CN107032124A - 一种间歇式粉体负压气力输送系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种间歇式粉体负压气力输送系统及方法，该系统包括供料装置、水平式供料器、输送管道、分离器、除尘器、反吹装置、气源、辅助设备、控制装置。本发明通过使用气嘴补气装置和新型水平式供料器，降低了物料在料斗中结拱和粘结在料斗壁上的可能性；通过安装安全阀和真空压力传感器，提高了系统的安全性；利用分离器和除尘器的一体结构，降低了成本和占地面积；通过设计新型结构的过滤器，增强过滤效果，减少过滤器数量；利用PLC灵活可靠性高的特点，配合气动元件和电磁阀；通过使用球阀，避免了现阶段要实现间歇式输送方式必须要频繁启动关闭风机。本发明具有结构简单、成本低、自动化程度高、输送速度快等优点，降低了人类劳动。

Description

一种间歇式粉体负压气力输送系统及方法

技术领域

本发明涉及粉体气力输送系统及方法，尤其适用于粉体的短距离、非连续性、可以将粉体从多点输送至一点的一种间歇式粉体负压气力输送系统，属于气力输送技术领域。

背景技术

在粉体的工业生产中，多种原料常常需要混在一起倒入搅拌机，经搅拌机搅拌均匀后，由输送装置将搅拌机料斗内的物料输送到包装机料斗内进行包装，而在搅拌机工作的时候，输送装置处于不工作状态，只有在输送物料时，输送装置才工作。此时需要一种间歇式输送系统，能快速的将搅拌机料斗内的物料输送到包装机料斗内。

目前市场上负压气力输送产品和专利主要有：一种负压真空吸料机，供料方式为不锈钢吸料嘴直接插入物料里面，物料随外界空气被吸入，形成料气流，经过吸料管到达料斗，在料斗中进行气、料分离，料斗内的过滤器采用直通式PE过滤器且数量较多，输送时需要人工过多参与，自动化程度低；专利申请号：201310460332.3的“一种面粉的气力输送系统”，其供料方式采用直接掉落式供料器，除尘器采用传统的旋风分离器，设备复杂，占地面积大，要实现间歇式输送，必须频繁关闭和启动气源；专利申请号：200820124058.7为“散料负压气力输送系统”，分离器为离心式分离器且分离器和除尘器采用两段式结构，采用二级过滤方案，这样占用空间大，设备复杂，且无法进行间歇式输送。

综上所述，目前粉体负压气力输送相关技术存在以下问题：第一，供料料斗内的物料直接落入供料器，不受控制，物料容易在料斗内结拱；第二，供料器结构简单，物料直接掉落到底部，容易造成供料器堵塞，损坏系统；第三，卸料仓仓门采用旋转挡板机构，密封性不好，且需要额外的动力源；第四，采用直筒式过滤器，过滤效率不高，过滤器数量过多；第五，实现间歇式输送需要频繁的启动和关闭风机，对风机寿命和电网造成了很大的影响；第六，自动化程度不高，人类劳动强度大。

总之，现阶段的间歇式输送系统自动化程度低，人类劳动强度大，结构设计不合理，输送效率低，急需研发具有高输送效率和自动化的间歇式输送系统及方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种间歇式粉体负压气力输送系统及方法，用于粉体的短距离、间歇性输送。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种歇式粉体负压气力输送系统，其特征在于，包括供料装置、水平式供料器、输送管道、分离器、除尘器、反吹装置、辅助设备、高压漩涡风机、控制装置。

所述供料装置包括直角料斗、气嘴Ⅰ、气动蝶阀Ⅰ；所述气嘴Ⅰ安装在所述直角料斗倾斜的侧壁上，所述水平式供料器位于供料装置下方、且与直角料斗相通，所述气动蝶阀Ⅰ安装在所述直角料斗与水平式供料器之间；

所述水平式供料器通过所述输送管道和所述分离器连接，所述除尘器安装在所述分离器的上方，所述除尘器与高压涡流风机相连通，所述设置在除尘器与高压涡流风机之间，所述反吹装置与所述除尘器的顶部连通；

所述水平式供料器包括供料弯管、气嘴Ⅱ、观察窗口、隔板、气固混合室，其中供料弯管又分为三段，分别为直管、圆弧管、斜管；所述供料弯管上部与所述气动蝶阀连接，下部与所述气固混合室连接；所述气嘴Ⅱ安装在供料弯管向外弯曲的一侧；所述观察窗口开在水平式供料器出口的位置，窗口采用有机玻璃材料；所述隔板上开若干通孔，位于在气固混合室内部靠下的位置，与水平面夹角为5°，固定在气固混合室内部；

所述分离器包括扩散段、储料段、卸料段，所述扩散段呈倒圆锥台形状，包括扩散仓、进料短管、转轴、挡板；所述进料短管安装在扩散仓的侧壁上，所述挡板通过转轴装在进料短管出料口处；所述储料段包括储料仓、料位器，储料仓上部与扩散段相连；所述料位器安装在储料仓侧壁的靠上部分；所述卸料段包括卸料仓、气动敲击锤、气动蝶阀Ⅱ，卸料仓装在储料段下部；所述气动蝶阀Ⅱ安装在卸料仓下部；所述气动敲击锤装在卸料仓外侧壁上；

所述除尘器包括过滤仓、过滤器支架、滤网Ⅰ、圆板、橡胶垫圈、螺母、顶仓；过滤仓下部与扩散段相连，所述过滤仓小于扩散段上沿；所述滤网Ⅰ包裹着所述过滤器支架；通过所述螺母将滤网支架固定在所述圆板上；所述顶仓将圆板压在过滤仓上面，其上部连接输送管道；

