CN105236148A - 一种自动防堵管装置及物料管道输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及散装物料管道输送技术领域，具体公开了一种自动防堵管装置，包括自动补气装置和环隙补气装置，环隙补气装置包括内管和套设于内管外的外管，内管与外管组成环形锥体气道；自动补气装置与外管连通，通过环形锥体气道向环隙补气装置补气。本发明还公开了一种物料管道输送系统，其物料输送管道上设有如前所述的自动防堵管装置，自动防堵管装置安装在物料输送管道的竖直提升段或弯头变向段。本发明自动防堵管装置能够对气力输送管路均匀补气，对被输送的物料能够有效提速，防止或降低由于物料输送速度低引起的堵管现象的发生。本发明物料管道输送系统物料输送效率高、运行安全平稳。

Description

一种自动防堵管装置及物料管道输送系统

技术领域

本发明涉及散装物料管道输送技术领域，尤其是涉及物料流防堵塞技术领域。

背景技术

目前，现有的气力输送系统在正常输送过程中往往会出现堵管现象发生。这是因为在输送过程中随着被输送的粉料不断的进入输送管道，输送压力也随之升高，由于输送压力升高管道内空气被压缩而导致输送起始段流速降低，故被输送的粉料在输送起始段速度较低。当物料需要通过弯头改变方向或者在竖直管道向上提升时，输送阻力大大增加，从而导致被输送的粉料速度急剧下降，若物料速度降低至临界速度时会大量聚集从而发生堵管现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动防堵管装置，能够对气力输送管路均匀补气，对被输送的物料能够有效提速，防止或降低由于物料输送速度低引起的堵管现象的发生。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种物料管道输送系统，其在采用气力输送物料时能够在物料输送速度降低段及时对物料提速，避免发生堵管现象。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种自动防堵管装置，包括自动补气装置和环隙补气装置，所述环隙补气装置包括内管和套设于内管外的外管，所述内管的一侧管口位于所述外管内，所述内管的另一侧管口和物料进口连通，所述外管靠近物料进口的一侧管口封闭，所述外管的另一侧管口和物料出口连通,所述外管在靠近其封闭管口处与自动补气装置连通，所述外管与内管之间的空隙形成环形气道，所述环形气道在与所述内管连通部呈锥状，自动补气装置通过环形气道向环隙补气装置补气。

进一步地,所述外管为异径管，其包括等径的大管、小管和连接所述大管与小管的变径节，所述变径节的内径均匀减小，所述外管的大管口封闭，所述外管的小管口和物料出口连通,所述大管的外壁与自动补气装置连通。

进一步地,所述内管的一侧管口位于所述小管内。

进一步地,所述内管的一侧管口位于所述变径节内。

进一步地,所述外管的大管口处大管与内管之间设有封头封闭大管口。

进一步地,所述自动补气装置包括气管和压力监测元件，所述气管的出口与所述外管连通，所述压力监测元件设置在所述内管上，且位于所述气管与物料进口之间；所述气管进口与气源连通，所述气管上由气管进口向气管出口依次设有气体过滤装置、流量调节阀门、减压阀门、开关阀门和单向阀门；所述开关阀门和压力监测元件均与PLC控制器连接，压力监测元件将检测到的压力信号传送至PLC控制器，PLC控制器控制开关阀门开启或关闭。

压力检测元件实时检测管道压力，若管道压力降低达到设定数值则PLC控制器控制开关阀门开启向环隙补气装置内进行补气，高压气流通过气道传导推动物料前进，提高物料输送速度，使物料输送顺畅。

本发明还提供了一种物料管道输送系统，其物料输送管道上设有如前所述的自动防堵管装置，所述自动防堵管装置安装在物料输送管道的竖直提升段或弯头变向段。

优选的,所述自动防堵管装置的内管直径和与该内管连接的物料输送管道的直径相同。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本发明自动防堵管装置利用套管形成环形补气气道，高压气体均匀补入气力输送管路中，在管路中形成均匀分布的与物料流动方向一致的高压气流，高压气体的利用率高，能够有效转换成对管内物料的推力，提升管路内的物料输送速度，避免了物料沉积造成管路堵塞。

（2）本发明自动防堵管装置采用与物料输送管路分体式设计，结构简单，易于制作，能够根据实际使用需要，安装在物料输送管路中低压、易堵位置，使用方便、灵活，对现有物料输送管路改造解决堵管现象具有实施成本低、施工简单、耗时短的优点。

