CN103407799B - 一种物料真空输送系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种物料真空输送系统及其使用方法，该系统包括控制系统、出料罐、真空泵及空气压缩机，所述的出料罐设有进料口及出料口，真空泵与空气压缩机分别和出料罐连接，连接处以及进料口、出料口处均设有由控制系统控制的阀门。该方法中，当需要对罐内物料进行两相分离并出料时，先开启气泡发生器，调节电极的电流使轻重两相分离，再开启重相出料口阀门排出重相物料，最后开启轻相出料口阀门，物料排空后关闭空气压缩机和所有阀门。本发明既可进行物料输送又可将轻重两相分离，低能耗、无磨损、物料适应性极强且稳定性高，适用于不同含水率的流体或半流体复杂物料。

Description

一种物料真空输送系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及物料输送领域，特别是涉及一种物料真空输送系统及其使用方法。

背景技术

粘稠、不均质、性状复杂的物料输送一直是业界难题，这类物料含较多大块塑料、硬度较高的瓷片、砂石以及金属异物，复杂的物料性状决定了其输送困难、投资较大。目前输送该种物料的设备多为液压柱塞泵、螺杆泵以及螺旋输送机等，但是，在实际使用时却发现还存在有若干缺点，因而未能达到最佳的使用效果，其缺点可归纳如下：

1、半流体物料含水率低、流动性差，如果利用传统的泵式出料系统，较低的流动性导致泵送效率低，能耗大，发热量大，同时物料中的硬杂质易导致设备损耗。

2、传统的皮带或螺旋出料方式也容易导致物料泄漏或输送不均匀，容易产生臭味。

3、现有的泵式物料输送装置容易被物料中的塑料缠绕以及被其中的砂石和碎瓷片等磨损，导致设备使用寿命短，运行稳定性差；

4、采用螺旋输送机作为物料输送装置，塑料容易缠绕在螺旋轴上，导致堵塞，此外由于该种方式的密闭性差，容易产生物料泄漏；

5、液压柱塞泵可输送复杂的物料，但该种设备的结构复杂，维护费用高，投资强度大，输送量小且不均匀。

6、现有的出料系统和物料输送系统分开且占地较大，设备较为复杂，耗电量大。

由此可见，上述现有的物料真空输送系统及其使用方法仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种能耗低、物料适应性强且运行稳定的新的物料输送系统,实属当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种物料真空输送系统及其使用方法，使其物料适应性强、设备运行稳定、输送效率高，从而克服现有的输送泵能耗大、物料适应性差、运行不稳定的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种物料真空输送系统，包括控制系统、出料罐、真空泵及空气压缩机，所述的出料罐设有进料口及出料口，真空泵与空气压缩机分别和出料罐连接，连接处以及进料口、出料口处均设有由控制系统控制的阀门。

作为进一步改进，所述的进料口有两个，分别位于出料罐的上端和下端。

所述的出料罐顶部还设有压力传感器。

所述的出料口包括轻相出料口和重相出料口。

所述的出料罐下端设有气泡发生器。

所述的出料罐内设有电极。

所述的电极有六个，分别设置在出料罐内壁的上、下、底部以及物料容载液面高度处、轻相出料口上缘、重相出料口上缘。

此外，本发明还提供了一种上述的物料真空输送系统的使用方法，其特征在于进料时包括以下步骤：关闭所述的出料罐所有阀门，控制系统接收到物料输送信号后，控制开启真空泵与出料罐之间的阀门，打开真空泵，开启进料口阀门；物料进入出料罐，当物料液位达到指定位置后，关闭真空泵及各阀门；当不需要对罐内物料进行分离而出料时，开启出料口阀门并开启空气压缩机，物料从出料口排出；当需要对罐内物料进行两相分离时，出料包括以下步骤：开启气泡发生器，调节电极的电流使轻重两相分离，开启重相出料口阀门并开启空气压缩机，重相物料从重相出料口排出，重相物料排空后，关闭重相出料口阀门，开启轻相出料口阀门，物料从轻相出料口排出，物料排空后关闭空气压缩机，关闭所有阀门。

作为一种改进，所述的重相物料排空、物料排空均通过电极电流变化监测。

所述的开启进料口阀门之前，控制出料罐内压力在0.01-0.02MP。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1、本发明巧妙地将物质分离系统和输送系统整合在一起，在物料输送的同时实现物料的两相分离，提高了效率。

