CN104495389B - 一种物料输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明了一种物料输送方法，在中间仓、泵仓和输送管道的压力均相同时，泵仓才开始进料，能够避免中间仓向泵仓供料时泵仓内的压力波动，进一步避免泵仓向输送管道的供料速度出现波动，避免输送管道内的物料量波动；另外，同时停止向中间仓充压，泵仓开始向输送管道供料，避免经泵仓进入输送管道的气量增大而造成泵仓进入输送管道的物料量波动。此外，本发明输送物料时，还通过控制输送速度，使得输送管道内的压力始终稳定地处于固定的区间内，不会发生大范围波动。发生堵管并清堵时，依然能够稳定控制输送管内的压力。本发明在物料正常输送时和清堵时，均采取相应的压力控制措施，避免输送过程的压力波动。

Description

一种物料输送方法

技术领域

本发明涉及物料输送技术领域，特别涉及一种物料输送方法。

背景技术

工业用物料一般具有以下特性，如颗粒形状不规则、粒度不均(颗粒尺寸从几微米到十几毫米不等)，还可能具有较大硬度，进而堆积密度较大，或者具有较强的吸水性，粘度高。因此，物料进行气力输送可能易在管道内沉积、悬浮速度梯度大，输送状态也不稳定。

请参考图1，图1为一种现有的物料输送装置的示意图。

现有的一种物料输送装置包括料仓1、中间仓2和泵仓3，料仓1内的物料依次供向中间仓2、泵仓3，通过管道4供向目标装置，通过管道5接通气源，以提供正压力，把物料送至目标装置。

料仓1至中间仓2之间，以及中间仓2至泵仓3之间分别设有进料阀21和进料阀31。中间仓2和泵仓3分别设有料位计22和料位计32，两料位计用于检测料斗内的物料高度。泵仓3底部设有螺旋输送机33，螺旋输送机33由电机35驱动，螺旋输送机33的输送频率由电机35控制，螺旋输送机33的出料口连接至气料混合室的进料口，气料混合室的出料口将物料输送至管道4。

输送开始时，打开两进料阀，泵仓3开始进料，当料位计32发出料位到达一定高度的信号时，进料阀31关闭，同时，螺旋输送机33将物料输送至气料混合室和管道4；中间仓2继续进料，当料位计22发出料位到达一定高度的信号时，进料阀21关闭；当泵仓3的料位较低时，再打开进料阀31，泵仓3继续进料，并同时向管道4输送物料。

该物料输送装置仅仅能够实现物料的输送，但是，由于物料自身即不易保持稳定的输送状态，若不采取合适的控制措施，将更易导致物料输送状态不稳定，进而影响物料输送的均匀性、连续性，引起物料输送量波动。

因此，如何使得物料输送波动小，而更具稳定性、连续性和均匀性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种物料输送方法。该物料输送方法使得物料输送波动小，而更具稳定性、连续性和均匀性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种物料输送方法，通过中间仓、泵仓和输送管道将物料供向目标装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、向所述中间仓进料；

S2、判断所述中间仓是否进料完毕，是，停止进料；否，则返回步骤S1；

S3、对所述中间仓充压，监测所述输送管道的管内压力和所述中间仓的仓内压力；

S4、判断所述管内压力和所述仓内压力是否相同，是，停止向所述中间仓充压，并进行步骤S5；否，则返回步骤S3；

S5、所述中间仓向所述泵仓进料，所述泵仓向所述输送管道供料，以便供至所述目标装置。

在中间仓、泵仓和输送管道的压力均相同时：泵仓才开始进料，能够避免中间仓向泵仓供料时泵仓内的压力波动，进一步避免泵仓向输送管道的供料速度出现波动，避免输送管道内的物料量波动；另外，同时停止向中间仓充压，泵仓开始向输送管道供料，避免经泵仓进入输送管道的气量增大而造成泵仓进入输送管道的物料量波动。

