CN101792069A - 一种气力输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气力输送装置，该气力输送装置包括仓泵和输送管道，仓泵具有驱动进气口、流化进气口、进料孔和出料口，驱动进气口通过驱动进气阀与气源相连通，流化进气口通过流化进气阀与气源相连通，进料孔通过进料阀与初始仓相连通，出料口与输送管道的进料端相连通，输送管道的输出端与终端仓相连通，与现有技术的区别在于，还包括至少一个补气管道，补气管道一端与输送管道相连通，另一端通过补气阀与气源相连通。通过补气管道向输送管道内输入气体，可以调整输送管道内的压力，调整固气混合料的流动速度，使固气混合料具有合适的流动速度，进而在降低输送管道磨损速度的同时，减少输送管道堵塞，保持气力输送装置的工作可靠性。

Description

一种气力输送装置

技术领域

本发明涉及一种通过气体动力输送物料的技术，特别涉及一种气力输送装置。

背景技术

一般来讲，气力输送装置包括气源、仓泵和输送管道。其中，气源用于为仓泵提供气源动力，使气体以预定流速和流量进入仓泵中，并在仓泵中建立预定的压力。仓泵为气力输送装置的核心部分，一方面接收待输送的预定物料，另一方面是合理组织气流，使接收的物料与气体混合，形成固气混合料，形成的固气混合料在仓泵内压力作用下向外流动。输送管道连通在仓泵的出料口与终端仓之间，向外流动的固气混合料通过输送管道到达预定的终端仓。在终端仓中，再通过合适的分离技术，使物料与气体分离，分离后的气体排出终端仓，分离后的物料储存于终端仓中，完成对预定物料的输送。

气力输送装置具有布置灵活、无二次污染、高效节能、便于物料输送和回收的优点。由于具有上述优点，气力输送装置正被广泛地应用在各个行业。被输送的物料也从飞灰、煤粉，扩展至型砂、金属粉末、化肥、水泥、粮食、棉花、烟叶等。当前，气力输送装置不仅仅能够用来输送粉态物料，还可以用来输送非粉态的纤维状或轻质固体物料。

设定和调整合适的运行参数是气力输送装置正常运行的前提。气力输送装置的运行参数要根据要输送物料的料性、所在输送环境、仓泵与终端仓之间的相对位置、环境要求、输送量及其他因素确定；物料料性又体现为粒度分布、中位径、堆积密度、含湿量等多参数。气力输送装置运行参数包括气源的动力参数、输送管道的管径、弯头尺寸等等。因此，气力输送装置是一个非常复杂的系统，并由于输送物料的料性不同，而需要不同的运行参数。

保持输送管道内适当的压力，使固气混合料具有合适的流动速度是气力输送装置控制的关键。固气混合料在输送管道内流动过程中，由于阻力的存在。输送管道内的压力必然存在一定的损失；当压力损失过大时，固气混合料的流动速度会降低。如果物料运动速度过低，则可能会造成物料与气体分离，分离的物料就会在输送管道内堆积，造成输送管道堵塞；如果保持输送管道内气量足够大，那么就会造成固气混合料流动速度过快，加快输送管道的磨损速度。

当前，一般采取两种方式对气力输送装置进行控制，以保证固气混合料具有预定的合适速度，保持气力输送装置工作的可靠性。

一种方式是加大气源供给动力。加大气源供给动力可以使固气混合料以较高的速度从仓泵中流出，并使固气混合料在输送管道的靠近终端仓的未端保持较高流动速度，减少由于固气混合料分离而产生的输送管道堵塞现象；但这种方式会使固气混合料的流动速度很快，从而会加快输送管道的磨损速度。

另一种方式是变径设计，既使输送管道的管径沿输送管道的延伸方向逐渐变化，以控制固气混合料的流动速度。由于物料料性并不均匀，也不是固定不变的；因此，在物料料性不均匀或产生变化时，这种方式就很难实现对固气混合料的流动速度的控制，从而难以避免输送管道堵塞，或者，导致输送管道磨损速度加快。