2、本发明利用真空而非机械接触的方式，将成分复杂的物料吸流至出料罐内，而后利用加压的方式将物料输送到目的地，整个过程为自动化控制。由于该系统采用非机械接触的输送方式，低能耗、无磨损、物料适应性极强且稳定性高，适用于不同含水率的流体或半流体复杂物料，有效地提高了社会效益和经济效益。

3、本设备整体密闭，异味小，操作环境好，不会带来二次污染。

4、由于整个系统采用自动控制的运行的方式，无需人工，可远程操作，降低了运行费用的同时，提升了设备的可靠性。

5、此外，本设备针对油水混合物特别设计了油水分离系统，实现了输送过程中将混合物中的油脂与水分离，因此本设备除了适用于性状复杂物料的输送外还适用于含油废水的输送。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明一种物料真空输送系统的结构示意图。

具体实施方式

本专利中描述的物料真空输送系统即可自动化完成将物料从料仓内真空吸出，而后输送至目的地，若物料有可分相性质（如油水混合物），该系统输送物料的同时能够将轻重两相物料分离并分别输送。

参照图1所示，本发明提供一种物料真空输送系统，包括控制系统、出料罐、真空泵及空气压缩机，所述的出料罐设有进料口及出料口，并在进料口、出料口处分别设有由控制系统开关的阀门，真空泵与空气压缩机分别和出料罐连接，连接处设有由控制系统控制的阀门。

进料口优选为两个，分别位于出料罐的上端和下端，两个进料口1、2可同时开启，或按照需求只开启其中一个。

出料罐的顶部设有压力传感器7，用于检测罐内压力，还可在出料罐侧壁设置检修口9、顶部设置视窗8。

进一步地，出料罐下端设有气泡发生器16，出料罐内设有电极，电极优选为六个，分别设在出料罐内壁上。电极10位于罐体上部，其位置与出料罐内物料液面设计高度一致，电极11及电极12分别位于距罐体上部和下部，与其他电极共同监控罐体内混合物料是否已经稳定分层，当稳定分层后，各个电极发送的信号为电流值。电极13位于轻相出料口4的上缘，用于监控轻相物料的出料液位，电极14位于重相出料口3的上缘，用于监控重相物料的出料液位。电极15位于出料罐的底部，为供电电极。出料口包括轻相出料口4和重相出料口3。

该系统使用时，首先关闭出料罐的所有阀门。控制系统获得需要开始输送物料的信号后，开启连接出料罐和真空泵的阀门6，阀门6优选为电磁阀，开启真空泵，控制出料罐内压力在0.01-0.02MP。然后控制开启进料口1、2的阀门，被输送的物料由于大气压力的作用被输送至出料罐内。出料罐罐体上部设有电极10，可用于监测物料的液位，当物料液位达到电极10的传感器时，控制系统获得信号，而后关闭真空泵、阀门6及进料口1、2的阀门。

若不需对出料罐内物料进行分离时，开启出料口阀门并打开连接空气压缩机的阀门5，开启空气压缩机，物料即可从出料口排出。

当需要对物料进行两相分离时，开启气泡发生器16，利用气浮原理使轻重两相分离，分离过程中物料的电阻率发生改变，控制电极10-14的输出电流不断改变，直至分离完毕后，物料电阻率不再发生变化，电极输出电流稳定，关闭气泡发生器。此时开启重相出料口3阀门并开启与空气压缩机连接的阀门5，开启空气压缩机，重相物料从重相出料口3排出。当轻重两相界面到达电极14处时，电极14输出的电流发生改变，控制系统获得该信号后，关闭重相出料口3的阀门。开启轻相出料口4的阀门，物料从轻相出料口4排出，当轻相物料上液面低于电极13时，该处电极发送信号给控制系统，控制轻相出料口4关闭并关闭空气压缩机及其阀门5。如果物料在大气压力下即可完成输送，可不开启空气压缩机，只开启阀门5使出料罐与大气连通即可。

