CN107499943A - 一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其包括顶部开口、底部密封的混合室，在混合室的顶部安装两个上、下堆叠的卸料阀，卸料阀的上、下两端均开口，其中，上开口端为呈倒圆台形的进料口，下开口端为呈圆台形的出料口，在进料口与出料口之间设置有旋转腔室，在旋转腔室中转动设置有叶轮，叶轮包括水平布置且与旋转腔室转动连接的卸料轴、周向均匀布置在卸料轴上的叶片和设置在每两个相邻叶片之间的底板，底板与相邻两个叶片之间形成用于装填物料的料腔，填满物料的料腔与旋转腔室的侧壁构成密封，在混合室的侧壁上紧固连接第一文丘里管和第二文丘里管，第一文丘里管和第二文丘里管的轴线为共线关系。

Description

一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器

技术领域

本发明涉及一种供料器，特别涉及一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器。

背景技术

供料器广泛应用于固体物料的气力传输领域中，主要由卸料装置和物料传输装置组成，卸料装置的作用是将固体物料均匀地卸入物料传输装置中，物料传输装置的作用是利用高速空气将固体物料快速、均匀、稳定地输出。目前，卸料阀和文丘里结构是常用的卸料装置和物料传输装置，将卸料阀和文丘里结构配合使用是常用的供料器，该类供料器的工作原理是：固体物料从卸料阀的上方进入，卸料阀将固体物料卸入文丘里结构中；高速气流冲入文丘里结构中，与固体物料形成气固混合物之后排出，从而完成供料任务。这种供料器具有结构紧凑、供料连续性好的优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。但是，目前这种结构的供料器主要存在以下五个缺点：(1)目前的卸料阀只起到卸料的作用，固体物料在卸料阀内部分布不均匀，并且卸料阀自身的密封效果差，导致固体物料难以均匀地卸入文丘里结构中，造成后续的供料不稳定；(2)高速气流与固体物料混合后，难以形成均匀的气固混合物，导致输出的气固混合物品质不均一，造成供料波动大；(3)高速气流与固体物料在混合过程中以及气固混合物在排出过程中均会与管壁碰撞，这两种情况下必然存在能量损失，缩短供料距离；(4)由于不同固体物料的传输特性不同，供料器应对不同固体物料的可调节性能差，当传输不同特性的固体物料时供料器的供料稳定性无法控制；(5)文丘里结构可能存在死角，物料不能及时排出，不仅容易造成文丘里结构内的堵塞，还影响了供料的稳定性。因此，研发一种卸料稳定且供料连续均匀的供料器十分必要。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种气固混合均匀且后续供料稳定的双卸料阀与文丘里管耦合的供料器。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：包括顶部开口、底部密封的混合室，在所述混合室的顶部安装两个上、下堆叠的卸料阀，所述卸料阀的上、下两端均开口，其中，上开口端为进料口，下开口端为出料口，在所述进料口与所述出料口之间设置有旋转腔室，在所述旋转腔室中转动设置有叶轮，所述叶轮包括水平布置且与所述旋转腔室转动连接的卸料轴、周向均匀布置在所述卸料轴上的叶片和设置在每两个相邻所述叶片之间的底板，所述底板与相邻两个所述叶片之间形成用于装填物料的料腔，在所述混合室的侧壁上紧固连接第一文丘里管和第二文丘里管，所述第一文丘里管和所述第二文丘里管的轴线为共线关系。

所述第一文丘里管包括顺次连接的进风管、波纹管、连接管和伸缩喷射口，所述伸缩喷射口的进口端滑动密封设置在所述连接管中，所述伸缩喷射口的出口端滑动密封设置在所述混合室中，所述第二文丘里管包括顺次连接的缩锥段、扩锥段和出料管，所述缩锥段的内壁呈圆弧状收缩，所述缩锥段的进口端与所述混合室的侧壁连通，且所述缩锥段的进口端与所述混合室的密闭端平齐。