因此，如何改善对固气混合料流动速度的控制，在降低输送管道磨损速度的同时，减少输送管道堵塞，保持气力输送装置工作的可靠性是当前该技术领域的一个技术难题。

另外，目前的气力输送装置中，控制仓泵出料口的出料阀均采用软密封阀门；此处，软密封阀门是通过对阀门橡胶密封圈充气使其膨胀以压在阀芯上实现密封的阀门。由于软密封阀门的密封性能依赖于气源的供气，且在开启时必须先对密封圈泄压，因此，采用这种阀门的气力输送装置无法在物料充分流化后再进行物料输送，这就不利于形成均匀的固气混合料，不利于对出料速度的精确控制，难以满足当前输送物料的需要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种气力输送装置，以在降低输送管道磨损速度的同时，减少输送管道堵塞，保持气力输送装置工作的可靠性。

本发明提供的一种气力输送装置，包括仓泵和输送管道，所述仓泵具有驱动进气口、流化进气口、进料孔和出料口，所述驱动进气口通过驱动进气阀与气源相连通，所述流化进气口通过流化进气阀与气源相连通，所述进料孔通过进料阀与初始仓相连通，所述出料口与输送管道的进料端相连通，所述输送管道的输出端与终端仓相连通，还包括至少一个补气管道，所述补气管道一端与输送管道相连通，另一端通过补气阀与气源相连通。

优选地，包括多个所述补气管道，多个所述补气管道分别与输送管道的不同位置相连通。

优选地，所述补气阀为阀门开度可调式气阀。

优选地，所述补气管道具有多个周向排列在输送管道内壁的开口，所述开口的方向与固气混合料的流动方向一致。

优选地，所述流化进气阀为阀门开度可调式气阀；所述驱动进气阀为阀门开度可调式气阀。

优选地，所述出料口通过出料阀与输送管道的进料端相连通，所述出料阀为硬密封阀。

优选地，所述硬密封阀为硬质合金或陶瓷材料制作的硬密封阀。

优选地，从所述进料端到输出端，所述输送管道的管径逐渐增大。

优选地，从所述进料端到输出端，所述输送管道的管径保持不变。

优选地，还包括平衡阀，所述平衡阀位于连通初始仓与仓泵的平衡管道上。

与现有技术相比，本发明提供的气力输送装置还包括补气管道，该补气管道与输送管相连通；通过该补气管道可以向输送管道内输入适当气体，进而可以根据实际情况，调整输送管道内的压力，调整固气混合料的流动速度，使固气混合料具有合适的流动速度；这样就能够在降低输送管道磨损速度的同时，减少输送管道堵塞，保持气力输送装置工作的可靠性。同时，通过补气管道还可以调节输送管道内固气混合料的混合比，以适应物料料性的变化，提高气力输送装置的适应性，确保气力输送装置输送工作的可靠性和连续性，提高气力输送装置的工作效率。

在进一步的技术方案中，所述气力输送装置包括多个补气管道；这样，多个补气管道可以在输送管道的多个位置向输送管道补气，以对输送管道多个位置的压力进行调节，更好地调整整个输送管道内固气混合料的流动速度，使固气混合料具有更合适的流动速度，实现本发明的目的。

在进一步的技术方案中，补气管道在输送管道内开口的方向与固气混合料的流动方向一致，这样可以减小补入输送管道内的气体对固气混合料流动的不利影响。

在进一步的技术方案中，所述补气阀为阀门开度可调式气阀，这样，可以通过调节阀门开度调节补气管道的补气量，更大范围地调节输送管道内的压力、固气混合料的流动速度及固气混合料的混合比。

在进一步的技术方案中，所述流化进气阀和驱动进气阀分别为阀门开度可调式气阀；这样可以根据物料料性变化进行物料输送，通过调节流化进气阀的开度将仓泵中的物料充分流化，为形成均匀的固气混合料奠定基础；另外，通过调节驱动进气阀，可以调节气源的供给气体量，进而调节固气混合料的流动速度及固气混合料混合比，改善气力输送装置的运行状态。

在进一步的技术方案中，所述出料阀为硬密封阀；该技术方案提供的气力输送装置可以先打开流化进气阀，将仓泵中的物料进行充分流化后，再打开出料阀，使物料向外流动；这样可以为物料与气体的充分混合提供前提，更好地实现本发明的目的。

