CN102152972A

CN102152972A - 正压气力输送系统及方法

Info

Publication number: CN102152972A
Application number: CN 201110072718
Authority: CN
Inventors: 肖为农; 孔祥云; 雷景贵; 叶坤
Original assignee: CLYDE BERGEMANN HUATONG MATERIALS HANDLING Co Ltd
Current assignee: Clyde Huatong Beijing Material Transportation System Co ltd
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2031-03-24
Also published as: CN102152972B

Abstract

本发明提供了一种正压气力输送系统及方法。根据本发明的正压气力输送系统，还包括气量调节装置，气量调节装置包括：调压阀，设置在主进气管道上；气量调节件，气量调节件设置在主进气管道上的调压阀的下游，并根据调压阀的阀后压力值调整通过其的气体流量；管道补气装置，配合气量调节装置调节管道的最终气量。根据本发明的正压气力输送方法，包括以下步骤：向多台仓泵内装料；向进气管道中通入压缩空气；通过调节设置在进气管道上的调压阀调节进气管道中的管路压力；设置在进气管道上的气量调节件根据设置在其上游的调压阀的阀后压力值调整通过其的气体流量；向输送管道内补入压缩空气。

Description

正压气力输送系统及方法

技术领域

本发明涉及物料输送领域，更具体地，涉及一种正压气力输送系统及方法。

背景技术

气力输送系统采用气固两相流的原理，以压缩空气作为输送物料的媒介和动力，将粉状物料输送到远方收集点。气力输送技术分为负压气力输送、低正压气力输送、正压气力输送等。正压气力输送系统以其耗气量低、输送出力大、管道磨损小等优点，得到广泛的应用。

现有技术的正压气力输送系统，采用多台仓泵串联的方式，以火力发电厂电除尘器灰斗下正压气力输送系统为例，如图1所示，其运行步骤是：仓泵20’的入口阀21’打开，物料从电除尘器灰斗10’通过重力装入仓泵20’，仓泵20’内设有料位计22’，仓泵20’装满后，料位计22’触发，入口阀21’关闭，输送空气通过主进气阀30’和流化进气阀40’进入仓泵20’，将仓泵20’内的物料通过输送管道50’输送到远方灰库。输送管道50’始端装有压力变送器，管道内输送压力降低后，这次输送循环完成。接着仓泵20’再次装料，开始下一个输送循环。

现有的正压气力输送系统，输送力不强，对于使用较差燃煤的锅炉的电除尘器产生的电场粗灰，输送出力下降，耗气量增加；对于电除尘器故障停运后的电场沉降灰，输送比较困难，对各种工况的变化适应性差。

发明内容

本发明旨在提供一种输送力强的正压气力输送系统及方法。

根据本发明的正压气力输送系统，包括主进气管道，其第一端与第一压缩空气源相连通；输送管道，具有与主进气管道相连通的第一端；多台仓泵，多台仓泵的下端与输送管道相连通；还包括气量调节装置，气量调节装置包括：调压阀，设置在主进气管道上；气量调节件，气量调节件设置在主进气管道上的调压阀的下游，并根据调压阀的阀后压力值调整通过其的气体流量；管道补气装置，配合气量调节装置调节管道的最终气量。

进一步地，调压阀为气动或电动阀门。

进一步地，气量调节件为截流喷嘴。

进一步地，气量调节件为进气孔板。

进一步地，仓泵的下端设置有出口开度可调节的仓泵出口阀。

根据本发明的正压气力输送方法，包括以下步骤：向多台仓泵内装料；向进气管道中通入压缩空气；通过调节设置在进气管道上的调压阀调节进气管道中的管路压力；设置在进气管道上的气量调节件根据设置在其上游的调压阀的阀后压力值调整通过其的气体流量；向输送管道内补入压缩空气。

进一步地，气量调节件为截流喷嘴，截流喷嘴下游设置有压力传感器，通过调节调压阀，使得截流喷嘴前后的压力比为设定值，在设定值时，截流喷嘴的通过气量与其气体流通面积成比例。

进一步地，气量调节件为进气孔板，进气孔板下游设置有压力传感器，通过调节调压阀，使得进气孔板前后的压力比为设定值，在设定值时，进气孔板的通过气量与其流通孔总面积成比例。

