CN102556693A - 应用于物料称量的除尘罩及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的应用于物料称量的除尘罩及其方法，通过挡板将除尘罩内部完全地分隔为投料区域和负压吸风区域，粉尘从料筐内部自然发散至负压吸风区域以后，再通过风机运转负压吸出，因此料筐顶端开口表面的风速较低而使该表面的垂向风压趋于零。所述的除尘罩设置在物料输送与称量系统的料仓与料筐垂向之间。在除尘罩的顶部分别设置有，用于向料筐投放物料的投料口，以及用于在除尘罩内部形成局部空气负压以吸风除尘的吸风口。在投料口和吸风口之间设置有，将两者完全隔离的封闭挡板。

Description

应用于物料称量的除尘罩及其方法

技术领域

本发明涉及一种应用于物料称量的除尘方法和采用该方法的除尘罩，属于物料输送与称量技术领域。

背景技术

目前的国内配料输送行业，在物料输送与称量过程中为防止粉尘扩散而造成生产环境的污染，往往采用离心式风机和除尘罩进行负压吸风除尘。

虽然采用除尘装置能够净化生产环境、预防操作工人因此而患有呼吸道疾病，但是却在用于物料称量的料筐上方形成负压区域而导致称量精度的下降。对于要求精确称量的配料系统和生产工艺来说，兼顾精确称量与通风除尘效果一直是较难解决的关键技术课题。

所谓的风压就是垂直于气流方向的平面所受到的气流的压力。根据伯努利方程可知，风压直接地与风速有关。当称量物料的料筐顶部端口表面积一定时，根据风速而可测算出负压吸风除尘时，料筐受到向上负压的压力大小。

现行通常采取的解决手段如下，

1、料筐去皮时，风机停止运转；在称量过程中，风机运转；当进入精确给料阶段时，再次停止风机运转。

这种称量方式对于提高称量精度较为有效，但是缺点与局限也较为明显，精确给料时生产现场粉尘飞扬，既操作工人的身体伤害，也会造成飞扬的粉尘难以收集清扫，落于配料设备上也难以清理；另外，频繁地关停风机也会降低此类设备的使用寿命。

2、风机始终运转，但其转速可适当调节，但是却对称量精度造成直接地、明显地影响，当风机转速出现波动时直接造成称量精度地不稳定。

发明内容

本发明所述的应用于物料称量的除尘罩及其方法，在于解决上述问题而通过挡板将除尘罩内部完全地分隔为投料区域和负压吸风区域，粉尘从料筐内部自然发散至负压吸风区域以后，再通过风机运转负压吸出，因此料筐顶端开口表面的风速较低而使该表面的垂向风压趋于零。

本发明的目的是，通过将投料区域和负压吸风区域完全隔离，从而达到料筐内外压力的均衡而提高物料称量的精确度。

另一发明目的是，兼顾精确称量与通风除尘效果，在净化生产环境的同时保护操作工人的身体健康。

发明目的还在于，在投料与称量过程中风机运行正常，解决因频繁地关停风机而造成的设备损害。

为实现上述发明目的，所述应用于物料称量的除尘罩，设置在物料输送与称量系统的料仓与料筐垂向之间。具体地，

在除尘罩的顶部分别设置有，用于向料筐投放物料的投料口，以及用于在除尘罩内部形成局部空气负压以吸风除尘的吸风口。

在投料口和吸风口之间设置有，将两者完全隔离的封闭挡板。

如上述基本方案，针对风压是垂直于负压气流方向的料筐顶端开口表面所受到的压力，而导致风压产生的最直接因素是风速。

为解决负压吸风对料筐内外压力造成的失衡，本发明通过挡板将投料口和吸风口完全地隔离，即在除尘罩内部形成相互间隔的投料区域和负压吸风区域。

料筐设置于投料区域下方，在料筐内部受到的负压吸风作用较小或可忽略不计，粉尘依靠料筐内部的紊流而自然发散至料筐顶端开口的外部，在进入负压吸风区域以后再通过风机运转被负压吸出。