所述反吹装置包括反吹出气管、电磁脉冲阀、反吹进气管；所述电磁脉冲阀的输入端连接所述反吹进气管；所述电磁脉冲阀的输出端连接所述反吹出气管；所述反吹出气管安装在所述除尘器的侧面；

所述辅助设备包括气动直通球阀、气动T型三通球阀、滤网Ⅱ、真空压力传感器、安全阀、空气压缩机、空气过滤器、泄压阀、真空压力表、油雾器；所述气动直通球阀安装在连接所述除尘器后面的管道中；所述气动T型三通球阀安装在所述气动直通球后面的管道中；所述滤网Ⅱ覆盖在所述气动T型三通阀与外部大气沟通的出口处；所述真空压力传感器和所述安全阀安装在所述气动T型三通球阀后面的管道中；所述空气压缩机、空气过滤器、泄压阀、真空压力表、油雾器组成气动元件的气源；

所述控制装置包括PLC、继电器、接触器、三位四通电磁换向阀Ⅰ、三位四通电磁换向阀Ⅱ、三位四通电磁换向阀Ⅲ、三位四通电磁换向阀Ⅳ、二位三通电磁阀、二位二通电磁阀Ⅰ、二位二通电磁阀Ⅱ；所述真空压力传感器和料位器均与PLC相连，将采集的信号送至PLC；所述PLC与继电器、接触器与高压漩涡风机相连；所述PLC分别通过一个三位四通电磁换向阀与气动蝶阀Ⅰ、气动T型三通球阀、气动直通球阀、气动蝶阀Ⅱ相连；所述PLC通过二位三通电磁阀与启动敲击锤相连；所述PLC分别通过一个二位二通电磁阀与气嘴Ⅰ、气嘴Ⅱ相连；所述PLC还与电磁脉冲阀相连。

进一步地，所述直角料斗一边母线与底边夹角为90°，直角料斗的半顶角为32°-36°之间，所述斜管204轴线与水平面夹角应在54°-58°之间。

进一步地，所述过滤器支架由14#钢丝构成，侧面均匀分布4根钢丝，径向分布2个由14#钢丝连接而成的钢丝圈，上部有圆形中间开孔的薄钢板封口，薄钢板上部连接外部带螺纹的空心凸台，下底面的直径约为20mm，侧面钢丝与水平面夹角为70°，高度约为113mm。

进一步地，在螺母和圆板之间安装橡胶垫圈；

进一步地，所述电磁脉冲阀采用Z型脉冲阀，进出口之间夹角为90°，其输出端与反吹出气管相连，输入端与反吹进气管相连。

进一步地，所述控制装置还包括报警闪光灯、蜂鸣器，所述报警闪光灯、蜂鸣器均与PLC相连。

所述的间歇式粉体负压气力输送系统的间歇式粉体负压气力输送方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)所述间歇式粉体负压气力输送前准备工作完成后，打开控制装置电源，准备启动系统；

步骤2)所述PLC控制所述继电器得电；所述继电器控制所述接触器得电；所述接触器

得电后使所述气源的电路接通；所述高压漩涡风机启动；

步骤3)所述二位二通电磁阀Ⅰ的电磁铁YA11和所述二位二通电磁阀Ⅱ的电磁铁YA12得电；所述气嘴Ⅰ、气嘴Ⅱ开始喷气；

步骤4)所述三位四通电磁阀Ⅰ的电磁铁YA1得电；所述气动蝶阀Ⅰ阀板旋转90°，物料从所述直角料斗在气嘴Ⅰ喷气及自身重力的共同作用下进入所述水平式供料器，粉体首先落在隔板上，在气嘴Ⅱ喷气的作用下，形成气固混合物，被水平输出水平式供料器；延伸至分离器扩散仓内的进料短管管口处的挡板在高压漩涡风机抽气负压作用下，被吸离管口，气固混合物经过输送管被输送至分离器；气固混合物在呈倒圆锥台形状的扩散段快速降速，气固混合物进入扩散段后气流和粉体颗粒会出现速度差，气固分离，粉体沉降在储料仓内；同时，位于分离器上部的除尘器将气体抽出，过滤仓内的过滤器将气体中夹带的粉体过滤；

步骤5)延迟时间t1到后，当位于储料仓外壁上的料位器检测到料位达到设定的值后，所述PLC控制所述二位二通电磁阀Ⅰ的电磁铁YA11断电；所述气嘴Ⅰ关闭；所述三位四通电磁阀Ⅰ的电磁铁YA2得电；所述气动蝶阀Ⅰ阀板反向旋转90°，此时物料不能进入所述水平式供料器；

步骤6)所述PLC控制所述二位二通电磁阀Ⅱ的电磁铁YA12断电；所述气嘴Ⅱ关闭后延迟时间t2，使管道内残余物料输送完毕；

步骤7)管道内残余物料输送完毕后，所述PLC控制所述三位四通电磁换向阀Ⅱ的电磁铁YA4得电；所述气动T型三通球阀的阀芯旋转180°；此时所述气动T型三通球阀702处于全开状态，输送系统内处于泄压状态，不能输送物料，处于输送物料的间歇状态；

步骤8)所述PLC控制所述三位四通电磁换向阀Ⅲ的电磁铁YA6得电；所述气动直通球阀的阀芯旋转90°；此时所述气动直通球阀两端输送管道处于断开状态，

步骤9)所述三位四通电磁换向阀Ⅳ的电磁铁YA8得电；所述气动蝶阀Ⅱ的阀板旋转90°；所述卸料仓开始排料；所述二位三通电磁阀的电磁铁YA9得电后延迟时间t3，然后断电再延迟时间t4；此时所述气动敲击锤就完成了一次敲击过程，其中延迟时间t3为敲击时间，延迟时间t4为敲击间隔；所述电磁脉冲阀的电磁铁YA10得电后延迟时间t5，然后断电再延迟时间t6；此时所述电磁脉冲阀就完成了一次反吹过程，其利用脉冲气流吹掉所述滤网Ⅰ上面附着的物料；其中延迟时间t5为反吹时间，延迟时间t6为反吹间隔时间；一个输送周期输送完成。

