CN102424274A - 一种粉体物料气力混合输送装置 - Google Patents

Abstract

一种粉体物料气力混合输送装置，它涉及一种气力混合输送装置。本发明解决了现有空气混合输送装置在混合量大的场合存在局限性，罐体的体积庞大，容积利用率低，工作效率下降，运行成本增加的问题。本发明的仓体圆筒竖直设置，排气阀和进料阀设置在混合输送仓的仓顶，混合输送仓内固定竖置有一中心管，混合输送仓的下端设置有辅助充气装置，辅助充气装置的下端与第一向下缩径管相连接，第一向下缩径管的下端设置有主充气装置，主充气装置下端与出料阀相连接，出料阀的下端连接第二向下缩径管，第二向下缩径管的下端连接出粉管，出粉管装配有气力输送粉料切断阀，混合输送仓上部设置有气力输送加压阀。本发明适用于气力混合输送过程中。

Description

一种粉体物料气力混合输送装置

技术领域

本发明涉及一种气力混合输送装置，具体涉及一种粉体物料气力混合输送装置。

背景技术

现有技术公开的粉状物料气力混合输送装置，是在混合罐的下部沿圆周设置一排倾斜向上的混合喷嘴，在混合过程中，罐体内的粉状物料被压缩空气直接抛起或进行螺旋状的上升运动，并作强烈翻滚，物料又因重力作用而回落到罐的底部，从而实现粉状物料间的混合。混合完成后的粉状物料被压缩空气送入输送管道而到达目的地。该类气力混合输送装置运行时，粉状物料被压缩空气全部直接抛起，因此，罐体的上部要有足够大的空间，以容纳被抛起的物料，罐体的体积相对来说比较大。同时当需要混合的物料量比较大时，瞬间需要的压缩空气流量非常大，使设备的造价增加很多。因此，该类空气混合输送装置用于混合量大的场合存在局限性，罐体的体积庞大，容积利用率低，其工作效率下降，运行成本增加。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有空气混合输送装置在混合量大的场合存在局限性，罐体的体积庞大，容积利用率低，工作效率下降，运行成本增加的问题，进而提供一种粉体物料气力混合输送装置。

本发明的技术方案是：一种粉体物料气力混合输送装置包括混合输送仓、排气阀和进料阀，混合输送仓包括仓体圆筒和仓体缩径筒，仓体圆筒竖直设置，且仓体圆筒的上端为球冠形的仓顶，仓体圆筒的下端与仓体缩径筒的上端连接，仓体缩径筒为圆锥台形的仓体缩径筒，排气阀和进料阀设置在混合输送仓的仓顶，一种粉体物料气力混合输送装置还包括中心管、辅助充气装置、第一向下缩径管、主充气装置、出料阀、第二向下缩径管、出粉管、气力输送粉料切断阀和气力输送加压阀，混合输送仓内固定竖置有一中心管，中心管的上端和下端分别低于混合输送仓的仓体圆筒的上端和下端，混合输送仓的下端设置有辅助充气装置，辅助充气装置的下端与圆锥台形的第一向下缩径管相连接，第一向下缩径管的下端设置有主充气装置，主充气装置的下端与出料阀相连接，出料阀的下端连接一圆锥台形的第二向下缩径管，第二向下缩径管的下端连接出粉管，出粉管装配有气力输送粉料切断阀，混合输送仓的上部设置有气力输送加压阀，混合输送仓、中心管、辅助充气装置和主充气装置的轴心重合。