进一步地，调压阀为PID调压阀，PID调压阀通过PID自动控制系统随PID调压阀后的压力信号自动调节其自身的开度。

进一步地，调整多台仓泵的仓泵出口阀的开度，使多台仓泵的仓泵出口阀打开并同时出料运行。

进一步地，多台仓泵分成第一组仓泵和第二组仓泵，第一组仓泵中的仓泵的仓泵出口阀关闭之前，第二组仓泵中的仓泵的仓泵出口阀打开。

进一步地，正压气力输送方法还包括向仓泵内充压，直至仓泵内的压力达到预定压力时开启仓泵出口阀。

采用本发明的正压气力输送系统及方法，正压气力输送系统包括气量调节装置，气量调节装置包括设置在主进气管道上的调压阀以及设置在主进气管道上的调压阀的下游的气量调节件，气量调节件根据调压阀的阀后压力值调整通过其的气体流量。气量调节件的设置，使得管路中的气体流量在输送过程中可以调节，从而可以根据具体的输送情况对气体流量进行调节，使整个系统达到较为理想的输送状态，在耗气量相同的情况下，提高了系统的输送力。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术的正压气力输送系统的系统结构示意图；

图2是根据本发明的正压气力输送系统的一个实施例的系统结构示意图；

图3是根据本发明的正压气力输送系统的另一个实施例的系统结构示意图；以及

图4是根据本发明的正压气力输送系统的管路补气装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

根据本发明的正压气力输送系统，如图2至图5所示，包括主进气管道30，其第一端与第一压缩空气源相连通；输送管道50，具有与主进气管道30相连通的第一端；多台仓泵20，多台仓泵20的下端与输送管道50相连通；还包括气量调节装置，气量调节装置包括：调压阀62，设置在主进气管道30上；气量调节件，气量调节件设置在主进气管道30上的调压阀62的下游，并根据调压阀62的阀后压力值调整通过其的气体流量；管道补气装置70，配合气量调节装置调节管道的最终气量。

调压阀62设置在主进气管道30上，气量调节件设置在调压阀62的下游。当正压气力输送系统中的输灰量发生变化而需要调节主进气管道30中的气量时，调节调压阀62，改变调压阀62的阀后压力值，气量调节件根据调压阀62的阀后压力值调整通过其自身的气体流量，最终起到调节主进气管道30中的气体流量的作用。调压阀62和气量调节件的设置，使得第一压缩空气源输入的压缩空气的流量为定值的情形下，尤其是当第一压缩空气源达到最大输送能力的情形下，主进气管道30中的流量可以调节，从而扩大系统的气体流量调节范围，增强了系统的运力，并可以适应各种复杂的输送情况对气体流量的要求。管道补气装置70，设置在调压阀62之后，通过管道补气装置70补入适量的压缩空气调节调压阀62之后的气体流量，从而进一步地扩大了系统的气体流量调节范围。管道补气装置70可以设置在依次与输送管道50相连通的多个仓泵20间的输送管道上。另外，管道补气装置70也可以设置在所有仓泵20后的输灰管道80上，以提高灰气混合的均匀度并提高输送的稳定性。

优选地，调压阀62为气动或电动阀门。

气动阀门或者电动阀门的造价较低，通过与气量调节件的配合，达到控制系统气量的目的。

根据本发明的一个实施例，气量调节件为进气孔板64。

如图2所示，在调压阀62的下游设置进气孔板64。根据孔板理论，作为气量调节件的进气孔板64的板前压力以及板后压力成一定比值ΔP₁时，此时通过进气孔板64的气体流量与它的流通孔的总面积成正比。在一定的板前压力以及板后压力的比值的范围内，通过进气孔板64的气体流量基本保持一个定值，在超过这个比值时，通过进气孔板64的气体流量将会急剧变化。本实施例正是利用孔板理论，通过调压阀62的设置，通过改变进气孔板64的板前压力以及板后压力的比值，来起到调节进气管道中气体流量的目的。

根据本发明的另一个实施例，气量调节件为截流喷嘴63。

如图3所示，在调压阀62的下游设置截流喷嘴63。在本实施例中，截流喷嘴63为拉法尔喷嘴。相对于进气孔板64来说，拉法尔喷嘴的件前压力以及件后压力成一定比值ΔP₂时，此时通过拉法尔喷嘴的气体流量与它的流通面积成正比。拉法尔喷嘴的ΔP₂小于进气孔板64的ΔP₁，因此拉法尔喷嘴精度更高。

优选地，如图3所示，仓泵20的下端设置有出口开度可调节的仓泵出口阀23。

在输送之前，首先对仓泵20进行装料。将仓泵入口阀21打开，物料从电除尘器灰斗10中通过重力装入仓泵20，仓泵20内设有料位计22，仓泵10装满后，料位计22触发，仓泵入口阀21关闭。仓泵20的下端设置有仓泵出口阀23，仓泵出口阀23的出口开度可以根据主进气管道30中的压力进行精确调节，当输送管道50内压力高时减小仓泵出口阀23的开度，输送管道50内压力低时增大仓泵出口阀23的开度，在控制输送管道50内的压力的条件下，尽可能加大出料量，提高系统输送力。