通过以上两方面共同减小物料的输送压力波动，从而实现输送稳定、连续、均匀。

优选地，在步骤S1之前还具有步骤S10：

S10、设定输送压力上限值和输送压力下限值；

在步骤S5中，还监测所述管内压力，在步骤S5之后按照下述步骤调整所述管内压力：

S81、判断所述管内压力是否大于所述输送压力上限值，是，则进行步骤S82；否，则保持所述输送管道的进料速度不变；

S82、降低所述输送管道的进料速度；

S83、判断所述管内压力是否小于所述输送压力下限值，是，则进行步骤S84；否，则返回步骤S82；

S84、提高所述输送管道的进料速度；

S85、判断所述管内压力是否大于所述输送压力上限值，是，则返回步骤S82；否，返回步骤S84。

优选地，降低所述输送管道的进料速度时，停止物料流化；提高进料速度时，开始物料流化。

优选地，在步骤S10中，还设定泵仓物料量基准值；

在步骤S5之后还设有步骤S91、S92：

S91、获得所述泵仓的实际物料量；

S92、判断所述泵仓的实际物料量是否低于所述泵仓物料量基准值，是，则返回步骤S3；否，则返回步骤S91。

优选地，在步骤S10中，将所述泵仓物料量基准值设定为管内压力下限值，或者泵仓料位下限值，或者泵仓供料时间上限值；

在步骤S91中，监测：所述管内压力，或者所述泵仓的料位，或者向所述输送管道供料的时间；

在步骤S92中，所述管内压力低于所述管内压力下限值时，或者所述泵仓的料位低于所述泵仓料位下限值时，或者向所述输送管道供料的时间长于所述泵仓供料时间上限值时，则返回步骤S3；否，则返回步骤S91。

优选地，设置一连通所述泵仓和所述目标装置的备用输送管道；还设定堵管压力判断值和空管道压力值；

在步骤S5之后还设有步骤S101至S105：

S101、判断所述管内压力是否大于所述堵管压力判断值；是，则进行步骤S102：否，则返回步骤S5；

S102、发出堵管报警，阻断所述输送管道进料，并对所述输送管道进行清堵，同时，开启所述备用输送管道，以输送所述物料；

S103、监测所述管内压力；

S104、判断所述管内压力是否小于所述空管道压力值，是，则进行步骤S105；否，则返回步骤S103；

S105、解除堵管报警，并重新开启所述输送管道，阻断所述备用输送管道进料。

优选地，还设有清堵压力值；

在步骤S102中，按照如下步骤清堵：

S1021、阻断所述输送管道与所述目标装置连接，并在所述输送管道的排出段通入压缩空气；

S1022、判断所述排出段的压力是否达到所述清堵压力值，是，接通所述输送管道和所述目标装置，并停止通入压缩空气；否，进行步骤S1021。

优选地，在步骤S105中，所述备用输送管道内剩余的所述物料被供向所述目标装置；

在步骤S105之后还设有步骤S111至步骤S113：

S111、监测所述备用输送管道的压力；

S112、判断所述备用输送管道的压力是否小于所述空管道压力值，是，进行步骤S113；否，返回步骤S105；

S113、阻断所述备用输送管道向所述目标装置供所述物料。

优选地，所述物料从多个进料位置同时进入所述目标装置。

优选地，向所述输送管道下游管段上的一处或者多处充压。

附图说明

图1为一种现有的物料输送装置的示意图；

图2为本发明提供的物料输送方法的一种实施方式的流程图；

图3为采用图2中的物料输送方法的输送设备的结构简图；

图4为本发明提供的物料输送方法的第二种实施方式的流程图；

图5为本发明提供的物料输送方法的第三种实施方式的流程图。

图1中：

料仓1、中间仓2、进料阀21、料位计22、泵仓3、进料阀31、料位计32、螺旋输送机33、电机35、气料混合室34、管道4

图2中：

料仓100、中间仓200、进料阀201、料位计202、充气阀203、测压装置204、泵仓300、进料阀301、料位计302、测压装置303、流化气阀304、螺旋输送机310、电机311、输送管道400、清堵气阀401、补气阀402、手动切断阀403、气动切断阀404、切换阀405、切断阀406、测压装置407、备用输送管道500、切断阀506、测压装置507、目标装置600、气源700

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2和图3，图2为本发明提供的物料输送方法的一种实施方式的流程图；图3为采用图2中的物料输送方法的输送设备的结构简图。

