阀(15)，进排气管组与密闭槽体(1)上方的排气管(10)相接成一体；

一液位计组，于密闭槽体(1)上方装设用以感测槽内原料(26)的液位的上限液位计(20)及下限液位计(19)。

2、根据权利要求1所述的一种低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，其特征在于：其中，导泥外管(6)系一中空管，轴向顶端焊设盲板(9)，轴向底端端焊设法兰片(7)，其与密闭槽体(1)的轴心线同心配置，往上伸入槽体内部，导泥外管(6)于密闭槽体(1)内部端板上方位置的管壁上开设导泥孔(8)。

3、根据权利要求1所属的一种低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，其特征在于：其中，密闭槽体(1)上方管路与空气压缩机(29)的吸气侧相连接，该管路上设阻气阀(50)，当进行排气进料步骤时，开启阻气阀(50)，使空气压缩机(29)吸吮密闭槽体(1)形成负压，使原料槽(27)内的液态原料(26)被吸入槽内。

4、根据权利要求1所述的一种低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，其特征在于：其中，导泥外管(6)沿密闭槽体(1)轴心线往上穿透槽体后装设排料逆止阀(4)，往下延伸至筒底适当距离终止，槽体下方端板正中央装设导泥管(60)其沿轴心线下方底端装设法兰片(7)，导泥管(60)内插入导泥内管(5)，其导泥内管(5)往上伸入密闭槽(1)与导泥外管(6)同心配置并插入导泥外管(6)内，导泥内管(5)轴向底端装设导泥法兰(13)以其与导泥管(60)相接，导泥法兰(13)轴向底端焊设进料弯头(51)后再装设进料逆止阀(3)。

5、一种卧式低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，其特征在于，该装置包括：

一种密闭槽体(1)，系一圆形密闭槽体，其以水平方式放置，其筒身沿其径向以隔板(53)分隔成数个导泥室，每一导泥室的宽度以低于筒槽(1)的直径方式配置，同时每一导泥室的上方及下方均相连通；

一排料管组，于分隔出的每一导泥室内均装设导泥外管(6)，该导泥外管(6)垂直密闭槽体(1)的轴心线配置，其轴向底端往下延伸至槽底约等于其管径距离后终止，其轴向顶端往上穿透密闭槽体(1)的径向顶端，每一导泥外管(6)再彼此连通成单一的集泥管(52)，该集泥管(52)于其出口侧装排料逆止阀(4)连接至使用点；

一进料管组，密闭槽体(1)轴向端板底侧装设进料管(60)，进料管(60)其轴心线与密闭槽体(1)的轴心线重合，其伸入密闭槽体(1)处，以整流板(54)予以阻隔成以一独立的整流室，该室将进料管(60)的入口处包围阻隔，仅透出下方空间与导泥室相接，进料管(60)与原料槽接合处装设进料逆止阀(3)；

一进排气管组，以排气三通(12)为主体，排气三通(12)沿槽体(1)径向顶端依排气方向装设排气阀(14)及消音器(17)，于排气三通沿垂直筒身轴心线方向的通口侧装设进气阀(16)及阻尼逆止阀(15)，进排气管组与密闭槽体(1)上方的排气管(10)相接成一体；

一液位计组，于密闭槽体(1)径向上方装设用以感测槽内原料(26)的液位上限液位计(20)及下限液位计(19)。

6、一种低磨耗以压缩空气汲送原料的方法，其特征在于，该方法包括：

一排气进料步骤，首先进气阀(16)关闭，排气阀(14)开启，释放筒槽(1)的内压，液态原料(26)藉自重或电动泵浦(28)的压送沿进泥管组的入料逆止阀(3)流向进料三通(2)顶端的导泥内管(5)，并沿着筒槽内的导泥外管(6)整流后流入密闭槽体(1)后稳速上升，槽内液位上升触及液位计上限时，排气阀(14)关闭停止原料(26)流入槽体；

一进气排料步骤，进气阀(16)开启排气阀(14)关闭，压缩空气(25)循进气阀(16)注入槽体内，藉此压力将液态能原料(26)压缩推出排料逆止阀(4)，并藉此阀(4)使离槽的原料无法流回槽体内，当槽内液位下降至下限液位时，进气阀(16)关闭停止入气，同时排气阀(14)开启使槽内压缩空气(25)循排气阀(14)经消音器(17)消音再排入大气，接着再进入排气进料步骤，周而复始。

7、一种双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，其特征在于，该装置包括：

一密闭槽体组，两互相独立的密闭槽体(34)(35)，其上各自所含的进排料管组的入料逆止阀(3)互相串接至原料槽(27)，而排料逆止阀(4)则互相连接将原料引向使用点，其上进排气管组各自所含的进气阀(16)相互串接至空气压缩机(29)的贮气槽(33)，使两槽体连接成一体，用以连续汲送原料；

一空气压缩机组，以空气压缩机(29)为本体，其排气侧装设阻气逆止阀(32)，再连接至贮气槽(33)，贮气槽(33)以管路与进气阀(16)相连，其吸气侧则分成二支管路，其中一支装设吸气阀(38)与大气(31)相通，另一支管路则与密闭槽体(1)的排气循环管路相通，该管路导引密闭槽体(1)内剩余压缩空气(25)流回空气压缩机(29)，以节省空压机的运作能耗；

一排气循环管路(36)(37)，于第一循环槽(34)槽顶装设第一排气循环法(36)，于第二循环槽(35)装设第二循环阀(37)，两者间以三通管相接，三通管另一管口接至空压机的吸入侧。