在进一步的技术方案中，从所述进料端到输出端，使所述输送管道的管径逐渐增大。这样有利于保持整根输送管道内的输送速度小于预定值，处于较低值，降低了输送管道的磨损速度。

在进一步的技术方案中，所述气力输送装置还包括连接在初始仓与仓泵之间的平衡阀。这样有利于保持仓泵与初始仓内的压力平衡，使物料顺利进入仓泵中，提高进料的速度。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种气力输送装置的结构示意图。

图中：流化进气阀1、驱动进气阀2、初始仓3、进料阀4、平衡管道5、平衡阀51、仓泵6、进料口61、驱动进气口62、流化进气口63、出料口64、出料阀7、补气管道8、补气阀81、输送管道9、终端仓10。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。虽然气力输送装置主要用于输送粉态物料，但也不限于输送粉态物料，也可以用于输送纤维状态或轻质的固体物料，以下以输送粉态物料的气力输送装置为例对本发明提供的气力输送装置进行描述。

请参考图1，该图是本发明实施提供的一种气力输送装置的结构示意图；为了描述的方便，图中还示出了初始仓3与终端仓10；初始仓3为储存待输送物料的初始位置，终端仓10为待输送物料的目的位置。

实施例一提供的气力输送装置包含仓泵6、输送管道9和补气管道8。其中，仓泵6具有进料口61、驱动进气口62、流化进气口63和出料口64。

储存于初始仓3的待输送的物料可以通过进料口61到达仓泵6内。本例中，仓泵6位于初始仓3的下方，进料口61与初始仓3的出料口相对，且二者之间通过进料阀4相连通，进料阀4的开闭能够控制初始仓3与仓泵6之间的连通状态，从而实现对进料的控制。仓泵6位于初始仓3下方的益处在于可以利用重力作用，使物料顺利地通过进料口61流入仓泵6中。为了防止待输送物料泄露，初始仓3与仓泵6均为密封结构；为了保证仓泵6和初始仓3内的压力平衡，本例中，在仓泵6和初始仓3之间还设置有平衡管道5，平衡管道5两端分别与初始仓3和仓泵6相连通；优选的连接位置为，平衡管道5两端分别与初始仓3和仓泵6的靠近上方的位置相连通。同时，平衡管道5上还设置有平衡阀51，平衡阀51的开闭能够控制平衡管道5的通断状态。可以理解，仓泵6不限于位于初始仓3下方，在仓泵6不在初始仓3下方或在水平方向上具有一定距离时，可以通过适当的风机或其他设备，在仓泵6中形成负压，或在初始仓3中产生正压，利用压力差使待输送物料到达仓泵6中。

流化进气口63通过流化进气阀1与适当的气源(图中未示出，气源可以为空压机或其它风机的出口)相连通。优选的技术方案是，将流化进气口63设置于仓泵6的下方，与流化进气口63相连通的气源能够以一定的速度向仓泵6中输入气体，使气体与仓泵6中的物料相接触，在仓泵6下部形成流化床，将物料流化，使物料以类似流体的状态存在。

驱动进气口62通过驱动进气阀2与适当的气源(图中未示出)相连通。气源能够以适当流量通过驱动进气口62向仓泵6中供给气体，在仓泵6中建立预定的压力；供入仓泵6中气体与流化的物料混合，形成固气混合料。在仓泵6中形成的固气混合料在仓泵6内的压力作用下通过出料口64向外流动。

出料口64通过出料阀7与输送管道9的进料端相连通，输送管道9的输出端与终端仓10相连通；这样，通过出料口64向外流动的固气混合料就可以通过输送管道9到达终端仓10。终端仓10还设置有适当的分离机构，以将固气混合料进行分离。

补气管道8一端与输送管道9相连通，另一端通过补气阀81与适当的气源相连通。这样，气源就可以通过补气管道8向输送管道9内补入气体。

本例中，用一个气源通过一个分配机构分别向驱动进气口62、流化进气口63及补气管道8供气，分配机构能够根据驱动进气口62、流化进气口63和补气管道8的需要分配适当的气体输入量，以分别满足实现其各自功能的需要。可以理解，根据实现需要，也可以设置三个气源，并使三个气源分别向驱动进气口62、流化进气口63及补气管道8供气。