请参考图2和图3，本发明提供一种物料输送方法，将物料依次供向中间仓200、泵仓300，进而通过输送管道400供向目标装置600。应当理解，泵仓300具有向输送管道400供料的供料装置进一步确保向输送管道400进料的均匀性，比如螺旋输送机310等。

应当理解，泵仓300与输送管道400在输送开始时即接通，比如，将螺旋输送机310或者其他供料装置的出料口与输送管道400连接，同时启动该供料装置，使得泵仓300处于只要泵仓300内存在物料即可向输送管道400供料的状态。

在上述步骤的基础上，物料输送方法包括以下步骤：

S1、中间仓200开始进料；

S2、可以通过在中间仓200设置料位计202，判断料位是否到达料位的上限，或者设置进料定时器，判断进料时间是否达到进料的时间上限，从而判断中间仓200是否进料完毕，是，停止进料，并进行步骤S3；否，则返回步骤S1；

S3、对所述中间仓200充压，并监测所述输送管道400的管内压力和所述中间仓200的仓内压力；

S4、可以在输送管道400上设置测压装置，测量输送管道400的管内压力，并判断所述管内压力和所述仓内压力是否相同，是，停止向所述中间仓200充压，并进行步骤S5；否，则返回步骤S3；

S5、所述中间仓200向所述泵仓300进料，所述泵仓300向所述输送管道400供料。

由于输送管道400和泵仓300在开始输料时即连通，输送管道400的管内压力和泵仓300的压力相同，中间仓200的仓内压力和输送管道400的管内压力相同，则中间仓200和泵仓300的压力也相同。

在中间仓200、泵仓300和输送管道400的压力均相同时：泵仓300才开始进料，能够避免中间仓200向泵仓300供料时泵仓300内的压力波动，进一步避免泵仓300向输送管道400的供料速度出现波动，避免输送管道400内的物料量波动；另外，同时停止向中间仓200充压，泵仓300开始向输送管道400供料，避免经泵仓300进入输送管道400的气量增大而造成泵仓300进入输送管道400的物料量波动。

通过以上两方面共同减小物料的输送压力波动，从而实现输送稳定、连续、均匀。

请参考图4，图4为本发明提供的物料输送方法的第二种实施方式的流程图。

进一步地，在步骤S1之前还具有步骤S10：

S10、设定输送压力上限值和输送压力下限值，并定义大于所述输送压力上限值的区间为第一区间，介于所述输送压力上限值和所述输送压力下限值之间的区间为第二区间，小于所述输送压力下限值的区间为第三区间；

在步骤S5中，还监测所述管内压力，并按照下述步骤调整所述管内压力：

S81、判断所述管内压力是否处于第一区间，是，说明输送管道400内沉积的物料较多，如不作处理，将可能造成堵管，或者造成进入目标装置600的物料的输送量波动，因此，进行步骤S82；否，则保持所述输送管道400的进料速度不变，即不对所述管内压力进行调整；

S82、降低所述输送管道400的进料速度，进料速度降低值根据当时的工况而定，例如，若压力处于第一区间较高位置，那么进料速度降低值可以适当地增加，从而保证能够快速降低管内压力；

降低泵仓300向输送管道400的进料速度、降低瞬时进入输送管道400的物料量，而输送管道400中粒度较小的物料颗粒并不需要很大的输送速度即可供向目标装置600，少量大粒度的物料沉积下来，在保证进入目标装置600的物料连续、均匀的同时，管内压力逐渐下降，确保了输送的稳定性。

S83、判断所述管内压力是否降低至所述第三区间时，是，说明输送管道400内的物料较少，若不作处理，将会导致进入目标装置600的物料中断，从而产生输送量波动，因此，则进行步骤S84；否，则返回步骤S82；

S84、提高所述输送管道400的进料速度，与步骤S82类似，进料速度升高值根据当时的工况而定，例如，若压力处于第三区间较低位置，那么输送速度升高值可以适当地增加，从而保证能够快速升高管内压力；