进一步地，间歇式粉体负压气力输送方法，还包括以下步骤：

步骤10)判断所述卸料仓仓门关闭按钮SB2是否按下，如卸料仓仓门关闭按钮SB2没有按下，则返回步骤9)继续执行；如卸料仓仓门关闭按钮SB2按下，则执行步骤11)；

步骤11)所述三位四通电磁换向阀Ⅳ的电磁铁YA7得电；所述气动蝶阀Ⅱ的阀板反向旋转90°；此时所述卸料仓的仓门处于关闭状态，

步骤12)所述三位四通电磁换向阀Ⅲ的电磁铁YA5得电；所述气动直通球阀的阀芯反向旋转90°；此时所述气动直通球阀两端输送管道处于连同状态。所述三位四通电磁换向阀Ⅱ的电磁铁YA3得电；所述气动T型三通球阀的阀芯反向旋转180°；此时所述气动T型三通球阀处于半开状态，系统内的压力开始下降。

步骤13)判断所述循环工作按钮SB3是否按下，如循环工作按钮SB3按下，则返回步骤3)继续执行，如循环工作按钮SB3没有按下，则执行步骤14)

步骤14)判断所述停止工作按钮SB4是否按下，如停止工作按钮SB4没有按下，则返回步骤13)继续执行，如停止工作按钮SB4按下，则执行步骤15)。

步骤15)所述继电器断电；所述接触器断电；此时气源的电源被切断，所述高压漩涡风机关闭，输送工作结束。

进一步地，在输送过程中，当真空压力传感器检测到的压力值超过设定值后，报警闪光灯、蜂鸣器报警；当料位器检测到物料高度达到设定之后，蜂鸣器报警。

本发明中，所述供料装置中直角料斗一边母线与底边夹角为90°，直角料斗的半顶角为32°-36°之间，直角料斗为非对称料斗，可破坏粉体的结拱条件；；所述气嘴安装在料斗倾斜一边，其可向直角料斗内补气，使粉体呈流态化进入所述水平式供料器，同时可破坏粉体结拱的条件；所述气动蝶阀带有蝶板位置反馈装置，其安装在直角料斗的下面，旋转范围为0°-90°，关闭时阀板位置为0°，打开时筏板位置为90°，其用来控制粉体进入所述水平式供料器。

上述方案中，所述水平式供料器中的供料弯管上部与所述气动蝶阀连接，下部与所述混合室连接；可通过观察窗口观察水平式供料器的工作情况；所述隔板的作用是使空气和物料充分混合，防止物料沉积在气固混合室堵塞水平式供料器。

所述分离器中的扩散段呈倒圆锥台形状，其使输送管道中的气固混合物在很短的时间内降速，由于气流和粉体颗粒的惯性不一样，气固混合物进入扩散段后气流和粉体颗粒会出现速度差，这样就达到了气固分离的目的；所述进料短管安装在分离器的侧壁上；所述转轴安装在进料短管出料口的上部；所述挡板和转轴相连，当系统工作时，由于负压作用挡板会开启，物料可进入分离器，当系统处于工作间歇时，由于重力作用。挡板会落下，封住进料短管出料口，此时分离器里面的物料不会进入输送管道；当所述储料段中的储料仓上部与扩散段相连；所述料位器安装在储料仓侧壁的靠上部分，其作用是检测储料仓中料的位置；所述卸料段安装在储料段下部；所述气动蝶阀Ⅱ安装在卸料段下部。

所述除尘器中的过滤仓下部与扩散段相连，其中过滤仓要小于扩散段上沿；所述滤网Ⅰ包裹着所述滤网支架；所述螺母将滤网支架固定在所述圆板上；所述橡胶垫圈安装在螺母和圆板之间，其作用是防止除尘器里的气流从螺母和圆板之间的间隙流出来了；所述顶仓将圆板压在过滤仓上面，其上部连接输送管道。

所述安全阀安装在所述高压漩涡风机前方的管道上，其作用是当管道内的真空度超过安全值时，在外部大气压的作用下，安全阀将打开，使外部空气进入输送管道内，防止因管道堵塞而损坏系统；所述真空压力传感器安装在所述高压漩涡风机前方的管道上，其作用是当管道内真空度超过安全值时启动报警系统。

所述气动直通球阀带有阀芯位置反馈装置，安装在除尘器顶仓上部的管道中，阀芯旋转范围为0°-90°，系统输送物料时阀芯位置为0°，反吹装置工作时阀芯位置为90°，其作用是防止反吹装置中的反吹气流流入与高压漩涡风机相连的管道；所述气动T型三通球阀带有阀芯位置反馈装置，安装在气动直通球阀后面的管道中，阀芯旋转范围为0°-180°，其作用是实现间歇式输送，当系统输料时，气动T型三通球阀处于半开状态，阀芯只连通两端的输送管道，此时阀芯位置为0°，当系统卸料时，气动T型三通球阀处于全开状态，阀芯不仅连通两端的输送管道，还与外部大气相连，此时阀芯位置为180°，这样可使卸料时系统内气压与大气压一致，实现了不用频繁启停风机来达到间歇性输送的目的，避免了频繁启停风机对风机寿命和电网的影响；所述滤网Ⅱ覆盖在气动T型三通阀与外部大气沟通的出口处，其作用是防止空气中的灰尘进入输送管道；所述空气压缩机、真空压力表、空气过滤器、泄压阀、油雾器给气动原件提供动力。