实施例一提供的气力输送装置的工作过程为：

第一步、进料。开启进料阀4和平衡阀51，使初始仓3的物料流入仓泵6中；在进入仓泵6中的物料达到预定量时，关闭进料阀4和平衡阀51，停止进料。确定进入仓泵6中的物料是否达到预定量可以有多种手段实现，比如可以通过设置适当的料位计实现，以提高气力输送装置的自动化程度；也可以通过设置进料时间实现，等等。

第二步、流化、输送。开启流化进气阀1、驱动进气阀2和出料阀7。流化进气阀1开启，从流化进气口63进入仓泵6的气体能够使仓泵6内的物料流化；同时，通过驱动进气口62进入仓泵6内的气体与流化的物料混合，形成固气混合料；形成的固气混合料通过出料口64和出料阀7进入输送管道9中，使固气混合料通过输送管道9流动并到达终端仓10中。

第三步，调整固气混合料的流动速度。开启补气阀81，通过补气管道8向输送管道9内补入气体，对输送管道9的压力进行调整，进而调整输送管道9内固气混合料的流动速度。使输送管道9内的固气混合料具有合适的速度，以在降低输送管道9磨损速度的同时，减少堵塞现象，保持气力输送装置工作的可靠性。

当然，在固气混合料进入到终端仓10后，还需要对固气混合料进行分离，将气体排出，使物料留在终端仓10中，完成物料输送。

可以理解，在补入气体的同时，输送管道9内固气混合料的混合比也会产生改变。这样，在输送的物料料性产生变化，比如物料湿度增大、粒径增大或堆积密度增大，容易堵塞输送管道9时，也可以通过调节补气阀81的开度，通过补气管道8向输送管道9内补入适量的空气，改变固气混合料的混合比，将浓相输送变为稀相输送，防止输送管道9堵塞，提高气力输送装置的适应性，确保气力输送装置工作的可靠性。

为了更好地调整输送管道9内固气混合料的流动速度，还可以设置多个补气管道8，并使补气管道8与输送管道9的不同位置相连通；这样可以通过相应的补气管道对输送管道9的多个位置的压力进行调节，更好地调整整个输送管道9内固气混合料的流动速度，使固气混合料具有更合适的流动速度；同时，通过多个补气管道8向输送管道9内补气，还可以缓冲对固气混合料造成的冲击。优选的，可以在输送管道9的弯头等风阻较大的位置之前设置适当的补气管道8，以避免固气混合料在弯头处由于速度降低而分离；也可以在弯头等风阻较大的位置之后设置适当的补气管道8，以调节输送管道9内固气混合料的流动速度。通过在多个位置向输送管道9内补气，可以使输送管道9内固气混合料具有更均匀的流动速度，使输送管道9整体具有基本相同的使用寿命。为了防止通过补气管道8进入输送管道9的气体形成很大的阻力，还可以使补气管道8在输送管道9内壁开口的方向与固气混合料的流动方向一致；为了防止补气后输送管道9内固气混合料的浓度差异很大，还可以使补气管道8在输送管道9内壁具有多个开口，并使该多个开口均匀地排列在输送管道的周向。

补气阀81不限于为阀门开度可调式气阀，在特定情形，如在输送的物料料性稳定情况下，也可以为固定式气阀，并以预定流量或压力向输送管道9内补气，这样也可以实现调整固气混合料的流动速度和固气混合料的混合比，提高气力输送装置运行性能的目的。

为了方便地对气力输送装置出料速度进行调节和控制，本实施例中，流化进气阀1、驱动进气阀2均为阀门开度可调式气阀。这样，在输送的物料料性产生变化，原设定状态不能满足输送该物料要求时，可以通过调节流化进气阀1和/或驱动进气阀2的阀门开度，使仓泵6内的物料充分流化，使通过驱动进气口62进入仓泵6内气体具有合适的流量和流速，实现对气力输送装置输送速度的控制，进而控制输送管道9输出端的出料速度，避免由于出料速度不合适而造成堵塞。