上端的所述卸料阀中出料口对应的上端的所述叶轮上的所述料腔的容量之和少于下端的所述卸料阀的进料口对应的下端的所述叶轮上的料腔的容量之和。

所述卸料阀中所述进料口对应的所述料腔的数量多于所述出料口对应的所述料腔的数量。

在位于上部的所述卸料阀的所述进料口处连接有卸料管。

所述进风管的侧壁与匀压管的一端连接，所述匀压管的另一端与所述混合室的侧壁连接，在所述匀压管上设置有阀门。

所述混合室的侧壁上径向设置有引入管，所述伸缩喷射口滑动密封设置在所述引入管中，所述伸缩喷射口的出口端不越过所述混合室的轴线。

所述伸缩喷射口的出口端的直径小于所述缩锥段出口端的内径。

所述卸料阀的进料口呈倒圆台形，所述卸料阀的出料口呈圆台形。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明上端的卸料阀中出料口对应的上端的叶轮上的料腔的容量少于下端的卸料阀的进料口对应的下端的叶轮上的料腔的容量，且旋转腔室侧壁与旋入其中的料腔形成密封，因此卸料冲击小，使得卸料更平稳。2、本发明混合室的侧壁上连通有匀压管和伸缩喷射口，高速空气经伸缩喷射口和匀压管冲入混合室后，在混合室内形成负压状态，既加速了固体物料的下落，又可以快速和固体物料形成均匀的气固混合物。3、本发明缩锥段的内径进口端大，出口端小，进口端与出口端间为圆弧形曲面过渡，且缩锥段进口端的下端与混合室的下端面平齐，避免文丘里结构内存在死角，此结构既便于物料输出，又减小了物料和管壁的碰撞从而降低了能量损失。4、本发明缩锥段的出口端与扩锥段的直管段连接，扩锥段内径的大径端与出料管连接，扩锥段利于物料和空气的混合，提高了气固混合物的均匀性。5、本发明第一文丘里管中，在进风管与连接管之间设置有用于补偿管道变形的波纹管，因此提高了第一文丘里管的耐温、耐压性能。

附图说明

图1是本发明实施例一供料器的结构示意图；

图2是本发明实施例一卸料阀的结构示意图；

图3是本发明实施例二供料器的结构示意图；

图4是本发明实施例二卸料阀的结构示意图；

图5是本发明实施例三供料器的结构示意图；

图6是本发明实施例三卸料阀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明包括顶部开口、底部密封的混合室11，在混合室11的顶部安装两个上、下堆叠的卸料阀2。卸料阀2的上、下两端均开口，其中，上开口端为呈倒圆台形的进料口4，下开口端为呈圆台形的出料口5，在进料口4与出料口5之间设置有旋转腔室6，在旋转腔室6中转动设置有叶轮7。叶轮7包括水平布置且与旋转腔室6转动连接的卸料轴8、周向均匀布置在卸料轴8上的叶片9和设置在每两个相邻叶片9之间的底板10，底板10与相邻两个叶片9之间形成用于装填物料的料腔。当填满物料的料腔中旋入旋转腔室6时，填满物料的料腔与旋转腔室6的侧壁构成密封，使得进料口4与出料口5不连通，在混合室11的侧壁上紧固连接第一文丘里管和第二文丘里管，第一文丘里管和第二文丘里管的轴线为共线关系。高速气体从第一文丘里管进入混合室11，下端的卸料阀2将物料排入混合室11，气体与物料在混合室11混合后从第二文丘里管排出。

上述实施例中，第一文丘里管包括顺次连接的进风管12、波纹管17、连接管13和伸缩喷射口14，其中，连接管13相对于混合室11的位置固定，伸缩喷射口14的进口端滑动密封设置在连接管13中，伸缩喷射口14的出口端滑动密封设置在混合室11中，波纹管17用于补偿管道的变形，提高了第一文丘里管的耐温、耐压性能。第二文丘里管包括顺次连接的缩锥段20、扩锥段19和出料管18，其中，缩锥段20的内壁呈圆弧状收缩，缩锥段20的进口端与混合室11的侧壁连接，且缩锥段20的进口端与混合室11的密闭端平齐，此结构避免第二文丘里管内部存在死角，减小了物料与管壁的碰撞从而降低了能量损失，增大了物料的传输距离。

