CN104097951B - 一种自动脉冲进气的气力输送用补气阀 - Google Patents
一种自动脉冲进气的气力输送用补气阀 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种自动脉冲进气的气力输送用补气阀，属于一种用在气力输送系统上的装置，主进气阀体与脉冲发生器阀体之间的第二内腔内安装的主活塞通过第一连杆与主进气阀体的第一内腔内的主阀芯连接在一起，第三空腔内的压力开关活塞经第二连杆与脉冲压力开关阀体的第四内腔内的压力开关阀芯连接在一起，第二内腔内的脉冲发生器主活塞通过第三连杆，与脉冲发生器阀体的第五内腔内的脉冲发生器开关活塞连接在一起。这种补气阀能在输送管道堵管时实现自动脉冲补气，在堵管解除后脉冲进气自动停止补气，其解堵原理类似于空气炮，可以用最少的压缩气进对管道进行疏通，除了可以解除输送管道堵管，还可以用来实现高浓度物料和远距离的输送。
Description
技术领域
本发明提供了一种用在气力输送系统上的装置，尤其是一种补气阀门。
背景技术
气力输送系统是粉体物料的主要输送装置之一，自80年代前后在火力发电、炼钢厂、水泥、化工、粮食加工等具有粉体物料的场所，得到了广泛应用。整个系统由发送罐、配套阀门、压缩空气、输送管道、灰仓、PLC或DCS自动化控制装置等几大部分组成。发送罐是粉体物料的发送容器，压缩空气和粉体物料在发送罐内进行混合后，经管道输送到灰仓进行集中储存。发送罐到灰仓的输送管道因系统设计不同，管道的输送长度各不相同，短的几十米，长的上千米或者更远。由于技术方面的原因，在发送罐到灰仓之间的输送管道有时会发生堵塞现象，也就是堵管，这是气力输送系统经常遇到的故障。堵管一旦发生，就会影响气力输送系统的正常运行，尤其是输送距离较远时，更容易出现堵管的情况。为了解决堵管的问题，在进行系统设计时往往会随着输灰管道加装一条压缩空气管道，在压缩空气与输灰管道之间加装补气阀。当输灰管道发生堵管故障时，补气阀会在PLC或DCS传递过来的电信号的控制下打开，向输灰管道内补充压缩空气，更多的压缩空气进入输送管道后会吹走堵管处的物料，使输送管道的堵管故障解除。压力信号的检测一般通过安装在输送管道上的压力变送器或压力开关完成，压力信号传递给PLC或DCS自动化控制装置进行处理，再启动控制补气阀的电磁阀，使补气阀打开，工艺复杂，且控制成本很高。压缩空气采用连续进气方式，堵管处物料受力平稳，解堵效果差，解堵所用压缩空气较多。申请人发明的中国专利公开号为CN101225897的“一种自动开闭的气力输送用助吹阀门”，实现了在输送管道发生堵管时自动打开进行清堵，但在提高解堵效果方面意义并不突出。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种自动脉冲进气的气力输送用补气阀，它能在输送管道堵管时自动实现脉冲补气，以提高解堵效果。
本发明是这样实现的，一种自动脉冲进气的气力输送用补气阀，它有主进气阀体，主进气阀体的一侧有压缩空气进孔与主进气阀体的第一内腔连通，主进气阀体的另一侧有输送管道连接孔，主进气阀体、脉冲压力开关阀体与脉冲发生器阀体固定在一起，主进气阀体与脉冲发生器阀体之间的第二内腔内安装的主活塞通过第一连杆与主进气阀体的第一内腔内的主阀芯连接在一起，第一内腔内壁与主阀芯端面之间有第一弹簧，输送管道连接孔经第一连杆与主进气阀体前部之间的空腔及第一通道，与脉冲压力开关阀体内的第三内腔相通，第三空腔内的压力开关活塞经第二连杆与脉冲压力开关阀体的第四内腔内的压力开关阀芯连接在一起，第四内腔内壁与压力开关阀芯端面之间有第二弹簧，第四内腔经第二通道与第一内腔相通，第二内腔内的脉冲发生器主活塞通过第三连杆，与脉冲发生器阀体的第五内腔内的脉冲发生器开关活塞连接在一起，第二内腔、第五内腔之间的第六内腔内的脉冲发生器阀芯固定在第三连杆中部，第三通道一端与第二连杆、脉冲压力开关阀体之间的空腔相通、另一端与第五内腔相通，第四通道一端经节流孔与第五内腔相通、另一端与第六内腔相通，第六内腔还经第五通道与第二内腔相通，第一排空孔与第二连杆上的第二密封圈、压力开关活塞上的第四密封圈之间的空腔连通，第二排空孔与第一连杆上的第一密封圈、主活塞上的第六密封圈之间的空腔连通，第三排空孔与第三连杆上的第七密封圈、脉冲发生器主活塞上的第八密封圈之间的空腔连通，第四排空孔与第三连杆上的第七密封圈、脉冲发生器阀芯上的第九密封圈之间的空腔连通，第五排空孔与第三连杆上的第三密封圈、脉冲发生器开关活塞上的第五密封圈之间的空腔连通，除脉冲发生器开关活塞之外的各活塞的截面积大于同一连杆上的各阀芯的截面积。