S85、判断所述管内压力是否提高至第一区间时，是，则返回步骤S82；否，返回步骤S84。

物料输送过程中，管内压力异常升高，而导致输送量波动的情况较多，本实施方式能够及时发现管内压力异常，并针对这种对输送量影响较大的异常情况进行处理：一旦发现管内压力处于第一区间，那么上述调整管内压力的操作将持续进行，即循环进行步骤S82至步骤S85，从而保证管内压力始终保持在第二区间，保证物料输送连续、均匀、稳定。

更进一步地，降低输送管道400的进料速度时，可以关闭流化气阀304，相应地停止物料流化，提高输送管道400的进料速度时，可以开启流化气阀，相应地开始物料流化，其中，物料流化是指向泵仓300内通气，使得物料处于气体的包围下，而具有更好的流动性能。在流化作用的辅助下，能够进一步地有效控制物料的在所述输送管道400内的输送速度。

泵仓300可以通过螺旋输送机310向输送管道400供料，并通过控制螺旋输送机310的电机311频率，控制输送速度：螺旋输送机310的电机311频率越高，进料速度越快；电机311频率越低，进料速度越慢。

相应地，在上述步骤S82中：降低所述螺旋输送机310的电机311频率；在上述步骤S84中：升高所述螺旋输送机310的电机311频率。

还可以设定泵仓300物料量基准值，并且，在步骤S5之后进行步骤S91、S92：

S91、获得所述泵仓300的实际物料量；

S92、判断所述泵仓300的实际物料量是否低于所述泵仓300物料量基准值，是，则返回步骤S3；否，则返回步骤S91。

泵仓300的实际物料量低于所述泵仓300物料量基准值时，表示泵仓300处于超低物料量状态，泵仓300内的物料量严重不足，若以这种状态继续向输送管道400供料，那么，将导致输送管道400的物料量极少，管内压力异常低下，而产生输送量波动。

然而，本实施方式正是为了避免出现上述状况，及时发现并处理泵仓300处于超低物料量状态：及时地向泵仓300供料，并且是在中间仓200和泵仓300的压力相同时供料。可见，这种实施方式在上述各实施方式的基础上，又进一步地预防了管内压力异常低下的情况。

上述泵仓300物料量基准值可以设定为管内压力下限值，或者泵仓料位下限值，或者泵仓供料时间上限值；

在步骤S91中，监测：所述管内压力，或者所述泵仓300的料位，或者向所述输送管道400供料的时间，以获得泵仓300的实际物料量。

应当理解，泵仓300的料位可以直接地反应出泵仓300的料位高低，即泵仓300的物料数量；向所述输送管道400供料的时间反应泵仓300内剩余物料的数量，该时间越长，表示泵仓300内的物料越少，即间接地反应泵仓300的物料数量；管内压力反应泵仓300向输送管道400的单位时间的供料量，管内压力越低，表示单位时间的供料量越少，泵仓300内的物料量约少，间接地反应泵仓300的物料数量。

上述各参数的获得可以通过设置在泵仓300的料位计302、泵仓300供料计时器、或者测压装置等实现。

在步骤S92中，所述管内压力低于所述管内压力下限值时，或者所述泵仓300的料位低于所述泵仓300料位下限值时，或者向所述输送管道400供料的时间长于所述泵仓300供料时间上限值时，则返回步骤S3；否，则返回步骤S91。

请参考图5，图5为本发明提供的物料输送方法的第三种实施方式的流程图。

在更为优选的实施方式中，还可以设置一连通泵仓300和目标装置600的备用输送管道500。

还设定堵管压力判断值和空管道压力值，其中，当管内压力高于堵管压力判断值时，表示管内压力异常高，因此，堵管压力判断值自然高于所述输送压力上限值；当管内压力低于空管道压力值时，表示管内压力异常低，因此，空管道压力值应该小于输送压力下限值。

在步骤S5之后还具有步骤S101至S105：

S101、判断所述管内压力是否大于所述堵管压力判断值；是，表示发生堵管现象，则进行步骤S102：否，表示未发生堵管现象，则返回步骤S5，继续向输送管道400供料；

