CN102180357B - 低存气性粉料的气力输送系统及其输送方法 - Google Patents

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本发明提供一种低存气性粉料的气力输送系统及其输送方法，输送系统包括：按照粉料传送路径依次设置的储料器、料斗、均匀给料装置、压缩空气气源装置、输送管道和终端料仓，其中，所述料斗具有进料阀，用于控制储料器进入料斗的粉料量；所述均匀给料装置的进料口连接所述料斗的出料口，所述均匀给料装置的出料口连接输送管道；所述压缩空气气源装置具有进气阀组和压缩空气的进气口，该进气口与输送管道的入口对应；粉料在均匀给料装置的带动下均匀进入到输送管道中，随着进气口压缩空气的进入和加压，粉料通过输送管道排至终端料仓。所述低存气性粉料的气力输送系统及其输送方法，能够避免低存气性粉料输送过程中堵塞管道的问题。

Description

低存气性粉料的气力输送系统及其输送方法
技术领域
本发明涉及粉状物料输送技术领域，特别涉及一种低存气性粉料的气力输送系统及其输送方法。
背景技术
工业生产过程中，经常需要对粉状物料进行输送，例如氟化铝是电解铝生产过程中的重要原料，它作为氧化铝融熔电解质的调整剂，可降低电解温度，增强导电性能，降低分子比，促进氧化铝的电解，电解铝生产时，需要将这种粉状的氟化铝输送到电解反应装置。
一般说来，粉状物料的输送可采用机械传送和气力输送的方法进行。采用机械式输送易产生扬尘污染环境，同时，对于要求高纯度的物料也会在输送过程中混入杂质，造成二次污染。气力输送又称气流输送，利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。气力输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作。但是含水量多、有粘附性或在高速运动时易产生静电的物料，不宜于进行气力输送。
与机械式输送方法相比，气力输送方法的优点是：物料在输送过程中完全密闭，受气候和环境的影响小，工人工作条件好，物料不致受潮、污损或混入杂质，设备简单，结构紧凑，布置灵活，占地较小，设备费用低，可同时进行某些工艺(如粉碎、烘干、分级)作业，易于集中控制，可实现自动化，提高输送能力。
尽管气力输送方法具有诸多优点，然而问题在于，对于低存气性粉料的输送来说，采用传统的仓式输送泵输送时，物料极易沉积在输送管道下部，逐渐积累最后导致堵塞输送管道。因此，低存气性的粉料不宜采用传统仓式输送泵气力输送方法。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种低存气性粉料的气力输送系统及其输送方法，能够避免低存气性粉料输送过程中堵塞管道的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种低存气性粉料的气力输送系统，包括：按照粉料传送路径依次设置的储料器、料斗、均匀给料装置、压缩空气气源装置、输送管道和终端料仓，其中，
所述料斗具有进料阀，用于控制储料器进入料斗的粉料量；
所述均匀给料装置的进料口连接所述料斗的出料口，所述均匀给料装置的出料口连接输送管道；
所述压缩空气气源装置具有进气阀组和压缩空气的进气口，该进气口与输送管道的入口对应；
粉料在均匀给料装置的带动下均匀进入到输送管道中，随着进气口压缩空气的进入和加压，粉料通过输送管道排至终端料仓。
其中，所述均匀给料装置包括：螺旋给料机或者叶轮给料机。
相应的，本发明还提供一种低存气性粉料的气力输送方法，包括以下步骤：
将粉料输送至料斗内；
开启压缩空气气源装置的进气阀组和均匀给料装置，使得粉料在均匀给料装置的带动下从料斗均匀进入输送管道，随着进气口动力气体的进入和加压；
低存气性粉料通过输送管道排至终端料仓，管道压力降至常压，关闭压缩空气气源装置的进气阀组和均匀给料装置。
所述将粉料输送至料斗内具体包括以下步骤：
打开料斗的进料阀，粉料从储料器进入料斗；
待粉料的进入料斗内达到设定量时，关闭进料阀。
所述粉料进入料斗内的设定量占整个料斗容量的80％。
所述粉料在输送管道中处于稀相输送状态。
所述粉料的堆积密度大于1.5t/m3，中位径小于150μm。
通过调整均匀给料装置的给料速度以调节气力输送的出力。
所述粉料包括氟化铝。
输送粉料时，所述输送管道和均匀给料装置处于密封状态。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明实施例提供的低存气性粉料的气力输送方系统及其输送方法，利用均匀给料装置将粉料在密封的系统内均匀送入输送管道，并通过压缩空气将低存气性粉料实时的、均匀的压送至终端料仓，使得物料在输送管道中处于稀相输送状态，能够避免低存气性粉料输送过程中堵塞管道的问题。