在一个输送过程中，首先向仓泵内装料，并向进气管道内通入压缩空气，当输送系统中的输灰量发生变化而需要调节进气管道中的气量时，调节调压阀，改变其阀后压力值，即调节进气管道中的管路压力，气量调节件根据调压阀的阀后压力值调整通过其自身的气体流量，最终起到调节进气管道中的气体流量的作用。本方法使得输入管路中的气源压缩空气的压力为定值的情形下，进气管道中的流量可以调节，从而扩大的系统的气体流量调节范围，并可以适应各种复杂的输送情况对气体流量的要求。尤其是当第一压缩空气源达到最大输送能力的情形下，增强了系统的运力。在对管路中的气量进行调节时，通过管道补气装置向输送管道内补入适量的压缩空气调节调压阀62之后的气体流量，从而进一步地扩大了系统的气体流量调节范围。

根据本发明的一个实施例，气量调节件为进气孔板，进气孔板下游设置有压力传感器，通过调节调压阀，使得进气孔板前后的压力比为设定值，在设定值时，进气孔板的通过气量与其流通孔总面积成比例。

对于进气孔板，当其前后的绝对压力比大于2时，通过进气孔板的流量由进气孔板前压力决定，与进气孔板后压力无关，气力输送系统使用这个压力比范围，来保证输送过程中空气流量的稳定；当进气孔板前后绝对压力比小于2时，通过进气孔板的流量由进气孔板前、后压力决定，小于前述流量。本发明中利用了这一特点，在进气孔板前设调压阀，使得进气孔板前压力在正常输送时大于进气孔板后压力的2倍，这时起到稳定流量的作用；当气力输送过程较困难时，出现进气孔板前压力小于进气孔板后压力的2倍，这时进气量减少，输送泵内物料进入管道速度减慢，配合管道补气装置，达到自适应提高输送能力的效果。

另外，在本实施例中，可以通过管道补气装置向管道中补充压缩空气，从而扩大系统的气体流量调节范围。

根据本发明的另一个实施例，气量调节件为截流喷嘴，截流喷嘴下游设置有压力传感器，通过调节调压阀，使得截流喷嘴前后的压力比为设定值，在设定值时，截流喷嘴的通过气量与其气体流通面积成比例。

在本实施例中，截流喷嘴为拉法尔喷嘴。对于拉法尔喷嘴，其渐缩渐扩管的设计，可以实现当喷嘴前后绝对压力比大于1.25时，通过喷嘴的空气流量由喷嘴前压力决定，与喷嘴后压力无关。所以本实施例中的拉法尔喷嘴与孔板比较，可以实现在较低的喷嘴前压力下，达到稳定流量的效果；同时，在气源压力相同时，会有更大的调压阀调整范围，更大的稳定流量调整范围.本发明通过动态调整调压阀压力，实现控制输送气量大小，根据实际需要改变输送气量，达到减低耗气量即节能降耗的目的。当然，本实施例中的截流喷嘴也可以选用其他类型的喷嘴，以实现流量调节的目的。

优选地，调压阀为PID调压阀，PID调压阀通过PID自动控制系统随PID调压阀后的压力信号自动调节其自身的开度。

PID自动控制系统是集感测系统和控制系统为一身的系统，当使用PID控制系统控制调压阀开度时，此调压阀为PID调压阀。通过对输送能力、输送时间和输送流程等具体情况的综合衡量，在PID自动控制系统中将PID阀的阀后压力设定为某一固定值，则通过传感器对PID阀后压力的感测，PID自动控制系统控制调压阀的开度，使得无论输入的气量为多少，PID阀的阀后压力总能保持一个固定值，从而达到对PID阀的自动控制。相对于昂贵的自带PID控制模块调压阀，本发明中PID阀的控制逻辑由已有的输送控制系统PLC提供，大幅降低了系统成本，扩大了气量控制范围。

根据本发明的一个实施例，调整多台仓泵的仓泵出口阀的开度，使多台仓泵的仓泵出口阀打开并同时出料运行。

在输送物料的过程中，除了对气量的控制之外，对物料的控制也非常重要，可以根据具体输送情况的不同选择多种物料输送模式。在本实施例的输送模式中，采用可调开度的仓泵出口阀23，每台仓泵20的出料量可以精确控制，可以实现多个仓泵20同时出料来实现更高的物料输送浓度。这样，每次输送过程可以输送多个仓泵20的物料，连续高浓度输送时间长，可以有效减少输送耗气量和管道磨损，而且输送效率更高。