8、一种双槽低磨耗以压缩空气汲送原料的方法，其特征在于，该方法包括：

一初始入料步骤，将原料(26)注满两循环槽(34)(35)，入料时第一循环槽(34)及第二循环槽(35)上的排气阀(14)释放内压，原料槽(27)内的液态原料(26)经入料逆止阀(3)注入两槽体(34)(35)内，待槽内液位触及液位计上限时，排气阀(14)关闭，停止原料流入循环槽(34)(35)

一交替循环排料步骤，先进气(24)入第一循环槽(34)汲送原料(26)至使用点，第二循环槽(35)则满料待机，待第一循环槽(34)内液位降至液位下限时，第二循环槽(35)再注入压缩空气(26)将槽内原料压送至使用点，而第一循环槽(34)则同时排气(23)注入原料至液位上限位置待机，待第二循环槽(35)内原料汲送至液位下限时，则第一循环槽(34)再次进气(24)入槽以汲送原料至使用点，第二循环槽(35)则同时排气(23)注入原料至液位上限位置待机，如此双槽(34)(35)交替运转，用以将原料槽内(27)液态原料(26)连续汲送至使用点；

一压缩空气循环回收步骤，于第一循环槽(34)停止入料，第二循环槽(35)进气(24)压送原料之际，第一排气循环阀(36)开启，第二排气循环阀(37)及吸气阀(38)关闭，导引第一循环槽(34)内残余的压缩空气(25)至空压机(29)的吸入口，使空压机受此高压气体的助推迅速升压有效节省动力消耗，待第二循环槽(35)的内压等于空压机的设定压力，第一排气循环阀(36)关闭，吸气阀(38)开启空压机的气源改自大气(31)吸取，同时第一循环槽(34)上的排气阀(14)开启导引原料入槽，于第二循环槽(35)停止入料，第一循环槽(34)进气(24)压送物料之际，第二排气循环阀(37)开启，吸气阀(38)及第一排气循环阀(36)关闭，导引第二循环槽(35)内残余的压缩空气(25)至空压机(29)的吸入口，使空压机受此高气体的助推迅速升压有效节省动力消耗，待第一循环槽(34)的内压等于空压机的设定压力，第二排气循环阀(36)关闭，吸气阀(38)开启空压机的气源改自大气(31)吸取，同时第二循环槽(35)上的排气阀(14)开启导引原料入槽，如此交替运转达到节省空压机运转能量的目的。

9、根据权利要求1所述的一种低磨耗以压缩空气汲送原料的装置，其特征在于：可采用此装置汲入物料入压滤式污泥脱水机脱水，其中，于该装置(1)进排料管组的排料逆止阀(4)连接管路至压滤机的入料进泥管(41)，并串连管路至压滤机的空气回吹管(43)，于进泥管(41)上装设主进泥阀(40)，于回吹管(43)上装设回吹阀(42)，进行导泥管(49)残泥吹除作业时，开启排泥阀(39)及回吹阀(42)，关闭主进泥阀(40)以槽内(1)残余压缩空气(25)以循排料逆止阀(4)及回吹管(43)灌入压滤机导泥管(49)，将残泥循排泥管(44)排入原料槽(27)，充分利用此残余压缩空气(25)达到节能及程序简化的目的。

10、一种节能式压滤脱水流程及方法，其特征在于：该方法包括：

一原料储能步骤：原料槽(27)设置高度需高于压滤脱水机，使输送原料(26)至原料槽(27)的动力元件的能量以位能的方式储存于原料槽(27)；

一释能进料步骤：原料槽(27)内的原料(26)以重力方式循补料管(58)、补料阀(57)、进出料管组(2)流入密闭槽体(1)，循补料管(58)、补料阀(57)、进出料管组(2)及主进泥阀(40)流入压滤机，使原料槽(27)内储留的能量以重力方式释放出来驱动原料(26)流入上述两者，流入密闭槽体(1)的原料(26)待原料上升至上限液位计(20)时关闭排气阀(14)停止补料，流入压滤机的原料待其充满滤室且达到额定压力时关闭补料阀(57)停止入料；

一压缩空气加压脱水贮能步骤：关闭排气阀(14)，开启进气阀(16)，使压缩空气(25)注入密闭槽体(1)，将原料(26)压往压滤机进行脱水作业，于压滤脱水过程中密闭槽体(1)内的压缩空气并无逸失，以压力状态将空压机的能量完整贮留于密闭槽体(1)内，当槽内液位达到液位计下限时，关闭进气阀(16)停止入气；

一密闭槽体释能排泥回吹步骤：当槽体(1)内液位达到液位计下限时首先开启排泥阀(39)将压滤机降压，接着开启回吹阀(55)将密闭槽体(1)内贮留的高压压缩空气(25)能量释放出来，此高压气体自回吹管(56)灌入压滤机的导泥管(49)将其内残余的原料(26)吹往原料槽(27)贮留能量，当排泥达到额定时间，接着关闭排泥阀(39)及主进泥阀(40)使滤室成密闭容器，残余的压缩空气(25)循导泥管(49)均匀分布于每一滤室，进一步将滤室内原料吹干，待密闭槽内(1)压缩空气(25)消耗至额定值后关闭回吹阀(55)开启排气阀(14)、补料阀(57)及主进泥阀(40)重新进入释能进料步骤，如此周而复始达到节能压滤脱水的目的。

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