本发明技术方案与现有技术方案相比，使用了气嘴补气装置和新型水平式供料器，降低了物料在料斗中结拱和粘结在料斗壁上的可能性，避免了使用传统直接供料的水平式接料器造成管道堵塞的危害；通过安装安全阀和真空压力传感器，提高了系统的安全性；分离器和除尘器呈一体结构，与传统的分离器和除尘器相比，具有结构简单、占地面积小和造价低等优点；通过使用新型结构的过滤器，增强了过滤效果，减少了过滤器数量；通过使用气动元件和电磁阀，利用PLC灵活可靠性高的控制特点，提高了输送系统的自动化程度，降低了人力劳动；通过使用球阀，利用球阀在管道中可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连的特点，避免了气力输送中要实现间歇式输送方式需要频繁启动关闭风机，降低了频繁启动关闭风机对风机寿命和电网的影响；本发明具有结构简单、成本低、自动化程度高等优点，降低了人类劳动，实现了粉体的非接触式快速输送，保证了粉体的品质，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中水平式供料器的结构示意图。

图3为本发明中分离器的结构示意图。

图4为本发明中除尘器的结构示意图。

图5为图4中过滤器502的结构示意图。

图6为本发明中PLC控制原理图。

图7为本发明间歇式粉体负压气力输送系统气动原理图。

图8为本发明间歇式粉体负压气力输送方法流程图。

图中：

101-直角料斗，102-气嘴Ⅰ，103-气动蝶阀Ⅰ，201-直管，202-圆弧管，203-气嘴Ⅱ，204-斜管，205-隔板，206-气固混合室，207-观察窗口，3-输送管道，401-扩散仓，402-挡板，403-转轴，404-进料短管，405-储料仓，406-料位器，407-气动敲击锤，408-卸料仓，409-气动蝶阀Ⅱ，501-过滤仓，502-过滤器，5021-过滤器支架，5022-滤网Ⅰ，503-圆板，504-橡胶垫圈，505-螺母，506-顶仓，601-反吹出气管，602-电磁脉冲阀，603-反吹进气管，701-气动直通球阀，702-气动T型三通球阀，703-滤网Ⅱ，704-真空压力传感器，705-安全阀 706-空气压缩机，707-空气过滤器，708-泄压阀，709-真空压力表，710-油雾器，8-高压漩涡分机，901-PLC，902-启动按钮SB1，903-卸料仓仓门关闭按钮SB2，904-循环工作按钮SB3，905-停止工作按钮SB4，906-报警闪光灯，907-蜂鸣器，908-继电器，909-接触器，9101-三位四通电磁换向阀Ⅰ，9102-三位四通电磁换向阀Ⅱ，9103-三位四通电磁换向阀Ⅲ，9104-三位四通电磁换向阀Ⅳ，911-二位三通电磁阀，9121-二位二通电磁阀Ⅰ，9122-二位二通电磁阀Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1和图7所示，本发明所述的间歇式负压气力输送系统包括供料装置、水平式供料器2、输送管道3、分离器4、除尘器5、反吹装置、辅助设备、高压漩涡风机8、控制装置9。所述供料装置包括直角料斗101、气嘴Ⅰ102、气动蝶阀Ⅰ103；所述气嘴Ⅰ102安装在所述直角料斗101倾斜的一边；所述气动蝶阀Ⅰ103安装在所述直角料斗101的下部。所述水平式供料器2安装在所述气动蝶阀Ⅰ103的下面。所述输送管道3连接所述水平式供料器2和所述分离器4。所述除尘器5安装在所述分离器4的上面。所述反吹装置包括反吹出气管601、电磁脉冲阀602、反吹进气管603；所述电磁脉冲阀602的输入端连接所述反吹进气管603；所述电磁脉冲阀602的输出端连接所述反吹出气管601；所述反吹出气管安装在所述除尘器的侧面。所述辅助设备包括气动直通球阀701、气动T型三通球阀702、滤网Ⅱ703、真空压力传感器704、安全阀705、空气压缩机706、空气过滤器707、泄压阀708、真空压力表709、油雾器710；所述气动直通球阀701安装在连接所述除尘器5后面的管道中；所述气动T型三通球阀702安装在所述气动直通球阀701后面的管道中；所述滤网Ⅱ703覆盖在所述气动T型三通阀702与外部大气沟通的出口处；所述真空压力传感器704和所述安全阀705安装在所述气动T型三通球阀后面的管道中；所述空气压缩机706、空气过滤器707、泄压阀708、真空压力表709、油雾器710组成气动元件的气源。所述高压漩涡风机8安装在输送管道的末端。

如图2所示，所述水平式供料器2包括直管201、圆弧管202、气嘴Ⅱ203、斜管204、隔板205、气固混合室206、观察窗口207；所述直管201安装在所述圆弧管202的上方；所述圆弧管202安装在所述斜管204的上方；所述气嘴Ⅱ203安装在所述圆弧管202向外弯曲的一侧；所述直管201的轴线与水平面垂直；所述圆弧管202轴线的两端分别与所述直管201的轴线、斜管204的轴线相切；所述斜管204轴线与水平面夹角应在54°-58°之间；所述气固混合室206安装在所述斜管204的下方；所述隔板205安装在所述气固混合室206的内部；所述隔板205与水平面的夹角为5°，进气口一端高于出气口一端；所述隔板205上面开若干通孔；所述观察窗口207开在靠近所述气固混合室206出气口的位置。