本发明与现有技术相比具有以下效果：1.本发明采用了同轴心竖置双筒混合输送仓结构，配以圆环形式的主、辅充气装置，能够有效利用喷气气流，并使粉体的运行轨迹可控，从而降低对压缩空气流量的要求，提高混合输送仓的容积利用率，很好地实现了粉体大批量混合及输送操作，具有设备体积小、容积利用率和工作效率高、造价和运行成本低的优点。2.本发明结构简单，使用方便。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图(箭头方向为粉体的运行轨迹)；图2是图1在A处的局部放大图(箭头方向为粉体的运行轨迹)。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种粉体物料气力混合输送装置包括混合输送仓1、排气阀2和进料阀3，混合输送仓1包括仓体圆筒1-1和仓体缩径筒1-2，仓体圆筒1-1竖直设置，且仓体圆筒1-1的上端为球冠形的仓顶，仓体圆筒1-1的下端与仓体缩径筒1-2的上端连接，仓体缩径筒1-2为圆锥台形的仓体缩径筒，排气阀2和进料阀3设置在混合输送仓1的仓顶，一种粉体物料气力混合输送装置还包括中心管4、辅助充气装置5、第一向下缩径管6、主充气装置7、出料阀8、第二向下缩径管9、出粉管10、气力输送粉料切断阀11和气力输送加压阀12，混合输送仓1内固定竖置有一中心管4，中心管4的上端和下端分别低于混合输送仓1的仓体圆筒1-1的上端和下端，混合输送仓1的下端设置有辅助充气装置5，辅助充气装置5的下端与圆锥台形的第一向下缩径管6相连接，第一向下缩径管6的下端设置有主充气装置7，主充气装置7的下端与出料阀8相连接，出料阀8的下端连接一圆锥台形的第二向下缩径管9，第二向下缩径管9的下端连接出粉管10，出粉管10装配有气力输送粉料切断阀11，混合输送仓1的上部设置有气力输送加压阀12，混合输送仓1、中心管4、辅助充气装置5和主充气装置7的轴心重合。

本实施方式在具体实施时，上述仓体圆筒1-1、球冠形的仓顶和圆锥台形的仓体缩径筒1-2可采用焊接或法兰连接组合。

本实施方式的排气阀2和进料阀3可采用蝶阀，排气阀2上有过滤布，用于过滤气体中的粉料。在混合输送仓1内通过径向设置的横杆固定一与仓体圆筒同轴线的中心管4，中心管4的上端和下端分别低于仓体圆筒1-1的上端和下端。

本实施方式的出料阀8可以采用蝶阀。

本实施方式的气力输送粉料切断阀11和气力输送加压阀12分别由一个气动两通阀和一个单向阀组合构成。

本发明工作时，粉体可由进料阀3进入到混合输送仓1内。为便于实现粉料的气力输送进料，本发明在混合输送仓1的仓体圆筒的上部安装一气力输送进粉阀13，该气力输送进粉阀13可采用气力输送进料球阀。本发明设置有支架14，用于对混合输送仓1进行固定。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的辅助充气装置5包括辅助充气环5-1和第一内圆筒5-2，第一内圆筒5-2设置在辅助充气环5-1的上端，且第一内圆筒5-2的上端与混合输送仓1的下端相连接，第一内圆筒5-2的下部沿圆周均布有一排与辅助充气环5-1形气道相连通的多个辅助充气孔5-3，每个辅助充气孔5-3为向上倾斜的圆孔，且每个向上倾斜的圆孔的轴线与第一内圆筒5-2的轴向和径向具有一定夹角，辅助充气装置5的第一内圆筒5-2的下端与圆锥台形的第一向下缩径管6相连接。如此设置，能够有效的利用喷气气流，并使粉体的运行轨迹可控，从而降低对压缩空气流量的要求，提高混合输送仓的容积利用率，很好地实现了粉体大批量混合及输送操作。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

本实施方式的辅助充气装置5的环形气道的横截面可以是圆形的，也可以是矩形的。在辅助充气装置5的辅助充气环5-1的下面分别设置有一至二个进气孔，各进气孔与外部气源相通。

具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的主充气装置7包括主充气环7-1和第二内圆筒7-2，第二内圆筒7-2设置在主充气环7-1的上端，且第二内圆筒7-2的上端与第一向下缩径管6的下端相连接，第二内圆筒7-2的下部沿圆周均布有一排与主充气环7-1形气道相连通的多个主充气孔7-3，每个主充气孔为径向的圆孔，主充气装置7的第二内圆筒7-2的下端与出料阀8相连接。如此设置，能够有效的利用喷气气流，并使粉体的运行轨迹可控，从而降低对压缩空气流量的要求，提高混合输送仓的容积利用率，很好地实现了粉体大批量混合及输送操作。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