采用上述结构的气力输送用补气阀，与现有的连续进气式补气阀相比，它能在输送管道堵管时实现自动脉冲补气，在堵管解除后脉冲进气自动停止补气，其解堵原理类似于空气炮，解堵效果好，可以用最少的压缩气进对管道进行疏通，除了可以解除输送管道堵管，还可以用来实现高浓度物料和远距离的输送，大大提高了气力输送系统运行的经济性和稳定性。
附图说明
图1是本发明结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出的实施例进一步说明本发明。
如附图所示，本发明之一种自动脉冲进气的气力输送用补气阀，它有主进气阀体4，主进气阀体的一侧有压缩空气进孔8与主进气阀体的第一内腔43连通，主进气阀体的另一侧有输送管道连接孔1，主进气阀体、脉冲压力开关阀体15与脉冲发生器阀体42固定在一起，主进气阀体与脉冲发生器阀体之间的第二内腔23内安装的主活塞2通过第一连杆5与主进气阀体的第一内腔内的主阀芯6连接在一起，第一内腔内壁与主阀芯端面之间有第一弹簧7，输送管道连接孔经第一连杆与主进气阀体前部之间的空腔及第一通道11，与脉冲压力开关阀体内的第三内腔12相通，第三空腔内的压力开关活塞14经第二连杆17与脉冲压力开关阀体的第四内腔44内的压力开关阀芯18连接在一起，第四内腔内壁与压力开关阀芯端面之间有第二弹簧19，第四内腔经第二通道9与第一内腔相通，第二内腔23内的脉冲发生器主活塞41通过第三连杆36，与脉冲发生器阀体的第五内腔32内的脉冲发生器开关活塞29连接在一起，第二内腔、第五内腔之间的第六内腔35内的脉冲发生器阀芯26固定在第三连杆中部，第三通道21一端与第二连杆17、脉冲压力开关阀体之间的空腔相通、另一端与第五内腔相通，第四通道34一端经节流孔33与第五内腔相通、另一端与第六内腔相通，第六内腔还经第五通道40与第二内腔相通，第一排空孔20与第二连杆上的第二密封圈16、压力开关活塞14上的第四密封圈13之间的空腔连通，第二排空孔10与第一连杆5上的第一密封圈3、主活塞上的第六密封圈22之间的空腔连通，第三排空孔39与第三连杆36上的第七密封圈38、脉冲发生器主活塞41上的第八密封圈24之间的空腔连通，第四排空孔25与第三连杆36上的第七密封圈38、脉冲发生器阀芯26上的第九密封圈37之间的空腔连通，第五排空孔27与第三连杆36上的第三密封圈45、脉冲发生器开关活塞29上的第五密封圈28之间的空腔连通，除脉冲发生器开关活塞29之外的各活塞的截面积大于同一连杆上的各阀芯的截面积。
使用时，压缩空气进孔8与压缩空气管道连通，输送管道连接孔1与这种补气阀附近的输送管道连通。
压缩空气管道内有具有一定压力的气源即压缩空气。输送管道内的压力会随着物料输送是否通畅而变化。当出现输送管道堵塞的情况时，输送管道的压力会升高。当输送管道内的压力升高到一定值（该值可通过试验确定，如0.30Mpa）时，说明输送管道已经完全堵塞。输送管道连接孔1会将输送管道内的压力传递给压力开关活塞14所处的第三内腔12。当输送管道内的压力升高到这一值时，压力开关活塞14产生的推力会大于下述二个力量的合力：进入第四空腔44内的压缩空气作用在压力开关阀芯18上的压力、第二弹簧19作用在压力开关阀芯的压力。此时，压力开关活塞14会经第二连杆17推动压力开关阀芯离开第四内腔44内壁，压力开关阀芯打开，压缩气体从第二通道9进入第四内腔44、通过压力开关阀芯与第二连杆上的第二密封圈16之间的腔体进入第三通道21，经第三通道入口31处进入第五内腔32内，压缩空气推动脉冲发生器开关活塞29前移，处于打开位置，脉冲发生器阀芯26处于关闭位置。第五内腔32内的压缩空气经节流孔33、第四通道34、第五通道40进入第二内腔23内，主活塞2产生的推力，会克服第一弹簧7的弹力以及压缩空气作用在主阀芯上的压力，使主阀芯处于打开位置，从压缩空气进孔8进来的压缩空气进入输送管道连接孔1内，进而进入输送管道内，进行解堵。调整节流孔的大小，可以控制从第五腔体进入第二腔体内的气体的流量，从而调节主活塞2及脉冲发生器主活塞41打开的速度。