（3）本发明自动防堵管装置的压力监测元件能够实时检测物料输送管路压力，当物料输送管路压力接近堵管零界值时由PLC控制器自动打开开关阀门进行补气，提高被输送物料的速度从而达到防堵目的，工作效率高，同时能够有效降低气源高压气体的消耗。

（4）本发明自动防堵管装置采用自动补气装置补气，自动化程度高、维护方便，能够降低企业人力成本。

（5）本发明物料管道输送系统在输送管道的易堵位置竖直提升段或弯头变向段设置自动防堵管装置,自动补气装置能够实时监测易堵位置的输送压力,在管道压力降低时能够及时通过环隙补气装置向物料输送管道内补气,有效防止由于物料输送速度降低而沉积导致的管道堵塞,能够保证物料管道输送系统安全平稳运行,降低故障停机率,降低人力维护成本,提高物料的输送效率。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是图1中环隙补气装置的放大示意图；

图3是图1所示实施例在物料输送管道上的安装结构示意图；

图4是本发明另一种实施例在物料输送管道上的安装结构示意图。

其中，1、气管；2、环隙补气装置；3、物料进口；4、物料出口；11、气管进口；12、气体过滤装置；13、流量调节阀门；14、减压阀门；15、开关阀门；16、压力监测元件；17、单向阀门；18、气管出口；21、大管；22、变径节；23、小管；24、内管；25、封头。

具体实施方式

为了解决利用物料管道气力输送系统输送的物料通过弯头改变方向或者在竖直管道向上提升时，因输送阻力增大导致被输送的物料速度急剧下降而发生的堵管现象，本发明公开了一种自动防堵管装置，由自动补气装置提供高压气流通过环隙补气装置将推力均匀传导至被输送的物料，提高输送管路内的压力，对被输送的物料能够有效提速，防止或降低由于物料输送速度低引起的堵管现象的发生。

将该自动防堵管装置安装在物料管道气力输送系统易堵管位置，能够快速有效调节管道内压力，提高物料输送速度，避免出现堵管现象，保证整个物料管道输送系统平稳安全运行，提高输送效率，降低故障停机率。

自动补气装置通过可编程逻辑控制器（PLC）控制，能够实现多种补气方式，满足各种需求。例如，可设置固定时间间隔开启阀门补气，也可以定时开启阀门补气，可根据实际工艺需要自行设置。本发明优选采用压力监测进行补气，具有补气效率高、补气及时的优点，高压气体用量能够显著降低，从而减少补气成本。

为了能够更加清楚地描述本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种自动防堵管装置，见图1、图2，包括自动补气装置和环隙补气装置2，自动补气装置自动向环隙补气装置2内提供压缩空气，环隙补气装置2包括内管24和套设于内管24外的平行外管，外管为异径管，其包括等径的大管21、小管23和连接大管21与小管23的变径节22，变径节22的内径均匀减小，外管的大管21口封闭，内管24的一侧管口位于小管23内与小管23连通，内管24的另一侧管口和物料进口3连通，外管的小管23口和物料出口4连通,大管21的外壁与自动补气装置连通，自动补气装置通过外管与内管24之间形成的环形气道向环隙补气装置2补气。外管的大管21口封闭采用在外管的大管21口处大管21与内管24之间焊接环形封头25封闭大管21口。

自动补气装置包括气管1和压力监测元件16，气管出口18与大管21的外壁连通，压力监测元件16设置在内管24上，且位于气管1与物料进口3之间；气管进口11与气源连通，气管1上由气管进口11向气管出口18依次设有气体过滤装置12、流量调节阀门13、减压阀门14、开关阀门15和单向阀门17；开关阀门15与压力监测元件16均与PLC控制器连接，压力监测元件16将检测到的压力信号传送至PLC控制器，PLC控制器控制开关阀门15开启或关闭。流量调节阀门13用于调整气管1内的高压气体压力，减压阀门14作为安全阀防止压力过高，单向阀门17防止输送管路物料倒灌入气管，保证装置的安全性和稳定性。

实施例2

一种物料管道输送系统，分别在物料管道输送系统的弯头前侧或者竖直管道中的低侧，将实施例1的自动防堵管装置的进料口和出料口通过法兰沿气路方向顺接在输送管道上使用，参见图3。其中，自动防堵管装置的内管24直径和与该内管24连接的物料输送管道的直径相同，两者采用标准法兰连接；自动防堵管装置的出料口处小管直径略大于物料输送管道的直径，两者采用异径法兰连接，需要说明的是，为了表明自动防堵管装置的结构，图3中自动防堵管装置的出料口处小管与物料输送管道为非平滑连接，然而，本领域技术人员熟知的，为了减少气体流动阻力，保证气流方向沿管道向前，小管与物料输送管道的连接应为平滑连接。环形气道的轴向与物料出口4物料流动方向一致，使补入的高压气体与物料流动方向一致。