据此，料筐顶端开口表面的风速较低而不足以引起料筐内外压力失衡，料筐顶端开口表面的垂向风压趋于零，有利于提高物料称量的精度。

进一步地细化与提高除尘效果的改进措施是，所述的投料口设置在除尘罩顶部的中间位置，挡板将投料口包围在内部，在挡板内部形成投料区域。

在挡板的外侧设置有吸风口，挡板与除尘罩的内壁之间形成一环状的负压吸风区域。

如上所述，物料从除尘罩顶部中间位置投放入料筐，投放过程中形成的粉尘从除尘罩的环状周侧被负压吸出。

料筐可直接设置在除尘罩中间位置的下方，有利于将料筐完全地与负压吸风区域分开，料筐的内部所受到的负压吸风作用更小、更易控制。

而且，在负压除尘的同时进行物料正常地投放、称量，2种方向、不同压力方向的气流相互之间干扰影响的程度较小。

为优化负压吸风区域内部的负压平衡性能、进一步提高吸风除尘的效率，可在所述挡板的外侧周边，对称地设置有至少2个吸风口。

基于上述设计构思与原理，本发明还提供了如下应用于物料称量的除尘方法：

从料仓输送的物料被投放至秤顶部的料筐中进行称量，

在称量过程中，使用在料筐上方设置的除尘罩进行负压吸风除尘，

在除尘罩顶部的投料口和吸风口之间，设置有将两者完全隔离的封闭挡板，

挡板将除尘罩分为投料区域和负压吸风区域，

在料筐内部形成的粉尘，从料筐顶端开口进入到负压吸风区域以后被风机吸出，

料筐顶端开口表面的垂向风压趋于零。

如上述结构设计与应用的除尘罩，其内部空间被完全地分为投料区域和负压吸风区域，投料区域和投料区域下方的料筐所受到的负压吸风作用较小或可忽略不计。

当粉尘从料筐内部自然发散至料筐外部、并进入负压吸风区域以后，再依靠风机运转产生的局部负压而被吸出。

在上述除尘方法的过程中，即使风机始终运转，料筐顶端开口表面的垂向风压仍趋于零，因此并不针对物料称量产生不利影响。

更为优化与具备显著除尘效果的改进方案是，将投料口设置在除尘罩顶部的中间位置，挡板将投料口包围在内部，吸风口设置在挡板的外侧周边。

挡板与除尘罩的内壁之间形成一环状的负压吸风区域。

当除尘罩负压吸风除尘时，发散出的粉尘从料筐顶端开口沿任意方向均可进入负压吸风区域，负压吸风面积较大、除尘效率较高。

而且，负压除尘与物料投放所形成的2种方向、不同压力的气流相互之间不存在干扰。

为进一步提高负压吸风区域中负压分布的均衡性，可在挡板的外侧周边，对称地设置有至少2个吸风口。

如上所述，本发明应用于物料称量的除尘罩及其方法具有以下优点：

1、投料区域和负压吸风区域完全隔离，能够去除料筐整体因受压影响物料称量的因素，有效地提高物料称量的精确度。

2、同时解决精确称量与通风除尘效果的问题，得以在净化生产环境的同时保护操作工人的身体健康。

3、能够根据在称量过程中不停歇地运行风机，解决因频繁地关停而造成的设备损害。

附图说明

现结合如下附图对本发明做出进一步地说明。

图1是负压吸风除尘时形成风压的原理图；

图2是本发明所述除尘罩的示意图；

图3是图2的剖面示意图；

图4是应用本发明所述除尘方法和除尘罩的称量系统示意图。

如图1至图4所示，料仓1，料筐2，秤3，除尘罩4，投料区域I，负压吸风区域II，投料口41，吸风口42，挡板43，内壁44，螺旋给料器5。

图中的箭头表示的是气流方向。

具体实施方式

实施例1，如图1所示的是产生风压的原理，风压就是垂直于气流方向的平面所受到的气流的压力。

根据如下伯努利方程得出的气流—风压的对应关系：

wp＝0.5·ro·v²    <1>

其中wp为风压[单位是kN/m²]，ro为空气密度[单位是kg/m³]，v为风速[单位是m/s]。

由于空气密度ro和重度r的关系为：

r＝ro·g           <2>

因此  ro＝r/g      <3>

将公式<3>代入公式<1>中，

wp＝0.5·r·v²/g   <4>

公式<4>即为标准风压公式。

在标准大气环境下(比如气压为1013KPa，温度为15℃)，空气重度r＝0.01225[kN/m³]，纬度为45°处的重力加速度g＝9.8[单位是m/s²]，我们得到：

wp＝v²/1600    <5>

此式为用风速估计风压的通用公式。

现将风速代入公式<5>，10级大风相当于24.5-28.4m/s，取风速上限28.4m/s，得到风压wp＝0.5[kN/m²]，相当于每平方米广告牌承受约51千克的压力。

具体到实际配料称量系统中，现有除尘罩负压吸风口处的风速约为0.5-1.5m/s，取风速上限1.5m/s时，得到的风压为wp＝1.40625[N/m²]，相当于每平米受到1406.25克的压力；取风速下限0.5m/s时，得到的风压为wp＝0.15625[N/m²]，相当于每平米受156.25克的压力，即形成Pin＜Pout的内外压力差现象。

