CN107640592B - 粉体输送泵及粉体输送系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉体输送泵及粉体输送系统，所述粉体输送泵包括一端具有入料口(11)、另一端具有出料口(12)的壳体(1)，壳体(1)内形成有连通所述入料口(11)和所述出料口(12)的输送通道；所述输送通道的相对的两侧分别设置有至少两个拨料机构(2)，每个所述拨料机构(2)包括在所述输送通道内能够旋转的叶片(21)，且两侧的所述叶片(21)设置为相向旋转以能够将从所述入料口(11)进入的粉体推向所述出料口(12)。其中，两侧的所述拨料机构(2)在所述输送通道中沿纵向交错设置。本发明提供的粉体输送泵及粉体输送系统结构简单，故障率低，可实现连续输送，且运行稳定，对粉体的颗粒度和干燥度等要求范围宽等。
Description
技术领域
本发明涉及粉体输送技术，具体地，涉及一种粉体输送泵及粉体输送系统。
背景技术
目前，粉体由常压环境向高压环境输送通常采用的是气力输送技术，通过锁斗输送(即三仓泵输送)的方式，其中的输送装置包括常压仓、变压仓、高压仓、各仓之间设置的切换阀以及控制系统等。
粉体输送的具体过程为：粉体装入常压仓，将变压仓泄压至常压，打开常压仓与变压仓之间的控制阀，粉体靠自重下落至变压仓，待到达一定料位时，关闭常压仓与变压仓之间的控制阀，然后开始向变压仓充压，待变压仓压力与高压仓压力相同时，打开变压仓与高压仓之间的控制阀，粉体靠自重下落至高压仓，然后粉体依靠高压仓与粉体目的地之间的压差，依靠输送载气夹带连续不断地发送至目的地，待变压仓下料完毕时，切断变压仓与高压仓之间的控制阀，然后泄压至常压，打开常压仓与变压仓之间的控制阀，再次循环装料。
但是，三仓泵输送粉体的方式存在如下问题：
(1)、由于在输送粉体过程中，变压仓存在泄压和充压的过程，因此，粉体的输送为间歇操作，输送效率低；
(2)、变压仓在泄压释放气体的过程中，变压仓中的粉体会随气体散出。
(3)、采用气力输送对粉体的粒径、粉体的含水率以及载气特性等均有要求，如要求粉体干燥(水分小于2％)，载气通常需选用惰性气体(N2或CO2)；
(4)、设备复杂、工作过程中压力波动较大、控制阀频繁动作较易损坏等因素导致该输送装置故障率较高，从而导致输送效率低。
另外，采用三仓泵输送的方式还存在粉体流量输送不稳定，流量误差较大，有时甚至造成堵塞等问题。
由于采用气力输送技术从常压环境向高压环境输送粉体存在有如上问题，因此，需要寻求新的物料输送方式以尽量减少或避免现有技术中的问题。
现有技术中虽然也公开了一些物料输送装置或方法，例如中国专利申请CN103264903A公开了一种块状物料闭气加卸料装置以及美国专利申请US2003/0044244A1公开的通过旋转的锁气进料器输送物料的方法，但是，该专利申请中所公开的设备均不能实现从低压到高压的加压功能，因此不能应用于从常压环境向高压环境的粉体输送。
发明内容
本发明的提供一种粉体输送泵及粉体输送系统，用于解决现有技术中用气力输送方式输送粉体所存在的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种粉体输送泵，所述粉体输送泵包括一端具有入料口，另一端具有出料口的壳体，所述壳体内形成有连通所述入料口和所述出料口的输送通道；
所述输送通道的相对的两侧分别设置有至少两个拨料机构，每个所述拨料机构包括在所述输送通道内能够旋转的叶片，且两侧的所述叶片设置为相向旋转以能够将从所述入料口进入的粉体推向所述出料口；其中，两侧的所述拨料机构在所述输送通道中沿纵向交错设置。
优选地，所述输送通道的横截面为矩形。
优选地，所述壳体的相对的两侧内壁上分别形成有与各所述拨料机构对应的凹部，各所述拨料机构的所述叶片设置在所述凹部处并使得所述叶片在朝向所述入料口的方向旋转时至少部分位于所述凹部中，而在所述叶片朝向所述出料口的方向旋转时至少部分位于所述输送通道中。