附图说明
通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为低存气性粉料气力输送系统的结构示意图；
图2为低存气性粉料气力输送方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
通常，气力输送方法采用压力气流作载体，以一定速度在密封的输送管道内运送粉料的输送方式。
根据粉料在输送管道中的密集程度，气力输送分为三种技术：
①稀相气力输送：固体含量低于1-10kg/m3，操作气速较高(约18～30m/s)，输送距离基本上在300m以内。该技术的成熟设备料封泵，输送操作简单无机械转动部件，输送压力低，无维修、免维护。
②密相气力输送：固体含量10-30kg/m3或固气比大于25的输送过程。操作气速较低，用较高的气压压送。该技术的成熟设备仓泵，输送距离达到500m以上，适合较远距离输送，但此设备阀门较多，气动、电动设备多，输送压力高，所有管道需用耐磨材料。密相气力输送具体还包括间歇充气罐式输送和脉冲式输送。间歇充气罐式输送是将颗粒分批加入压力罐，然后通气吹松，待罐内达一定压力后，打开放料阀，将颗粒物料吹入输送管中输送。脉冲式输送是将一股压缩空气通入储料罐，将物料吹松；另一股频率为20～40min-1脉冲压缩空气流吹入输料管入口，在管道内形成交替排列的小段料柱和小段气柱，借空气压力推动前进。
③负压输送：输送管道内压力低于大气压，自吸进料，但须在负压下卸料，能够输送的距离较短，这种技术的优点在于，设备投资、负荷较小，但是运行流速高，管道磨损严重，磨损出现漏洞无法察觉。
然而，当输送的粉料为低存气性粉料时，采用传统的仓式输送泵会引起物料极易沉积在输送管道下部的问题，逐渐积累最后导致堵塞输送管道。发明人研究后发现，低存气性的粉料不宜采用传统仓式输送泵气力输送方法。
基于此，本发明提出一种低存气性粉料的气力输送系统及其输送方法，将低存气性粉料通过均匀给料装置均匀送入输送管道，并通过压缩空气将低存气性粉料实时的、均匀的压送至终端料仓，使得物料在输送管道中处于稀相输送状态，不易沉积在管道下部而造成堵管。
以下结合附图详细说明所述低存气性粉料的气力输送系统的组成和结构。图1为所述输送系统的结构示意图。
如图所示，该系统包括：按照粉料传送路径依次设置的储料器1、料斗3、均匀给料装置4、压缩空气气源装置8、输送管道6和终端料仓7。其中：
所述储料器1为大体积的容器，用于存放待传输的粉料，其出料口和料斗3的进料口连接，料斗3和储料器1之间设置有进料阀2，用于控制储料器1进入料斗3的粉料量。
料斗3为粉料输送过程的起始端，所述均匀给料装置4的进料口连接所述料斗3的出料口，所述均匀给料装置4的出料口连接输送管道6。
优选的，所述均匀给料装置4包括：螺旋给料机或者叶轮给料机。螺旋给料机集粉料稳流输送、称重计量和定量控制为一体，能够根据设定值监视并控制给料速度和给料量。
所述压缩空气气源装置8，用于向系统内提供压缩空气使得系统内处于正压状态，压缩空气气源依次经进气阀组5、压缩空气的进气口9进入均匀给料装置4，然后与粉料一起依次经均匀给料装置4的出料口、输送管道的入口10进入输送管道6。该进气口9与输送管道的入口10对应、其中心处于同一直线以确保压缩空气由该进气口9喷入均匀给料装置4的出料口后经输送管道的入口10进入输送管道6。
粉料在均匀给料装置4的带动下均匀进入到输送管道6中，随着进气口9压缩空气的进入和加压，粉料通过输送管道6排至终端料仓7。
如图2所示，利用上述系统进行低存气性粉料的气力输送方法，包括以下步骤：
步骤S1：将低存气性粉料输送至料斗3内。
具体的，当低存气性粉料集聚在储料器1中后，打开料斗3的进料阀2，低存气性粉料从储料器1进入料斗3；待低存气性粉料进入料斗3内达到设定量时，关闭进料阀2。其中，所述低存气性粉料进入料斗3内的设定量占整个料斗容量的80％。
步骤S2：开启压缩空气气源装置8的进气阀组5和均匀给料装置4，使得粉料在均匀给料装置4的带动下从料斗3均匀进入输送管道6，随着进气口9动力气体的进入和加压。
步骤S3：低存气性粉料通过输送管道6排至终端料仓7，输送管道6内压力降至常压，关闭压缩空气气源装置8的进气阀组5和均匀给料装置4。
此时，系统恢复到初始状态，循环上述步骤S1-S3完成所有储料器1内存集的低存气性粉料的输送。
低存气性粉料在输送管道6中处于稀相输送状态。通过调整均匀给料装置4的给料速度可以调节气力输送的出力。