本实施方式的主充气装置7的环形气道的横截面可以是圆形的，也可以是矩形的。在辅助充气装置5的辅助充气环5-1的下面和主充气装置7的主充气环7-1的下面分别设置有一至二个进气孔，各进气孔与外部气源相通。

具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的所述粉体物料气力混合输送装置还包括气力输送进粉阀13，气力输送进粉阀13设置在混合输送仓1的上部。如此设置，能够与进料阀3同时进行进料，不但提高了工作效率，还避免了因其中一个加料设备坏了，影响工作的继续进行。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的混合输送仓1的仓体圆筒1-1的直径为500mm～3500mm，仓体圆筒1-1的直径与仓体圆筒1-1的高度之比为1∶1.2～1∶4.5。如此设置，不但使得设备体积小、容积利用率高，还使得造价和运行成本低。其它组成和连接关系与具体实施方式一或四相同。

具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的混合输送仓1的仓体缩径筒1-2的锥角为40°～90°。如此设置，便于粉体的输送。其它组成和连接关系与具体实施方式一或五相同。

具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的中心管4的直径与混合输送仓1的仓体圆筒1-1的直径之比为1∶1.5～1∶3.0，中心管4的上端与仓体圆筒1-1的上端之间的距离为400mm～550mm，中心管4的下端与仓体圆筒1-1的下端之间的距离为200mm～250mm。如此设置，便于粉体的快速输送。其它组成和连接关系与具体实施方式一或六相同。

具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的辅助充气装置5的第一内圆筒5-2的直径为500mm～1500mm，第一内圆筒5-2的高度为80mm～200mm；辅助充气孔的轴线与辅助充气环内圆筒的径向夹角为15°～45°，辅助充气孔5-3的轴线与第一内圆筒5-2的轴向夹角为30°～65°。如此设置，能够有效利用喷气气流，并使粉体的运行轨迹可控，从而降低对压缩空气流量的要求，提高混合输送仓的容积利用率，很好地实现了粉体大批量混合及输送操作。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式九：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的第一向下缩径管6的锥角为40°～90°。如此设置，便于粉体的输送和循环。其它组成和连接关系与具体实施方式一或八相同。

具体实施方式十：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的主充气装置7的第二内圆筒7-2的直径为150mm～800mm，第二内圆筒7-2的高度为30mm～80mm。如此设置，能够有效利用喷气气流，并使粉体的运行轨迹可控，从而降低对压缩空气流量的要求，提高混合输送仓的容积利用率，很好地实现了粉体大批量混合及输送操作。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。