轻相或重相物料无需一次排净，该装置为批序式输送装置，本批次剩余物料将与下一批次同种物料混合，进入下一次分离、输送循环。

电极10、11、12、13、14共同配合完成监测轻重物料是否分层完毕。以油水混合物为例，当混合物含油较低（例如10%）时，分离过程中油脂不断上浮，电极10下方的油脂层增厚，电导率下降，电极10输出电流降低，其他电极的电流变化不大，当电极10及其他电极电流均稳定后，则物料分层完毕；当混合物中的物料含油较多时，分离完毕后，电极10,11甚至电极12以及13皆处于油脂层，则该种情况下，所有处于油脂层的电极的输出电流都是逐渐降低直至稳定。

电极电流的数值由物料轻重两相的性质决定，该数值与物料特性相关，需预先实验确定。实验方法为：在第一次输送该种物料时，通过较长时间气浮处理，气浮时间长度为当各处电极信号稳定后继续气浮1至2小时，确保输送罐内物料完全分层完毕，记录各个电极的数据，即可得到相应物料完全分离的电极电流值。以后再次输送相同物料可直接由所记录的数据设定电流值。

出料罐的下端设有供电电极15，输入12v安全电压，当物料接触电极14时，电极14与电极15通过物料达到联通状态，此时电极14输出电流；同理，物料液位到达其他电极时，其他电极同电极15联通，输出电流。

较佳的，储料罐主罐体包括圆柱部分和底部倒圆锥部分，其中罐体圆柱部分直径为2m，高度为3m，圆锥部分高度为0.9m，罐体的各个进出料口的管段直径为0.2m，长度0.3m；轻相出料口4和罐体焊接部位的上缘与圆柱底部的距离为0.15m，重相出料口3和罐体焊接部位的上缘与圆柱底部的距离为0.6m。电极10位于距罐体顶部0.4米处，电极11及电极12分别位于距罐体顶部1.5米和2.5米处，电极13位于轻相出料口4的上缘0.05米处，电极14位于重相出料口3的上缘0.05米处。

本发明巧妙地将物质分离系统和输送系统整合在一起，利用真空而非机械接触的方式，将成分复杂的物料吸流至出料罐内，而后利用加压的方式将物料输送到目的地，整个过程为自动化控制，由于该系统采用非机械接触的输送方式，低能耗、无磨损、物料适应性极强切稳定性高，从而有效地提高了社会效益和经济效益。此外，本设备针对油水混合物特别设计了油水分离系统，实现了输送过程中将混合物中的油脂与水分离，因此本设备除了适用于性状复杂物料的输送外还适用于含油废水的输送。

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，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种物料真空输送系统，其特征在于：包括控制系统、出料罐、真空泵及空气压缩机，所述的出料罐设有进料口及出料口，真空泵与空气压缩机分别和出料罐连接，连接处以及进料口、出料口处均设有由控制系统控制的阀门；

所述的出料口包括轻相出料口和重相出料口，所述轻相出料口和重相出料口均设置在靠近出料罐下端处，且轻相出料口位于重相出料口上方，所述的出料罐下端设有气泡发生器，并有六个电极分别设置在出料罐内壁的上、下、底部以及物料容载液面高度处、轻相出料口上缘、重相出料口上缘。

2.根据权利要求1所述的一种物料真空输送系统，其特征在于：所述的进料口有两个，分别位于出料罐的上端和下端。

3.根据权利要求1所述的一种物料真空输送系统，其特征在于：所述的出料罐顶部还设有压力传感器。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的物料真空输送系统的使用方法，其特征在于：

进料时包括以下步骤：

关闭所述的出料罐所有阀门，

控制系统接收到物料输送信号后，控制开启真空泵与出料罐之间的阀门，打开真空泵，

开启进料口阀门，物料进入出料罐，

当物料液位达到指定位置后，关闭真空泵及各阀门；

当不需要对罐内物料进行分离而出料时，开启出料口阀门并开启空气压缩机，物料从出料口排出；

当需要对罐内物料进行两相分离时，出料包括以下步骤：

开启气泡发生器，调节电极的电流使轻重两相分离，

开启重相出料口阀门并开启空气压缩机，重相物料从重相出料口排出，

重相物料排空后，关闭重相出料口阀门，开启轻相出料口阀门，物料从轻相出料口排出，

物料排空后关闭空气压缩机，关闭所有阀门。

5.根据权利要求4所述的物料真空输送系统的使用方法，其特征在于：所述的重相物料排空、物料排空均通过电极电流变化监测。

6.根据权利要求4所述的物料真空输送系统的使用方法，其特征在于：所述的开启进料口阀门之前，控制出料罐内压力在0.01-0.02MP。