当第二内腔23内的压力继续升高到0.3Mpa（此值可通过改变主活塞41、脉冲发生器密封阀芯26、脉冲发生器开关活塞29截面积之间的比例进行调整）以上时，脉冲发生器主活塞41产生的推力会大于以下二个力的合力：气源作用在脉冲发生器开关活塞29上的压力，经过节流孔后气体作用在脉冲发生器阀芯上的压力。此时脉冲发生器主活塞41会通过第三连杆36推动脉冲发生器阀芯26打开，同时脉冲发生器开关活塞29将第三通道入口31处密封。当脉冲发生器阀芯26打开时，第二内腔23内的气体迅速经第四排空孔25排出，使第二内腔内的压力下降。当降到0.1Mpa以下时，在第一弹簧7的弹力等的作用下，主活塞2回位，使压缩空气入口的气体与输送管道连接孔隔离，主阀芯处于关闭状态。当压力继续下降，从第三通道入口31出来的气体对脉冲发生器开关活塞的推力大于脉冲发生器主活塞的力时，脉冲发生器开关活塞会打开对第二内腔进行充气，当第二内腔压力增加到0.1Mpa以上（此值可以通过调整第一弹簧7的弹力来进行调节）时，又使主活塞推动主阀芯打开，此时压缩空气又一次进入输灰管道。如此反复动作，对堵管处的物料进行脉冲式冲击，将其吹走，最终实现解堵。
为便于制造，第三连杆36可为分段式结构，通过其内部的连接杆30连接成一体。
这种补气阀可在输灰管道和压缩空气管道之间加装多个。根据输送物料不同，确定加装的补气阀之间的间距。这种补气阀只是在其安装处的输送管道内发生堵塞时才动作，其它位置的补气阀不会动作，这样可以减少压缩空气的用气量。
主进气阀体、脉冲压力开关阀体、脉冲发生器阀体可制成一体。图1中的虚线，表示了主进气阀体、脉冲压力开关阀体、脉冲发生器阀体的大体分界。
Claims (1)
1.一种自动脉冲进气的气力输送用补气阀，其特征在于，它有主进气阀体(4)，主进气阀体的一侧有压缩空气进孔(8)与主进气阀体的第一内腔(43)连通，主进气阀体的另一侧有输送管道连接孔(1)，主进气阀体、脉冲压力开关阀体(15)与脉冲发生器阀体(42)固定在一起，主进气阀体与脉冲发生器阀体之间的第二内腔(23)内安装的主活塞(2)通过第一连杆(5)与主进气阀体的第一内腔内的主阀芯(6)连接在一起，第一内腔内壁与主阀芯端面之间有第一弹簧(7)，输送管道连接孔经第一连杆与主进气阀体前部之间的空腔及第一通道(11)，与脉冲压力开关阀体内的第三内腔(12)相通，第三内腔内的压力开关活塞(14)经第二连杆(17)与脉冲压力开关阀体的第四内腔(44)内的压力开关阀芯(18)连接在一起，第四内腔内壁与压力开关阀芯端面之间有第二弹簧(19)，第四内腔经第二通道(9)与第一内腔相通，第二内腔(23)内的脉冲发生器主活塞(41)通过第三连杆(36)，与脉冲发生器阀体的第五内腔(32)内的脉冲发生器开关活塞(29)连接在一起，第二内腔、第五内腔之间的第六内腔(35)内的脉冲发生器阀芯(26)固定在第三连杆中部，第三通道(21)一端与第二连杆(17)、脉冲压力开关阀体之间的空腔相通、另一端与第五内腔相通，第四通道(34)一端经节流孔(33)与第五内腔相通、另一端与第六内腔相通，第六内腔还经第五通道(40)与第二内腔相通，第一排空孔(20)与第二连杆上的第二密封圈(16)、压力开关活塞(14)上的第四密封圈(13)之间的空腔连通，第二排空孔(10)与第一连杆(5)上的第一密封圈(3)、主活塞上的第六密封圈(22)之间的空腔连通，第三排空孔(39)与第三连杆(36)上的第七密封圈(38)、脉冲发生器主活塞(41)上的第八密封圈(24)之间的空腔连通，第四排空孔(25)与第三连杆(36)上的第七密封圈(38)、脉冲发生器阀芯(26)上的第九密封圈(37)之间的空腔连通，第五排空孔(27)与第三连杆(36)上的第三密封圈(45)、脉冲发生器开关活塞(29)上的第五密封圈(28)之间的空腔连通，除脉冲发生器开关活塞(29)之外的各活塞的截面积大于同一连杆上的各阀芯的截面积。
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