S102、发出堵管报警，阻断所述输送管道400进料，并对所述输送管道400进行清堵，同时，开启所述备用输送管道500，以输送所述物料；

S103、监测所述管内压力；

S104、判断所述管内压力是否小于所述空管道压力值，是，表示输送管道400的压力已经降低至空管道应有的压力，清堵完成，则进行步骤S105；否，表示输送管道400内依然存在堵管的物料，清堵并未完成，则返回步骤S103；

S105、解除堵管报警，并重新开启所述输送管道400，阻断所述备用输送管道500进料。

可见，输送管道400和备用输送管道500交替使用，在输送管道400堵管时，切断其进料，在不具备物料供应的情况下，对输送管道400及时清堵；清堵完毕后，立即切换回输送管道400，物料重新通过输送管道400输送至目标装置600，同时，切断备用输送管道500进料，确保物料输送不受堵管影响，保证输送的连续性。

还可以设置清堵压力值，并且，在步骤S102中，按照如下步骤清堵：

S1021、阻断所述输送管道400与所述目标装置600连接，并在所述输送管道400的排出段通入压缩空气，排出段是指输送管道400向目标装置600排出物料的管段，其应该位于输送管道400的下游位置；

S1022、判断所述排出段的压力是否达到所述清堵压力值，是，接通所述输送管道400和所述目标装置600，并停止通入压缩空气；否，进行步骤S1021。

堵管一般发生在靠近泵仓300出料口的位置，即位于输送管道400的上游管段，那么，堵管之后，上游管段的压力较高，而下游管段，包括排出段的压力较低。在排出段充压至清堵压力值时，应该使得上游管段的压力和排出段的压力接近，即均处于较高的压力状态，此时，接通目标装置600和输送管道400，排出段的压缩空气对堵管处形成沿供料方向的负压，高压的上游管段对堵管处形成沿供料方向的正压，正压和负压共同将堵管处的物料压向目标装置600。

当然，也可以在上游高压管段设置排气阀，为上游管段泄压。

显然，采用正压和负压双重作用的方式将获得更明显的清堵效果。

进一步地，在步骤S105中，切断备用输送管道500进料后，其内部剩余部分物料，该部分剩余的物料依然被供向所述目标装置600；

在步骤S105和步骤S6之间还具有步骤S111至步骤S113：

S111、监测所述备用输送管道500的压力；

S112、判断所述备用输送管道500的压力是否小于所述空管道压力值，是，表示备用输送管道500内的剩余物料已经基本输送完毕，进行步骤S113；否，表示备用输送管道500内部依然剩有物料，返回步骤S105，继续将剩余的物料供向目标装置600；

S113、阻断所述备用输送管道500向所述目标装置600供所述物料。

如此，不仅充分利用物料，不造成浪费，更重要的是，切换回输送管道400时，其刚刚清通，管内基本无物料，需要经过一段时间的填充，若此时备用输送管道500立即停止输送，进入目标装置600的物料中断，而产生大幅度的输送量波动，为了避免发生这种情况，利用备用管道内的物料，在其向目标装置600输送的过程中，输送管道400也在源源不断地补充物料，备用输送管道500和输送管道400衔接而向目标装置600供料。

还可以向所述输送管道400的下游管段上的一处或者多处充压。由于输送管道400较长，沿管道产生压力损失，充压后，有利于保证物料输送效果。

本发明提供的输送方法可以通过目标装置600的多个进料位置供向进料装置，从而使得物料在目标装置600中分散均匀。

需要说明的是，本发明中的各判断步骤和监测步骤均可以通过PLC或DCS电控模块实现，也可以人工操作；输送管道400和备用输送管道500均应该连通至气源700，以为物料提供向目标装置600的正压力。

以上对本发明所提供的一种物料输送方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种物料输送方法，通过中间仓(200)、泵仓(300)和输送管道(400)将物料供向目标装置(600)，其特征在于，开始输送物料时，连通所述输送管道(400)与所述泵仓(300)，所述物料输送方法包括以下步骤：