本发明的工作原理说明如下：

粉料由进料阀3或气力输送进粉阀13进入到混合输送仓1内，混合输送仓1内的多余空气经排气阀2排出。当进料量达到设定值时，停止进料并关闭进料阀3或气力输送进粉阀13。进料操作结束后，气源系统的压缩空气控制阀开始脉冲导通，洁净空气经控制阀以脉冲的形式进入到主充气装置7的环形气道及辅助充气装置5的环形气道内，然后，压缩空气再经主充气装置7及辅助充气装置5的主充气孔和辅助充气孔喷出。由辅助充气装置5的辅助充气孔喷出的气体首先沿着辅助充气环内圆筒和混合输送仓1的仓体缩径筒内侧高速运行，形成速度很大的脉冲螺旋上升气流，该高速脉冲螺旋上升气流集中于混合输送仓1仓体圆筒的内表面上，当该气流运行到仓体缩径筒的内表面时，由于气流惯性作用，它就会沿着圆锥台形的仓体缩径筒的内表面运行，当该气流进一步运行到混合输送仓1的仓体圆筒部分时它又沿着仓体圆筒的内表面运行，这种沿着混合输送仓1内表面运行的脉冲螺旋上升气流可以到达或接近物料的上表面，使混合输送仓1内壁附近的所有粉体与空气充分混合，以提高其流动性。由主充气装置7的主充气孔喷出的气体，由于主充气装置7下部的出料阀8是关闭的，它只能沿着主充气装置7的主充气环内圆筒的内表面向上运动，形成垂直向上的平行风。混合操作刚开始时，由于主充气装置7和辅助充气装置5的脉冲气流是同步的，可以观察到混合输送仓1内侧四周的粉体和中心管4内的粉体同步脉动升降，但随时间的推移，混合输送仓1内侧四周的粉体每次上升的幅度减小，下降的幅度增大，而中心管4内的粉体则每次上升的幅度增大，下降的幅度减小。几个脉冲工作周期以后，混合输送仓1内侧四周的粉体开始仅作脉动下降运动，而中心管4内的粉体开始快速脉动喷出。这主要是由于脉冲气流不断地对混合输送仓1内的粉体进行充气，当粉体物料内部的气体含量增加到一定值后，粉体粒子之间的距离增大，粉体粒子基本处于悬浮状态，体积膨胀，粉体的内摩擦系数急剧下降，但粉体与容器侧壁的摩擦系数变化并不大，因此，混合输送仓1中心位置附近粉体的上升阻力急剧变小，而混合输送仓1内侧附近的粉体上升阻力变化不大，从而使大量的粉体从混合输送仓1的中心脉动喷出，并向四周散落。随着大量的粉体从混合输送仓1的中心脉动喷出，混合输送仓1的中心位置附近粉体的上升阻力进一步减小，因此，开始阶段每次喷出的物料量逐渐增加，混合输送仓1内侧四周的物料重量不断变大，该处的粉体上升幅度开始减小，同时，由于位于混合输送仓1中心附近的粉体是整体脉动上升的，其底部就会产生相应的空间，该空间周围的粉体在其周围压力的作用下就会自动地进入到该空间内，而由于混合输送仓1下部周边粉体向中心移动而留下的空间则由其上部的粉体下落充填，使得位于混合输送仓1内四周的粉体上升的幅度不断减小，直到其上升运动消失，而其下降的幅度却在不断增大，最后达到某一固定值。最终物料在混合输送仓1内形成脉动循环。当物料运动到混合输送仓1底部附近时向仓体中心集中，集中到仓体底部中心附近的粉体向上运动，并作强烈翻转，当粉体运动到中心管4的上端口时，从中心管4的上端口喷出，并向四周散落，最后再沿中心管4的外侧向下运动，通过使粉体物料在混合输送仓1内不断地集中，强烈翻转和散落，从而实现了粉体物料的混合操作。该过程经过多次反复，物料即可获得较高的混合度。中心管4的作用是当粉体和气流进入到中心管后，它就被限制在管内，而不会水平泄漏，提高了工作效率。同时，由于中心管4的存在，消除了最大喷射高度和最小喷射速度的限制，从而可以使混合输送仓的体积做的很大，极大地提高了设备的工作能力。从粉体上部流出的气体经排气阀2排入到大气中。当物料混合操作结束后，关闭排气阀2，打开出料阀8，同时，脉冲开通气力输送加压阀12和气力输送粉料切断阀11，将物料以料栓的形式卸出，输送到指定料仓中。输送操作结束后，关闭出料阀8、气力输送加压阀12及气力输送粉料切断阀11，打开排气阀2为下一周期工作做好准备。

Claims (10)

1.一种粉体物料气力混合输送装置，它包括混合输送仓(1)、排气阀(2)和进料阀(3)，混合输送仓(1)包括仓体圆筒(1-1)和仓体缩径筒(1-2)，仓体圆筒(1-1)竖直设置，且仓体圆筒(1-1)的上端为球冠形的仓顶，仓体圆筒(1-1)的下端与仓体缩径筒(1-2)的上端连接，仓体缩径筒(1-2)为圆锥台形的仓体缩径筒，排气阀(2)和进料阀(3)设置在混合输送仓(1)的仓顶，其特征在于：一种粉体物料气力混合输送装置还包括中心管(4)、辅助充气装置(5)、第一向下缩径管(6)、主充气装置(7)、出料阀(8)、第二向下缩径管(9)、出粉管(10)、气力输送粉料切断阀(11)和气力输送加压阀(12)，混合输送仓(1)内固定竖置有一中心管(4)，中心管(4)的上端和下端分别低于混合输送仓(1)的仓体圆筒(1-1)的上端和下端，混合输送仓(1)的下端设置有辅助充气装置(5)，辅助充气装置(5)的下端与圆锥台形的第一向下缩径管(6)相连接，第一向下缩径管(6)的下端设置有主充气装置(7)，主充气装置(7)的下端与出料阀(8)相连接，出料阀(8)的下端连接一圆锥台形的第二向下缩径管(9)，第二向下缩径管(9)的下端连接出粉管(10)，出粉管(10)装配有气力输送粉料切断阀(11)，混合输送仓(1)的上部设置有气力输送加压阀(12)，混合输送仓(1)、中心管(4)、辅助充气装置(5)和主充气装置(7)的轴心重合。