如图3所示，所述分离器4包括扩散仓401、挡板402、转轴403、进料短管404、储料仓405、料位器406、气动敲击锤407、卸料仓408、气动蝶阀Ⅱ409。所述进料短管404安装在所述扩散仓401内壁；所述转轴403安装在所述进料短管404出料口的上部；所述挡板402和所述转轴403相连，当系统工作时，由于负压作用所述挡板402会开启，物料可进入所述分离器4，当系统处于工作间歇时，由于重力作用，所述挡板402会落下，封住所述进料短管404的出料口，此时所述分离器4里面的物料不会进入输送管道；所述扩散仓401安装在所述储料仓405的上方；所述扩散仓401呈倒圆台形状；所述料位器406安装在所述储料仓405外壁靠上的位置；所述卸料仓408安装在所述储料仓405的下方；所述气动敲击锤407安装在所述卸料仓408的外壁上；所述气动蝶阀Ⅱ409安装在所述卸料仓408下方的仓门处，起到关闭和开启仓门的作用。

如图4所示，所述除尘器5包括过滤仓501、过滤器502、圆板503、橡胶垫圈504、螺母505、顶仓506。所述过滤仓501安装在所述扩散仓401上方；所述过滤仓501直径和所述扩散仓401下底面直径相同，但要小于其上低面；所述过滤器502通过所述螺母505固定在所述圆板503上；所述橡胶垫圈504安装在所述螺母505和所述圆板503之间；所述圆板503安装在所述过滤仓502上方；所述顶仓506安装在所述圆板503上方。

如图5所示，所述过滤器502包括过滤器支架5021、滤网Ⅰ5022；所述过滤器支架5021由14#钢丝构成，侧面均匀分布4根钢丝，径向分布2个由14#钢丝连接而成的钢丝圈，上部有圆形中间开孔的薄钢板封口，薄钢板上部连接外部带螺纹的空心凸台；所述过滤器支架5021下底面的直径为20mm，侧面钢丝与水平面的夹角为70°，高度为113mm；所述滤网Ⅰ裹在所述过滤器支架5021表面。

如图6和图7所示，间歇式粉体负压气力输送系统中所述控制装置包括PLC 901、启动按钮SB1 902、卸料仓仓门关闭按钮SB2 903、循环工作按钮SB3 904、停止工作按钮SB4905、报警闪光灯906、蜂鸣器907、继电器908、接触器909、三位四通电磁换向阀Ⅰ9101、三位四通电磁换向阀Ⅱ9102、三位四通电磁换向阀Ⅲ9103、三位四通电磁换向阀Ⅳ9104、二位三通电磁阀911、二位二通电磁阀Ⅰ9121、二位二通电磁阀Ⅱ9122、节流阀913。所述PLC 901的输入端分别与所述真空压力传感器704、启动按钮SB1 902、卸料仓仓门关闭按钮SB2 903、循环工作按钮SB3 904、停止工作按钮SB4 905、料位器406相连；所述PLC 901的输出端分别与报警闪光灯906、蜂鸣器907、继电器908、接触器909、三位四通电磁换向阀Ⅰ9101、三位四通电磁换向阀Ⅱ9102、三位四通电磁换向阀Ⅲ9103、三位四通电磁换向阀Ⅳ9104、二位三通电磁阀911、二位二通电磁阀Ⅰ9121、二位二通电磁阀Ⅱ9122、电磁脉冲阀602相连；所述PLC901控制所述继电器908，所述继电器908控制所述接触器909；所述接触器909控制所述高压漩涡风机8启动和关闭；所述PLC 901通过控制所述三位四通电磁换向阀Ⅰ9101两端电磁铁YA1和YA2的得电和失电来控制气流从不同方向进入所述气动蝶阀Ⅰ103的气动执行机构，以此使所述气动蝶阀Ⅰ103的阀板正转和反转；所述PLC 901通过控制所述三位四通电磁换向阀Ⅱ9102两端电磁铁YA3和YA4的得电和失电来控制气流从不同方向进入所述气动T型三通球阀702的气动执行机构，以此来切换所述气动T型三通球阀702的阀芯的状态，即全开和半开；所述PLC 901通过控制所述三位四通电磁换向阀Ⅲ9103两端电磁铁YA5和YA6的得电和失电来控制气流从不同方向进入所述气动直通球阀701的气动执行机构，以此来使所述气动直通球阀701的阀芯正转和反转；所述PLC 901通过控制所述三位四通电磁换向阀Ⅳ9104两端电磁铁YA7和YA8的得电和失电来控制气流从不同方向进入所述气动蝶阀Ⅱ409的气动执行机构，以此来使所述气动蝶阀409的阀板正转和反转；所述PLC 901通过控制所述二位三通电磁阀911中电磁铁YA9的得电和失电来控制连接所述气动敲击锤407气路的关闭和开启；所述PLC 901通过控制所述二位二通电磁阀Ⅰ9121中电磁铁YA11的得电和失电来控制连接所述气嘴Ⅰ102气路的关闭和开启；所述PLC 901通过控制所述二位二通电磁阀Ⅱ9122中电磁铁YA12的得电和失电来控制连接所述气嘴Ⅱ203气路的关闭和开启；所述PLC 901通过控制所述电磁脉冲阀602来使脉冲气流进入所述除尘器5；所述节流阀913连接在4个三位四通电磁换向阀和气动元件之间的气路中，用来控制进入气动原件中气体的流量；所述真空压力传感器704的值超过设定值时，所述PLC控制所述报警闪光灯906和所述蜂鸣器907开始工作；所述料位器406检测到所述分离器4中物料的高度超过一定值时，所述蜂鸣器907工作，同时所述气动蝶阀Ⅱ409的阀板旋转90°开始卸料。