为了满足更多需要，克服现有技术中的技术偏见，进一步的提高气力输送装置的运行性能，本发明实施例中，将出料阀7设置为硬密封阀；此处，硬密封阀是指形成密封接触面的两侧均是具有预定硬度的材料组成；为了提高硬密封阀的可靠性，延长硬密封阀的使用寿命，可以用硬质合金材料或陶瓷材料制作硬密封阀。

在出料阀7为硬密封阀时，通过出料阀7可以方便地控制仓泵6的密封状态，并可以选择有压开泵或无压开泵的方式输送物料。

当物料料性发生变化，需要在仓泵6内建立预定压力后再打开出料阀7时，可以使出料阀7保持关闭，保持仓泵6内的密封；启动气力输送装置时，可以先开启流化进气阀1，使仓泵6内物料进行充分流化，并在仓泵6中建立预定压力；然后再开启出料阀7，使充分流化的物料流出，提高气力输送装置出料速度的均匀性；这种方式称为有压开泵。

在物料料性发生变化，需要在仓泵6未建立压力时输送物料，可以将出料阀7打开，开启驱动进气阀2，在对仓泵6内物料进行流化的同时，使物料向外流出；这样可以避免物料流量过大，进而可以避免输送管道9严重堵管；这种方式可以称为无压开泵。

这样，在出料阀7为硬密封阀时，气力输送装置可以方便地实现有压开泵和无压开泵的相互转换，满足输送多种物料、不同料性物料的需要。当然，在无压开泵时，也可以使仓泵6的出料口直接与输送管道9的进料端相连通；还可以在输送管道9上设置控制出料的出料阀7；此时，可以根据实际需要，使补气管道8与出料阀7之前的部分输送管道相连通，或者与出料阀7之后的部分输送管道相连通。

本实施例中，为了降低固气混合料的流动速度，还可以将输送管道9设置为管径不等的结构。本例中，为了控制整根输送管道9内固气混合料的流动速度处于低值，即小于预定值，降低对输送管道9的磨损，从其进料端到输出端，使输送管道9的管径逐渐增大。可以理解，在补气管道8的补气量较小时，或为了满足其他具体要求时，也可以从其进料端到输出端，使输送管道9的管径保持不变。输送管道9的变径位置、变径次数和变径幅度可以根据实际需要，结合物料的料性、输送管道长度及输送量的要求进行确定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种气力输送装置，包括仓泵和输送管道，所述仓泵具有驱动进气口、流化进气口、进料孔和出料口，所述驱动进气口通过驱动进气阀与气源相连通，所述流化进气口通过流化进气阀与气源相连通，所述进料孔通过进料阀与初始仓相连通，所述出料口与输送管道的进料端相连通，所述输送管道的输出端与终端仓相连通，其特征在于，还包括至少一个补气管道，所述补气管道一端与输送管道相连通，另一端通过补气阀与气源相连通。

2.根据权利要求1所述的气力输送装置，其特征在于，包括多个所述补气管道，多个所述补气管道分别与输送管道的不同位置相连通。

3.根据权利要求2所述的气力输送装置，其特征在于，所述补气阀为阀门开度可调式气阀。

4.根据权利要求3所述的气力输送装置，其特征在于，所述补气管道具有多个周向排列在输送管道内壁的开口，所述开口的方向与固气混合料的流动方向一致。

5.根据权利要求1-4任一项所述的气力输送装置，其特征在于，所述流化进气阀为阀门开度可调式气阀；所述驱动进气阀为阀门开度可调式气阀。

6.根据权利要求1-4任一项所述的气力输送装置，其特征在于，所述出料口通过出料阀与输送管道的进料端相连通，所述出料阀为硬密封阀。

7.根据权利要求6所述的气力输送装置，其特征在于，所述硬密封阀为硬质合金或陶瓷材料制作的硬密封阀。

8.根据权利要求1-4任一项所述的气力输送装置，其特征在于，从所述进料端到输出端，所述输送管道的管径逐渐增大。

9.根据权利要求1-4任一项所述的气力输送装置，其特征在于，从所述进料端到输出端，所述输送管道的管径保持不变。

10.根据权利要求1-4任一项所述的气力输送装置，其特征在于，还包括平衡阀，所述平衡阀位于连通初始仓与仓泵的平衡管道上。