2.根据权利要求1所述一种粉体物料气力混合输送装置，其特征在于：辅助充气装置(5)包括辅助充气环(5-1)和第一内圆筒(5-2)，第一内圆筒(5-2)设置在辅助充气环(5-1)的上端，且第一内圆筒(5-2)的上端与混合输送仓(1)的下端相连接，第一内圆筒(5-2)的下部沿圆周均布有一排与辅助充气环(5-1)形气道相连通的多个辅助充气孔(5-3)，每个辅助充气孔(5-3)为向上倾斜的圆孔，且每个向上倾斜的圆孔的轴线与第一内圆筒(5-2)的轴向和径向具有一定夹角，辅助充气装置(5)的第一内圆筒(5-2)的下端与圆锥台形的第一向下缩径管(6)相连接。

3.根据权利要求1或2所述一种粉体物料气力混合输送装置，其特征在于：主充气装置(7)包括主充气环(7-1)和第二内圆筒(7-2)，第二内圆筒(7-2)设置在主充气环(7-1)的上端，且第二内圆筒(7-2)的上端与第一向下缩径管(6)的下端相连接，第二内圆筒(7-2)的下部沿圆周均布有一排与主充气环(7-1)形气道相连通的多个主充气孔(7-3)，每个主充气孔为径向的圆孔，主充气装置(7)的第二内圆筒(7-2)的下端与出料阀(8)相连接。

4.根据权利要求3所述一种粉体物料气力混合输送装置，其特征在于：所述粉体物料气力混合输送装置还包括气力输送进粉阀(13)，气力输送进粉阀(13)设置在混合输送仓(1)的上部。

5.根据权利要求1所述一种粉体物料气力混合输送装置，其特征在于：混合输送仓(1)的仓体圆筒(1-1)的直径为500mm～3500mm，仓体圆筒(1-1)的直径与仓体圆筒(1-1)的高度之比为1∶1.2～1∶4.5。

6.根据权利要求1或5所述一种粉体物料气力混合输送装置，其特征在于：混合输送仓(1)的仓体缩径筒(1-2)的锥角为40°～90°。

7.根据权利要求6所述一种粉体物料气力混合输送装置，其特征在于：中心管(4)的直径与混合输送仓(1)的仓体圆筒(1-1)的直径之比为1∶1.5～1∶3.0，中心管(4)的上端与仓体圆筒(1-1)的上端之间的距离为400mm～550mm，中心管(4)的下端与仓体圆筒(1-1)的下端之间的距离为200mm～250mm。

8.根据权利要求1或2所述一种粉体物料气力混合输送装置，其特征在于：辅助充气装置(5)的第一内圆筒(5-2)的直径为500mm～1500mm，第一内圆筒(5-2)的高度为80mm～200mm；辅助充气孔的轴线与辅助充气环内圆筒的径向夹角为15°～45°，辅助充气孔(5-3)的轴线与第一内圆筒(5-2)的轴向夹角为30°～65°。

9.根据权利要求1所述一种粉体物料气力混合输送装置，其特征在于：第一向下缩径管(6)的锥角为40°～90°。

10.根据权利要求3所述一种粉体物料气力混合输送装置，其特征在于：主充气装置(7)的第二内圆筒(7-2)的直径为150mm～800mm，第二内圆筒(7-2)的高度为30mm～80mm。

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