上述实施例中，上端的卸料阀2中出料口5对应的上端的叶轮7上的料腔的容量之和少于下端的卸料阀2的进料口4对应的下端的叶轮7上的料腔的容量之和。

上述实施例中，卸料阀2中进料口4对应的料腔的数量多于出料口5对应的料腔的数量。

上述实施例中，在位于上部的卸料阀2的进料口4处连接有卸料管1。

上述实施例中，进风管12的侧壁与匀压管15的一端连接，匀压管15的另一端与混合室11的侧壁连接，在匀压管15上设置有阀门16，当匀压管15上的阀门16开启时，高速空气可以通过匀压管15进入混合室11，来调节混合室11内的气压。

上述实施例中，混合室11的侧壁上径向设置有引入管3，伸缩喷射口14的外壁滑动密封设置在引入管3中。

上述实施例中，伸缩喷射口14的出口端不越过混合室11的轴线。空气在伸缩喷射口14内被加速，经锥管段进入混合室11，在混合室11内形成负压，加速物料下落。

上述实施例中，伸缩喷射口14的出口端的直径小于缩锥段20出口端的内径。

下面通过具体实施例说明本发明的评价效果：

实施例一

如图1、图2所示，旋转腔室6的内径是200mm，卸料轴8上沿周向均匀设置的叶片9为12个，12块底板10在叶轮7上的位置相同，使得12个料腔的体积相同，12个料腔的体积之和是2.7L。卸料阀2中进料口4下端对应叶轮7上4～5个料腔，出料口5上端对应1～2个料腔。固体物料通过上端的卸料管1进入上端的卸料阀2的料腔中，当上端的卸料阀2的卸料轴8转速是25r/min，由于叶轮7的一圈有12个料腔，上端的卸料阀2每秒有5个料腔参与卸料，物料卸入下端的卸料阀2的料腔中，当下端的卸料阀2的卸料轴8转速是35r/min，下端的卸料阀2每秒有约7个料腔参与卸料，上端的卸料阀2中5个料腔的物料被均分给下端的卸料阀2中的7个料腔，卸料冲击小，使得卸料更平稳。伸缩喷射口14的锥管段的小径端位于混合室11的轴线处。

实施例二

如图3、图4所示，旋转腔室6的内径是250mm，卸料轴8上沿周向均匀设置的叶片9为14个，14块底板10在叶轮7上的位置相同，使得14个料腔的体积相同，14个料腔的体积之和是5.7L。卸料阀2中的进料口4下端对应叶轮7上3～4个料腔，出料口5上端对应1～2个料腔。固体物料通过上端的卸料管1进入上端的卸料阀2的料腔中，当上端的卸料阀2的卸料轴8转速是25r/min，由于叶轮7的一圈有14个料腔，上端的卸料阀2每秒约5.8个料腔参与卸料，物料卸入下端的卸料阀2的料腔中，当下端的卸料阀2的卸料轴8转速是35r/min，下端的卸料阀2每秒约有8.2个料腔参与卸料，上端的卸料阀2中5.8个料腔的物料被均分给下端的卸料阀2中的8.2个料腔，卸料冲击小。卸料轴8在旋转过程中，共有5个料腔起密封作用，使得卸料更稳定。伸缩喷射口14的锥管段的小径端位于混合室11的轴线处。

实施例三

如图5、图6所示，旋转腔室6的内径是300mm，卸料轴8上沿周向均匀设置的叶片9为16个，16块底板10在叶轮7上的位置相同，使得16个料腔的体积相同，16个料腔的体积之和是8.8L。卸料阀2中的进料口4下端对应叶轮7上3～4个料腔，出料口5上端对应1～2个料腔。固体物料通过上端的卸料管1进入上端的卸料阀2的料腔中，当上端的卸料阀2的卸料轴8转速是25r/min，由于叶轮7的一圈有16个料腔，上端的卸料阀2每秒约6.7个料腔参与卸料，物料卸入下端的卸料阀2的料腔中，当下端的卸料阀2的卸料轴8转速是35r/min，下端的卸料阀2每秒约有9.3个料腔参与卸料。上端的卸料阀2中6.7个料腔的物料被均分给下端的卸料阀2中的9.3个料腔，卸料冲击小。卸料轴8在旋转过程中，共有6个料腔起密封作用，使得卸料更稳定。伸缩喷射口14的锥管段的小径端与混合室11的轴线留有一段距离。