如图8所示，所述间歇式粉体负压气力输送方法，包括如下步骤：

步骤1)所述间歇式粉体负压气力输送前准备工作完成后，按下启动按钮SB1 902准备启动系统。

步骤2)所述PLC 901控制所述继电器908得电；所述继电器908控制所述接触器909得电；所述接触器908得电后使所述气源电路接通；所述高压漩涡风机8启动。

步骤3)所述二位二通电磁阀Ⅰ9121的电磁铁YA11和所述二位二通电磁阀Ⅱ9122的电磁铁YA12得电；所述气嘴Ⅰ102、气嘴Ⅱ203开始喷气。

步骤4)所述三位四通电磁阀Ⅰ9101的电磁铁YA1得电；所述气动蝶阀Ⅰ103阀板旋转90°，物料从所述直角料斗101在气嘴Ⅰ102喷气及自身重力的共同作用下进入所述水平式供料器2，粉体首先落在隔板205上，在气嘴Ⅱ203喷气的作用下，形成气固混合物，被水平输出水平式供料器2；延伸至分离器4扩散仓401内的进料短管404管口处的挡板在高压漩涡风机8抽气负压作用下，被吸离管口，气固混合物经过输送管3被输送至分离器4；气固混合物在呈倒圆锥台形状的扩散段快速降速，气固混合物进入扩散段后气流和粉体颗粒会出现速度差，气固分离，粉体沉降在储料仓405内；同时，位于分离器4上部的除尘器5将气体抽出，过滤仓501内的过滤器502将气体中夹带的粉体过滤。

步骤5)延迟时间t1，当位于储料仓405外壁上的料位器检测到料位达到设定的值后，所述二位二通电磁阀Ⅰ9121的电磁铁YA11断电；所述气嘴Ⅰ103关闭；所述三位四通电磁阀Ⅰ9101的电磁铁YA2得电；所述气动蝶阀Ⅰ103阀板反向旋转90°，此时物料不能进入所述水平式供料器2。

步骤6)所述二位二通电磁阀Ⅱ9122的电磁铁YA12断电；所述气嘴Ⅱ203关闭后延迟时间t2，使管道内残余物料输送完毕。

步骤7)所述三位四通电磁换向阀Ⅱ9102的电磁铁YA4得电；所述气动T型三通球阀702的阀芯旋转180°；此时所述气动T型三通球阀702处于全开状态，输送系统内处于泄压状态，不能输送物料，处于输送物料的间歇状态。

步骤8)所述三位四通电磁换向阀Ⅲ9103的电磁铁YA6得电；所述气动直通球阀701的阀芯旋转90°；此时所述气动直通球阀701两端输送管道处于断开状态。

步骤9)所述三位四通电磁换向阀Ⅳ9104的电磁铁YA8得电；所述气动蝶阀Ⅱ409的阀板旋转90°；所述卸料仓408开始排料；所述二位三通电磁阀911的电磁铁YA9得电后延迟时间t3，然后断电再延迟时间t4；此时所述气动敲击锤407就完成了一次敲击过程，其中延迟时间t3为敲击时间，延迟时间t4为敲击间隔；所述电磁脉冲阀602的电磁铁YA10得电后延迟时间t5，然后断电再延迟时间t6；此时所述电磁脉冲阀602就完成了一次反吹过程，其利用脉冲气流吹掉所述滤网Ⅰ5022上面附着的物料；其中延迟时间t5为反吹时间，t6为反吹间隔。

步骤10)判断所述卸料仓仓门关闭按钮SB2 903是否按下，如卸料仓仓门关闭按钮SB2 903没有按下，则返回步骤9)继续执行；如卸料仓仓门关闭按钮SB2 903按下，则执行步骤11)；

步骤11)所述三位四通电磁换向阀Ⅳ9104的电磁铁YA7得电；所述气动蝶阀Ⅱ409的阀板反向旋转90°；此时所述卸料仓408的仓门处于关闭状态，

步骤12)所述三位四通电磁换向阀Ⅲ9103的电磁铁YA5得电；所述气动直通球阀701的阀芯反向旋转90°；此时所述气动直通球阀701两端输送管道处于连同状态。所述三位四通电磁换向阀Ⅱ9102的电磁铁YA3得电；所述气动T型三通球阀702的阀芯反向旋转180°；此时所述气动T型三通球阀702处于半开状态，系统内的压力开始下降。

步骤13)判断所述循环工作按钮SB3 904是否按下，如循环工作按钮SB3 904按下，则返回步骤3)继续执行，如循环工作按钮SB3 904没有按下，则执行步骤14)

步骤14)判断所述停止工作按钮SB4 905是否按下，如停止工作按钮SB4 905没有按下，则返回步骤13)继续执行，如停止工作按钮SB4 905按下，则执行步骤15)。

步骤15)所述继电器908断电；所述接触器909断电；此时气源的电源被切断，所述高压漩涡风机8关闭，输送工作结束。

在输送过程中，当真空压力传感器704检测到的压力值超过设定值后，报警闪光灯、蜂鸣器报警；当料位器检测到物料高度达到设定之后，蜂鸣器报警。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种歇式粉体负压气力输送系统，其特征在于，包括供料装置(1)、水平式供料器(2)、输送管道(3)、分离器(4)、除尘器(5)、反吹装置(6)、辅助设备(7)、高压漩涡风机(8)、控制装置(9)。

所述供料装置(1)包括直角料斗(101)、气嘴Ⅰ(102)、气动蝶阀Ⅰ(103)；所述气嘴Ⅰ(102)安装在所述直角料斗(101)倾斜的侧壁上，所述水平式供料器(2)位于供料装置下方、且与直角料斗(101)相通，所述气动蝶阀Ⅰ(103)安装在所述直角料斗(101)与水平式供料器(2)之间；

所述水平式供料器(2)通过所述输送管道(3)和所述分离器(4)连接，所述除尘器(5)安装在所述分离器(4)的上方，所述除尘器(5)与高压涡流风机(8)相连通，所述设置在除尘器5与高压涡流风机(8)之间，所述反吹装置与所述除尘器(5)的顶部连通；