上述方法中，所述低存气性粉料的堆积密度大于1.5t/m3，中位径小于150μm。这种低存气性粉料包括电解铝生产过程的氟化铝，循环流化床锅炉脱硫所用的脱硫剂石灰石粉、浮法玻璃生产过程中的主要原料硅砂等。
下面以电解铝生产过程的粉料输送为例，详细介绍本发明所述低存气性粉料的气力输送系统及其输送方法。
氟化铝是电解铝生产过程中的重要原料，作为氧化铝融熔电解质的调整剂，可降低电解温度，增强导电性能，降低分子比，促进氧化铝的电解。但氟化铝同时也是一种高毒性的物料，必须在生产和输送过程中保持密封，防止粉尘对人和环境造成危害，因此必须采用气力输送方法。
由于氟化铝堆积密度大(1.6t/m3)，属于低存气性的粉料，在采用传统仓式气力输送时物料极易沉积在管道下部，最后堵塞输送管道。
采用本发明的输送系统和方法对氟化铝粉料进行稀相均匀气力输送，参考图1所示，将料斗3、螺旋给料机4、进气阀组和输送管道6等设备安装在氟化铝储料器1下，输送管道6的另一端连接终端料仓7，进气阀组的另一端与压缩空气气源8连接，从而组成气力输送系统。
其中，料斗1的容量为1m3，进气口9内压缩空气压力为0.7MPa，当打开料斗3的进料阀2时，储料器1中的氟化铝粉料从储料器1的出料口进入料斗3，待氟化铝粉料的进入量达到料斗3容量的80％时，关闭进料阀2，开启进气阀组5，启动螺旋给料机4；氟化铝粉料在螺旋给料机4的带动下均匀进入到输送管道6中，随着进气口9压缩空气的进入和加压，氟化铝粉料通过输料管道6排至终端料仓。
当料斗内所有的氟化铝粉料通过输送管道6排至终端料仓7后，输送管道6内的压力降至常压，停止螺旋给料机4并关闭进气阀组5，系统恢复到初始状态。
接着，再次打开进料阀2，使下一批粉料进入料斗3内，所述气力输送过程往复循环进行，将具有高毒性和存气性能差的氟化铝在密闭的气力输送系统中输送，从而可以同时解决粉料污染和堆积堵塞管道的问题。
上述方法采用螺旋给料机作为均匀给料装置，但并不仅限于此，也可采用叶轮给料机等设备。
综上可见，本发明实施例提供的低存气性粉料的气力输送方系统及其输送方法，利用均匀给料装置将粉料在密封的系统内均匀送入输送管道，并通过压缩空气将低存气性粉料实时的、均匀的压送至终端料仓，使得物料在输送管道中处于稀相输送状态，能够避免低存气性粉料输送过程中堵塞管道的问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种低存气性粉料的气力输送系统，其特征在于，包括：按照粉料传送路径依次设置的储料器、料斗、均匀给料装置、压缩空气气源装置、输送管道和终端料仓，其中，
所述料斗具有进料阀，用于控制储料器进入料斗的粉料量；
所述均匀给料装置的进料口连接所述料斗的出料口，所述均匀给料装置的出料口连接输送管道；
所述压缩空气气源装置具有进气阀组和压缩空气的进气口，该进气口与输送管道的入口对应；
粉料在均匀给料装置的带动下均匀进入到输送管道中，随着进气口压缩空气的进入和加压，粉料通过输送管道排至终端料仓。
2.根据权利要求1所述的低存气性粉料的气力输送系统，其特征在于，所述均匀给料装置包括：螺旋给料机或者叶轮给料机。
3.一种应用如权利要求1或2所述低存气性粉料的气力输送系统的低存气性粉料的气力输送方法，其特征在于，包括以下步骤：
将粉料输送至料斗内；
开启压缩空气气源装置的进气阀组和均匀给料装置，使得粉料在均匀给料装置的带动下从料斗均匀进入输送管道，随着进气口动力气体的进入和加压；
低存气性粉料通过输送管道排至终端料仓，管道压力降至常压，关闭压缩空气气源装置的进气阀组和均匀给料装置。
4.根据权利要求3所述低存气性粉料的气力输送方法，其特征在于，所述将粉料输送至料斗内包括以下步骤：
打开料斗的进料阀，粉料从储料器进入料斗；
待粉料的进入料斗内的量达到设定量时，关闭进料阀。
5.根据权利要求4所述低存气性粉料的气力输送方法，其特征在于，所述粉料进入料斗内的设定量占整个料斗容量的80％。
6.根据权利要求3所述低存气性粉料的气力输送方法，其特征在于，所述粉料在输送管道中处于稀相输送状态。
7.根据权利要求3所述低存气性粉料的气力输送方法，其特征在于，所述粉料的堆积密度大于1.5t/m3，中位径小于150μm。
8.根据权利要求3所述低存气性粉料的气力输送方法，其特征在于，通过调整均匀给料装置的给料速度以调节气力输送的出力。
9.根据权利要求3所述低存气性粉料的气力输送方法，其特征在于，所述粉料包括氟化铝。
10.根据权利要求3所述低存气性粉料的气力输送方法，其特征在于，输送粉料时，所述输送管道和均匀给料装置处于密封状态。
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