S1、向所述中间仓(200)进料；

S2、判断所述中间仓(200)是否进料完毕，是，停止进料；否，则返回步骤S1；

S3、对所述中间仓(200)充压，监测所述输送管道(400)的管内压力和所述中间仓(200)的仓内压力；

S4、判断所述管内压力和所述仓内压力是否相同，是，停止向所述中间仓(200)充压，并进行步骤S5；否，则返回步骤S3；

S5、所述中间仓(200)向所述泵仓(300)进料，所述泵仓(300)向所述输送管道(400)供料，以便供至所述目标装置(600)；

设置一连通所述泵仓(300)和所述目标装置(600)的备用输送管道(500)；还设定堵管压力判断值、清堵压力值和空管道压力值；

在步骤S5之后还设有步骤S101至S105：

S101、判断所述管内压力是否大于所述堵管压力判断值；是，则进行步骤S102：否，则返回步骤S5；

S102、发出堵管报警，阻断所述输送管道(400)进料，开启所述备用输送管道(500)，以输送所述物料，同时，按照步骤S1021、S1022对所述输送管道(400)进行清堵：

S1021、阻断所述输送管道(400)与所述目标装置(600)连接，并在所述输送管道(400)的排出段通入压缩空气；

S1022、判断所述排出段的压力是否达到所述清堵压力值，是，接通所述输送管道(400)和所述目标装置(600)，并停止通入压缩空气；否，进行步骤S1021；

S103、监测所述管内压力；

S104、判断所述管内压力是否小于所述空管道压力值，是，则进行步骤S105；否，则返回步骤S103；

S105、解除堵管报警，并重新开启所述输送管道(400)，阻断所述备用输送管道(500)进料。

2.如权利要求1所述的物料输送方法，其特征在于，在步骤S1之前还具有步骤S10：

S10、设定输送压力上限值和输送压力下限值；

在步骤S5中，还监测所述管内压力，在步骤S5之后按照下述步骤调整所述管内压力：

S81、判断所述管内压力是否大于所述输送压力上限值，是，则进行步骤S82；否，则保持所述输送管道(400)的进料速度不变；

S82、降低所述输送管道(400)的进料速度；

S83、判断所述管内压力是否小于所述输送压力下限值，是，则进行步骤S84；否，则返回步骤S82；

S84、提高所述输送管道(400)的进料速度；

S85、判断所述管内压力是否大于所述输送压力上限值，是，则返回步骤S82；否，返回步骤S84。

3.如权利要求2所述的物料输送方法，其特征在于，降低所述输送管道(400)的进料速度时，停止物料流化；提高进料速度时，开始物料流化。

4.如权利要求2所述的物料输送方法，其特征在于，

在步骤S10中，还设定泵仓物料量基准值；

在步骤S5之后还设有步骤S91、S92：

S91、获得所述泵仓(300)的实际物料量；

S92、判断所述泵仓(300)的实际物料量是否低于所述泵仓物料量基准值，是，则返回步骤S3；否，则返回步骤S91。

5.如权利要求4所述的物料输送方法，其特征在于，

在步骤S10中，将所述泵仓物料量基准值设定为管内压力下限值，或者泵仓料位下限值，或者泵仓供料时间上限值；

在步骤S91中，监测：所述管内压力，或者所述泵仓(300)的料位，或者向所述输送管道(400)供料的时间；

在步骤S92中，所述管内压力低于所述管内压力下限值时，或者所述泵仓(300)的料位低于所述泵仓料位下限值时，或者向所述输送管道(400)供料的时间长于所述泵仓供料时间上限值时，则返回步骤S3；否，则返回步骤S91。

6.如权利要求1-5中任一项所述的物料输送方法，其特征在于，

在步骤S105中，所述备用输送管道(500)内剩余的所述物料被供向所述目标装置(600)；

在步骤S105之后还设有步骤S111至步骤S113：

S111、监测所述备用输送管道(500)的压力；

S112、判断所述备用输送管道(500)的压力是否小于所述空管道压力值，是，进行步骤S113；否，返回步骤S105；

S113、阻断所述备用输送管道(500)向所述目标装置(600)供所述物料。

7.如权利要求1-5任一项所述的物料输送方法，其特征在于，所述物料从多个进料位置同时进入所述目标装置(600)。

8.如权利要求1-5任一项所述的物料输送方法，其特征在于，向所述输送管道(400)下游管段上的一处或者多处充压。