所述水平式供料器(2)包括供料弯管、气嘴Ⅱ(203、观察窗口(207)、隔板(205)、气固混合室(206)，其中供料弯管又分为三段，分别为直管(201)、圆弧管(202)、斜管(204)；所述供料弯管上部与所述气动蝶阀(103)连接，下部与所述气固混合室(206)连接；所述气嘴Ⅱ(203)安装在供料弯管向外弯曲的一侧；所述观察窗口(207)开在水平式供料器出口的位置，窗口采用有机玻璃材料；所述隔板(205)上开若干通孔，位于在气固混合室内部靠下的位置，与水平面夹角为5°，固定在气固混合室内部；

所述分离器(4)包括扩散段、储料段、卸料段，所述扩散段呈倒圆锥台形状，包括扩散仓(401)、进料短管(404)、转轴(403)、挡板(402)；所述进料短管(404)安装在扩散仓的侧壁上，所述挡板(402)通过转轴装在进料短管出料口处；所述储料段包括储料仓(405)、料位器(406)，储料仓上部与扩散段相连；所述料位器(406)安装在储料仓侧壁的靠上部分；所述卸料段包括卸料仓(408)、气动敲击锤(407)、气动蝶阀Ⅱ(409)，卸料仓装在储料段下部；所述气动蝶阀Ⅱ(409)安装在卸料仓下部；所述气动敲击锤(407)装在卸料仓外侧壁上；

所述除尘器(5)包括过滤仓(501)、过滤器支架(5021)、滤网Ⅰ(5022)、圆板(503)、橡胶垫圈(504)、螺母(505)、顶仓(506)；过滤仓下部与扩散段相连，所述过滤仓(501)小于扩散段上沿；所述滤网Ⅰ(5022)包裹着所述过滤器支架；通过所述螺母(505)将滤网支架固定在所述圆板(503)上；所述顶仓(506)将圆板压在过滤仓上面，其上部连接输送管道；

所述反吹装置包括反吹出气管(601)、电磁脉冲阀(602)、反吹进气管(603)；所述电磁脉冲阀(602)的输入端连接所述反吹进气管(603)；所述电磁脉冲阀(602)的输出端连接所述反吹出气管(601)；所述反吹出气管(601)安装在所述除尘器的侧面；

所述辅助设备包括气动直通球阀(701)、气动T型三通球阀(702)、滤网Ⅱ(703)、真空压力传感器(704)、安全阀(705)、空气压缩机(706)、空气过滤器(707)、泄压阀(708)、真空压力表(709)、油雾器(710)；所述气动直通球阀(701)安装在连接所述除尘器(5)后面的管道中；所述气动T型三通球阀(702)安装在所述气动直通球阀(701)后面的管道中；所述滤网Ⅱ(703)覆盖在所述气动T型三通阀(702与外部大气沟通的出口处；所述真空压力传感器(704)和所述安全阀(705)安装在所述气动T型三通球阀后面的管道中；所述空气压缩机(706)、空气过滤器(707)、泄压阀(708)、真空压力表(709)、油雾器(710)组成气动元件的气源；

所述控制装置包括PLC(901)、继电器(908)、接触器(909)、三位四通电磁换向阀Ⅰ(9101)、三位四通电磁换向阀Ⅱ(9102)、三位四通电磁换向阀Ⅲ(9103)、三位四通电磁换向阀Ⅳ(9104)、二位三通电磁阀(911)、二位二通电磁阀Ⅰ(9121)、二位二通电磁阀Ⅱ(9122)；所述真空压力传感器和料位器均与PLC(901)相连，将采集的信号送至PLC(901)；所述PLC(901)与继电器、接触器与高压漩涡风机相连；所述PLC(901)分别通过一个三位四通电磁换向阀与气动蝶阀Ⅰ、气动T型三通球阀、气动直通球阀、气动蝶阀Ⅱ相连；所述PLC(901)通过二位三通电磁阀与启动敲击锤相连；所述PLC(901)分别通过一个二位二通电磁阀与气嘴Ⅰ(102)、气嘴Ⅱ(203)相连；所述PLC(901)还与电磁脉冲阀相连。

2.根据权利要求1所述的间歇式粉体负压气力输送系统，其特征在于，所述直角料斗(101)一边母线与底边夹角为90°，直角料斗(101)的半顶角为32°-36°之间，所述斜管(204)轴线与水平面夹角应在54°-58°之间。

3.根据权利要求1所述的间歇式粉体负压气力输送系统，其特征在于，所述过滤器支架(5021)由14#钢丝构成，侧面均匀分布4根钢丝，径向分布2个由14#钢丝连接而成的钢丝圈，上部有圆形中间开孔的薄钢板封口，薄钢板上部连接外部带螺纹的空心凸台，下底面的直径约为20mm，侧面钢丝与水平面夹角为70°，高度约为113mm。

4.根据权利要求1所述的间歇式粉体负压气力输送系统，其特征在于，在螺母(505)和圆板(503)之间安装橡胶垫圈。

5.根据权利要求1所述的间歇式粉体负压气力输送系统，其特征在于，所述电磁脉冲阀(602)采用Z型脉冲阀，进出口之间夹角为90°，其输出端与反吹出气管(601)相连，输入端与反吹进气管(603)相连。

6.根据权利要求1所述的间歇式粉体负压气力输送系统，其特征在于，所述控制装置还包括报警闪光灯(906)、蜂鸣器(907)，所述报警闪光灯(906)、蜂鸣器(907)均与PLC(901)相连。