压力检测元件实时检测管道压力，若管道压力降低达到PLC控制器预置的低压限值，则PLC控制器控制开关阀门15开启向环隙补气装置2内进行补气，高压气流通过气道传导推动物料前进，提高物料输送速度，使物料输送顺畅。当管道压力升高到PLC控制器预置的高压限值，PLC控制器控制开关阀门15关闭停止向环隙补气装置2内进行补气。

PLC控制器预设置的低压限值或高压限值，可根据实际经验或工程计算得到。

本发明实施例能够实时检测物料输送管路压力，当物料输送管路压力接近堵管零界值（低压限值）时由PLC控制器自动打开开关阀门进行补气，补入的高压气流在输送管路内壁均匀分布，有效推动低速沉降在输送管路内壁的物料，提高被输送物料的速度从而达到防堵目的，工作效率高，高压气体的消耗少。

实施例3

一种自动防堵管装置，见图4，其内管24与小管23连通的管口位于变径节22内，小管23的直径与内管24的直径相同，其余同实施例1。

实施例4

一种物料管道输送系统，分别在物料管道输送系统的弯头前侧或者竖直管道中的低侧或者管道上需要补压的位置，将实施例3的自动防堵管装置的进料口和出料口通过法兰沿气路方向顺接在输送管道上使用，见图4。其中，自动防堵管装置的内管24直径和与该内管24连接的物料输送管道的直径相同。

本发明实施例作为独立装置能够方便、灵活的安装于气力输送系统，能够根据实际工艺进行调节，对已有气力输送管路改动小，施工简单、方便，耗时短，能够显著降低输送管路改动成本。

Claims (8)

1.一种自动防堵管装置，包括自动补气装置，其特征在于：还包括环隙补气装置（2），所述环隙补气装置（2）包括内管（24）和套设于内管（24）外的外管，所述内管（24）的一侧管口位于所述外管内，所述内管（24）的另一侧管口和物料进口（3）连通，所述外管靠近物料进口（3）的一侧管口封闭，所述外管的另一侧管口和物料出口（4）连通,所述外管在靠近其封闭管口处与自动补气装置连通，所述外管与内管（24）之间的空隙形成环形气道，所述环形气道在与所述内管连通部呈锥状，自动补气装置通过环形气道向环隙补气装置（2）补气。

2.根据权利要求１所述的一种自动防堵管装置，其特征在于，所述外管为异径管，其包括等径的大管（21）、小管（23）和连接所述大管（21）与小管（23）的变径节（22），所述变径节（22）的内径均匀减小，所述外管的大管口封闭，所述外管的小管口和物料出口（4）连通,所述大管（21）的外壁与自动补气装置连通。

3.根据权利要求2所述的一种自动防堵管装置，其特征在于，所述内管（24）的一侧管口位于所述小管（23）内。

4.根据权利要求2所述的一种自动防堵管装置，其特征在于，所述内管（24）的一侧管口位于所述变径节（22）内。

5.根据权利要求2所述的一种自动防堵管装置，其特征在于，所述外管的大管（21）口处大管（21）与内管（24）之间设有封头（25）封闭大管（21）口。

6.根据权利要求１所述的一种自动防堵管装置，其特征在于，所述自动补气装置包括气管（1）和压力监测元件（16），所述气管（1）的出口与所述外管连通，所述压力监测元件（16）设置在所述内管（24）上，且位于所述气管（1）与物料进口（3）之间；所述气管进口（11）与气源连通，所述气管（1）上由气管进口（11）向气管出口（18）依次设有气体过滤装置（12）、流量调节阀门（13）、减压阀门（14）、开关阀门（15）和单向阀门（17）；所述开关阀门（15）和压力监测元件（16）均与PLC控制器连接，压力监测元件（16）将检测到的压力信号传送至PLC控制器，PLC控制器控制开关阀门（15）开启或关闭。

7.一种物料管道输送系统，其特征在于，其物料输送管道上设有如权利要求1-6中任一所述自动防堵管装置，所述自动防堵管装置安装在物料输送管道的竖直提升段或弯头变向段。

8.根据权利要求7所述的一种物料管道输送系统，其特征在于，所述自动防堵管装置的内管（24）直径和与该内管（24）连接的物料输送管道的直径相同。