结合现有料筐规格所形成的顶端开口处表面P受到风压的截面积约为0.16m²，由于除尘风速而对秤产生了约25-225克压力的负值影响，这对关键配方物料的精确称量来说是较为重要的影响因素。

结合图1、图2和图3所示，既然风压是垂直于气流方向的平面P所受到的压力，如使料筐2顶端开口处的表面P垂向压差为零，则料筐2就不会因受到风压而产生对称量精度的影响。

为达到料筐2的内、外压力平衡而又能同时保证除尘效果，就需要针对料筐2内部的负压风速进行控制。

通过公式<5>得知，如现有料筐2的顶端开口表面P的面积约为400*400毫米，则将风速降低到0.32-0.43米/秒时，对于料筐2产生的负压压力为1-2克。

但是上述风速条件下的除尘效果不佳，理想的除尘风速应该在0.5-1.5米/秒之间，对此本发明采取如下结构改进的除尘罩。

应用于物料称量的除尘罩，设置在料仓1与料筐2的垂向之间。在除尘罩的顶部分别设置有，

投料口41，用于向料筐2投放物料并设置在除尘罩4顶部的中间位置；

吸风口42，用于在除尘罩4内部形成局部空气负压以吸风除尘；

在投料口41和吸风口42之间设置有，将两者完全隔离的封闭挡板43；

挡板43将投料口41包围在内部，在挡板43内部形成投料区域I；

在挡板43的外侧周边，对称地设置有2个吸风口42，挡板43与除尘罩4的内壁44之间形成一环状的负压吸风区域II。

应用于物料称量的除尘方法包括有：

从料仓1输送的物料被投放至秤3顶部的料筐2中进行称量，

在称量过程中，使用在料筐2上方设置的除尘罩4进行负压吸风除尘，

投料口41设置在除尘罩顶部的中间位置，挡板43将投料口41包围在内部，吸风口42设置在挡板43的外侧周边，

挡板43将除尘罩分为投料区域I和负压吸风区域II，即挡板43与除尘罩的内壁44之间形成一环状的负压吸风区域II，

在料筐2内部形成的粉尘，从料筐2顶端开口进入到负压吸风区域II以后被风机吸出，

料筐2顶端开口表面的垂向风压趋于零。

经试验可以得出结论，按上述结构设计与运行方法，在料筐2的顶端开口表面P的面积为400*400毫米，风速提至0.5-1.5米/秒的条件下，风机运转而作用于料筐2的负压压力约为2克，即风速对秤3称量时产生的影响约为2克，基本能够满足目前配料设备对称量精度及通风除尘效果的要求。

Claims (6)

1.一种应用于物料称量的除尘罩，设置在料仓(1)与料筐(2)的垂向之间，其特征在于：在除尘罩的顶部分别设置有，用于向料筐(2)投放物料的投料口(41)，以及用于在除尘罩内部形成局部空气负压以吸风除尘的吸风口(42)，

在投料口(41)和吸风口(42)之间设置有，将两者完全隔离的封闭挡板(43)。

2.根据权利要求1所述的应用于物料称量的除尘罩，其特征在于：所述的投料口(41)设置在除尘罩顶部的中间位置，挡板(43)将投料口(41)包围在内部，在挡板(43)内部形成投料区域(I)；

在挡板(43)的外侧设置有吸风口(42)，挡板(43)与除尘罩的内壁(44)之间形成一环状的负压吸风区域(II)。

3.根据权利要求2所述的应用于物料称量的除尘罩，其特征在于：在挡板(43)的外侧周边，对称地设置有至少2个吸风口(42)。

4.一种应用于物料称量的除尘方法，从料仓(1)输送的物料被投放至秤(3)顶部的料筐(2)中进行称量，

在称量过程中，使用在料筐(2)上方设置的除尘罩(4)进行负压吸风除尘，

其特征在于：在除尘罩顶部的投料口(41)和吸风口(42)之间，设置有将两者完全隔离的封闭挡板(43)，

挡板(43)将除尘罩分为投料区域(I)和负压吸风区域(II)，

在料筐(2)内部形成的粉尘，从料筐(2)顶端开口进入到负压吸风区域(II)以后被风机吸出，

料筐(2)顶端开口表面的垂向风压趋于零。

5.根据权利要求4所述的应用于物料称量的除尘方法，其特征在于：投料口(41)设置在除尘罩顶部的中间位置，挡板(43)将投料口(41)包围在内部，吸风口(42)设置在挡板(43)的外侧周边，

挡板(43)与除尘罩的内壁(44)之间形成一环状的负压吸风区域(II)。

6.根据权利要求5所述的应用于物料称量的除尘方法，其特征在于：在挡板(43)的外侧周边，对称地设置有至少2个吸风口(42)。

Images