根据本发明的另一个实施例，多台仓泵分成第一组仓泵和第二组仓泵，第一组仓泵中的仓泵的仓泵出口阀关闭之前，第二组仓泵中的仓泵的仓泵出口阀打开。

在本实施例的输送模式中，多台仓泵分为两组，并采用了循环交叉运行方式，即第一组仓泵和第二组仓泵交替运行时，有一部分时间是交叉的，当第一组仓泵关闭之前，第二组结束装料状态开始出料运行。此种方式可以在切换输送模式下扩大系统输出力，并减少输送耗气量，可以保证较高的输送气源压力，提高输送的稳定性。

优选地，正压气力输送方法还包括：向仓泵内充压，直至仓泵内的压力达到预定压力时开启仓泵出口阀。

在装料结束后，将第一压缩空气源的开关打开，对泵内物料进行流态化处理并给仓泵内充压，在仓泵内形成一定的压力。仓泵出口阀打开时，仓泵与输送管道之间存在压力差，可以帮助物料顺利进入输送管道，物料从静止状态快速变为流动状态，提高物料进入输送管道的速度，明显提高系统的输送力。

本方法不但适用于主进气管道中的气量调节，也适用于支路的气量调节，例如图4中所示，本方法也可以用于管道补气装置所在的支路的气量调节。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的正压气力输送系统及方法，通过气量调节件等的设置对进气管道中的气量进行自动调节，通过仓泵出口阀的设置以及泵内充压等流程的设置对进入进气管道中的物料量进行自动调节，根据系统的输入气体压力以及系统需要运输的物料等具体情况，追索整个输送过程，以使系统的参数与输送目标相匹配，在降低系统耗气量的同时，增大系统的运力，智能化地变工况运行，增强系统的经济性和适应性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种正压气力输送系统，包括：

主进气管道(30)，其第一端与所述第一压缩空气源相连通；

输送管道(50)，具有与所述主进气管道(30)相连通的第一端；

多台仓泵(20)，多台所述仓泵(20)的下端与所述输送管道(50)相连通；

其特征在于，还包括：气量调节装置，所述气量调节装置包括：

调压阀(62)，设置在所述主进气管道(30)上；

气量调节件，所述气量调节件设置在所述主进气管道(30)上的所述调压阀(62)的下游，并根据所述调压阀(62)的阀后压力值调整通过其的气体流量；

管道补气装置(70)，配合所述气量调节装置调节管道的最终气量。

2.根据权利要求1所述的正压气力输送系统，其特征在于，所述调压阀(62)为气动或电动阀门。

3.根据权利要求1或2所述的正压气力输送系统，其特征在于，

所述气量调节件为截流喷嘴(63)。

4.根据权利要求1或2所述的正压气力输送系统，其特征在于，

所述气量调节件为进气孔板(64)。

5.根据权利要求1或2所述的正压气力输送系统，其特征在于，

所述仓泵(20)的下端设置有出口开度可调节的仓泵出口阀(23)。

6.一种正压气力输送方法，其特征在于，包括以下步骤：

向多台仓泵内装料；

向进气管道中通入压缩空气；

通过调节设置在进气管道上的调压阀调节进气管道中的管路压力；

设置在进气管道上的气量调节件根据设置在其上游的所述调压阀的阀后压力值调整通过其的气体流量；

向输送管道内补入压缩空气。

7.根据权利要求6所述的正压气力输送方法，其特征在于，所述气量调节件为截流喷嘴，所述截流喷嘴下游设置有压力传感器，通过调节所述调压阀，使得所述截流喷嘴前后的压力比为设定值，在所述设定值时，所述截流喷嘴的通过气量与其气体流通面积成比例。

8.根据权利要求6所述的正压气力输送方法，其特征在于，所述气量调节件为进气孔板，所述进气孔板下游设置有压力传感器，通过调节所述调压阀，使得所述进气孔板前后的压力比为设定值，在所述设定值时，所述进气孔板的通过气量与其流通孔总面积成比例。

9.根据权利要求7或8所述的正压气力输送方法，其特征在于，

所述调压阀为PID调压阀，所述PID调压阀通过PID自动控制系统随所述PID调压阀后的压力信号自动调节其自身的开度。

10.根据权利要求7或8所述的正压气力输送方法，其特征在于，调整多台所述仓泵的仓泵出口阀的开度，使多台所述仓泵的所述仓泵出口阀打开并同时出料运行。

11.根据权利要求7或8所述的正压气力输送方法，其特征在于，多台所述仓泵分成第一组仓泵和第二组仓泵，所述第一组仓泵中的所述仓泵的所述仓泵出口阀关闭之前，所述第二组仓泵中的所述仓泵的仓泵出口阀打开。

12.根据权利要求7或8所述的正压气力输送方法，其特征在于，还包括：向所述仓泵内充压，直至所述仓泵内的压力达到预定压力时开启仓泵出口阀。