7.根据权利要求1所述的间歇式粉体负压气力输送系统的间歇式粉体负压气力输送方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)所述间歇式粉体负压气力输送前准备工作完成后，打开控制装置电源，准备启动系统；

步骤2)所述PLC(901)控制所述继电器(908)得电；所述继电器(908)控制所述接触器(909)得电；所述接触器(909)得电后使所述气源的电路接通；所述高压漩涡风机(8)启动；

步骤3)所述二位二通电磁阀Ⅰ(9121)的电磁铁YA11和所述二位二通电磁阀Ⅱ(9122)的电磁铁YA12得电；所述气嘴Ⅰ(102)、气嘴Ⅱ(203)开始喷气；

步骤4)所述三位四通电磁阀Ⅰ(9101)的电磁铁YA1得电；所述气动蝶阀Ⅰ(103)阀板旋转90°，物料从所述直角料斗(101)在气嘴Ⅰ(102)喷气及自身重力的共同作用下进入所述水平式供料器(2)，粉体首先落在隔板(205)上，在气嘴Ⅱ(203)喷气的作用下，形成气固混合物，被水平输出水平式供料器(2)；延伸至分离器(4)扩散仓(401)内的进料短管(404)管口处的挡板在高压漩涡风机(8)抽气负压作用下，被吸离管口，气固混合物经过输送管(3)被输送至分离器(4)；气固混合物在呈倒圆锥台形状的扩散段快速降速，气固混合物进入扩散段后气流和粉体颗粒会出现速度差，气固分离，粉体沉降在储料仓(405)内；同时，位于分离器(4)上部的除尘器(5)将气体抽出，过滤仓(501)内的过滤器(502)将气体中夹带的粉体过滤；

步骤5)延迟时间t1到后，当位于储料仓(405)外壁上的料位器检测到料位达到设定的值后，所述PLC(901)控制所述二位二通电磁阀Ⅰ(9121)的电磁铁YA11断电；所述气嘴Ⅰ(103)关闭；所述三位四通电磁阀Ⅰ(9101)的电磁铁YA2得电；所述气动蝶阀Ⅰ(103)阀板反向旋转90°，此时物料不能进入所述水平式供料器(2)；

步骤6)所述PLC(901)控制所述二位二通电磁阀Ⅱ(9122)的电磁铁YA12断电；所述气嘴Ⅱ(203)关闭后延迟时间t2，使管道内残余物料输送完毕；

步骤7)管道内残余物料输送完毕后，所述PLC(901)控制所述三位四通电磁换向阀Ⅱ(9102)的电磁铁YA4得电；所述气动T型三通球阀(702)的阀芯旋转180°；此时所述气动T型三通球阀(702)处于全开状态，输送系统内处于泄压状态，不能输送物料，处于输送物料的间歇状态；

步骤8)所述PLC(901)控制所述三位四通电磁换向阀Ⅲ(9103)的电磁铁YA6得电；所述气动直通球阀(701)的阀芯旋转90°；此时所述气动直通球阀(701)两端输送管道处于断开状态，

步骤9)所述三位四通电磁换向阀Ⅳ(9104)的电磁铁YA8得电；所述气动蝶阀Ⅱ(409)的阀板旋转90°；所述卸料仓(408)开始排料；所述二位三通电磁阀(911)的电磁铁YA9得电后延迟时间t3，然后断电再延迟时间t4；此时所述气动敲击锤(407)就完成了一次敲击过程，其中延迟时间t3为敲击时间，延迟时间t4为敲击间隔；所述电磁脉冲阀(602)的电磁铁YA10得电后延迟时间t5，然后断电再延迟时间t6；此时所述电磁脉冲阀(602)就完成了一次反吹过程，其利用脉冲气流吹掉所述滤网Ⅰ(5022)上面附着的物料；其中延迟时间t5为反吹时间，延迟时间t6为反吹间隔时间；一个输送周期输送完成。

8.根据权利要求7所述间歇式粉体负压气力输送方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤10)判断所述卸料仓仓门关闭按钮SB2(903)是否按下，如卸料仓仓门关闭按钮SB2(903)没有按下，则返回步骤9)继续执行；如卸料仓仓门关闭按钮SB2(903)按下，则执行步骤11)；

步骤11)所述三位四通电磁换向阀Ⅳ(9104)的电磁铁YA7得电；所述气动蝶阀Ⅱ(409)的阀板反向旋转90°；此时所述卸料仓(408)的仓门处于关闭状态，

步骤12)所述三位四通电磁换向阀Ⅲ(9103)的电磁铁YA5得电；所述气动直通球阀(701的阀芯反向旋转90°；此时所述气动直通球阀(701)两端输送管道处于连同状态。所述三位四通电磁换向阀Ⅱ(9102)的电磁铁YA3得电；所述气动T型三通球阀(702)的阀芯反向旋转180°；此时所述气动T型三通球阀(702)处于半开状态，系统内的压力开始下降。

步骤13)判断所述循环工作按钮SB3(904)是否按下，如循环工作按钮SB3(904)按下，则返回步骤3)继续执行，如循环工作按钮SB3(904)没有按下，则执行步骤14)

步骤14)判断所述停止工作按钮SB4(905)是否按下，如停止工作按钮SB4(905)没有按下，则返回步骤13)继续执行，如停止工作按钮SB4(905)按下，则执行步骤15)。

步骤15)所述继电器(908)断电；所述接触器(909)断电；此时气源的电源被切断，所述高压漩涡风机(8)关闭，输送工作结束。

9.根据权利要求7所述的间歇式粉体负压气力输送方法，其特征在于，在输送过程中，当真空压力传感器(704)检测到的压力值超过设定值后，报警闪光灯(906)、蜂鸣器(907)报警；当料位器(406)检测到物料高度达到设定之后，蜂鸣器(907)报警。