本发明的工作过程如下：

固体物料经卸料管1进入上端的卸料阀2的料腔中，叶轮7转动带动固体物料旋转至上端的卸料阀2的下端，物料卸入下端的卸料阀2的料腔中被下端的卸料阀2中的叶轮旋转至出料口，并卸入混合室11中。当带有物料的料腔旋入上端的卸料阀2和下端的卸料阀2中的旋转腔室时起到密封的效果，使得进料口4与出料口5不连通，提高卸料稳定性。下端的卸料阀2中叶轮7的转速快于上端的卸料阀8中叶轮7的转速，因此相同时间内下端的卸料阀2参与卸料的料腔数多于上端的卸料阀2，使得卸料更平稳均匀。

高速气流进入进风管12中，经波纹管17、连接管13、伸缩喷射口14进入混合室11，高速气流在混合室11内形成负压，加快固体物料下落，当固体物料下落速度需要提高时，打开阀门16。固体物料和高速气流在混合室11内形成气固混合物，经缩锥段20加速进入扩锥段19，在扩锥段19内形成均匀的气固混合物后，经出料管18排出。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：包括顶部开口、底部密封的混合室，在所述混合室的顶部安装两个上、下堆叠的卸料阀，所述卸料阀的上、下两端均开口，其中，上开口端为进料口，下开口端为出料口，在所述进料口与所述出料口之间设置有旋转腔室，在所述旋转腔室中转动设置有叶轮，所述叶轮包括水平布置且与所述旋转腔室转动连接的卸料轴、周向均匀布置在所述卸料轴上的叶片和设置在每两个相邻所述叶片之间的底板，所述底板与相邻两个所述叶片之间形成用于装填物料的料腔，在所述混合室的侧壁上紧固连接第一文丘里管和第二文丘里管，所述第一文丘里管和所述第二文丘里管的轴线为共线关系。

2.如权利要求1所述的一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：所述第一文丘里管包括顺次连接的进风管、波纹管、连接管和伸缩喷射口，所述伸缩喷射口的进口端滑动密封设置在所述连接管中，所述伸缩喷射口的出口端滑动密封设置在所述混合室中，所述第二文丘里管包括顺次连接的缩锥段、扩锥段和出料管，所述缩锥段的内壁呈圆弧状收缩，所述缩锥段的进口端与所述混合室的侧壁连通，且所述缩锥段的进口端与所述混合室的密闭端平齐。

3.如权利要求1所述的一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：上端的所述卸料阀中出料口对应的上端的所述叶轮上的所述料腔的容量之和少于下端的所述卸料阀的进料口对应的下端的所述叶轮上的料腔的容量之和。

4.如权利要求1所述的一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：所述卸料阀中所述进料口对应的所述料腔的数量多于所述出料口对应的所述料腔的数量。

5.如权利要求1所述的一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：在位于上部的所述卸料阀的所述进料口处连接有卸料管。

6.如权利要求2所述的一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：所述进风管的侧壁与匀压管的一端连接，所述匀压管的另一端与所述混合室的侧壁连接，在所述匀压管上设置有阀门。

7.如权利要求2所述的一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：所述混合室的侧壁上径向设置有引入管，所述伸缩喷射口滑动密封设置在所述引入管中，所述伸缩喷射口的出口端不越过所述混合室的轴线。

8.如权利要求2所述的一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：所述伸缩喷射口的出口端的直径小于所述缩锥段出口端的内径。

9.如权利要求1所述的一种双卸料阀与文丘里管耦合的供料器，其特征在于：所述卸料阀的进料口呈倒圆台形，所述卸料阀的出料口呈圆台形。