优选地，所述叶片的转轴沿所述输送通道横向延伸，且所述转轴与所述凹部周围的所述输送通道的侧壁平齐。
优选地，所述叶片的沿径向方向的宽度小于或等于所述输送通道的设置有所述拨料机构的两侧壁之间的距离的一半。
优选地，所述壳体的相对的两侧壁上分别形成有与各所述拨料机构对应的矩形孔，每个所述矩形孔上固定有向外侧突出的半圆罩，所述半圆罩内侧的空间形成所述凹部。
优选地，所述叶片的转轴设置在所述半圆罩的中心部位，所述半圆罩的外侧设置有驱动所述转轴转动的驱动电机。
优选地，每个所述凹部的靠近所述入料口的一侧设置有向所述输送通道内突出的突缘。
优选地，所述输送通道的侧壁上设置有能增大所述侧壁从所述出料口向所述入料口的方向的摩擦从而阻止粉体从所述出料口向所述入料口的方向反窜的倒刺。
优选地，每个所述拨料机构包括有多个绕转轴旋转的叶片，每个所述叶片沿径向向外延伸的方向逐渐变薄。
本发明还提供一种粉体输送系统，包括常压仓及高压仓，所述粉体输送系统还包括如上所述的粉体输送泵，所述粉体输送泵的所述入料口与所述常压仓连接，所述出料口与所述高压仓连接。
本发明提供的粉体输送泵通过各拨料机构的作用将粉体从常压仓输送至高压仓，相比现有技术中的三仓输送方式，设备结构简单，不需要泄压、充压，可实现连续输送，对粉体的颗粒度及粉体的干燥度要求范围宽；而且不需要控制阀的频繁动作，故障率低，运行稳定，从而设备成本及运行维护费用低；另外，本申请提供的粉料输送方式还具有粉体流量输送稳定、能够精确计量以及快速启停等优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的一个实施方式中粉体输送系统的结构示意图；
图2为图1中A-A处的剖视图。
附图标记说明
1-壳体； 11-入料口；
12-出料口； 2-拨料机构；
21-叶片； 22-转轴；
23-驱动电机； 3-凹部；
4-半圆罩； 5-突缘；
6-倒刺； 10-粉体输送泵；
20-常压仓； 30-高压仓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、横向、纵向”等通常是针对本申请说明书附图1所示或者是针对本发明中的粉体输送泵在使用状态的相互位置关系的描述用词。“内、外”指的是各部件的轮廓的内外。
本发明提供一种粉体输送泵，该粉体输送泵为用于从低压环境向高压环境输送粉体的设备。该粉体输送泵包括一端具有入料口11、另一端具有出料口12的壳体1，所述壳体1内形成有连通所述入料口11和所述出料口12的输送通道；其中所述输送通道的相对的两侧分别设置有至少两个拨料机构2，每个所述拨料机构2包括在所述输送通道内能够旋转的叶片21，且两侧的所述叶片21设置为相向旋转以能够将从所述入料口11进入的粉体推向所述出料口12。其中，两侧的所述拨料机构2在所述输送通道中沿纵向交错设置。
本发明提供的粉体输送泵，在具体应用时(如图1所示的粉体输送泵10)，具有入料口11的一端朝上并与常压仓20连接，具有出料口12的一端朝下并与高压仓30连接，启动各拨料机构2，打开常压仓20与粉体输送泵10之间的阀门，常压仓20中的粉体从入料口11靠自重进入到该粉体输送泵10的输送通道，输送通道两侧的拨料机构2中的各叶片相向旋转，粉体在下行过程中受到旋转的叶片的挤压和向下的推力，克服输送通道侧壁、粉体颗粒间阻力以及高压仓30的反作用力，逐渐向下移动，依次经过多个拨料机构2的作用力，逐级加压(即每经过一个拨料机构2，压力增加)，直至粉体压力大于高压仓30的压力进入高压仓30。其中，两侧的拨料机构2的数量可根据高压仓30的压力大小进行设置，压力越大，则可设置数量较多的拨料机构2，以能够逐级加压到足够大的压力，而对压力小的高压仓，则设置较少数量的拨料机构2即可。
本发明依靠煤粉内部磨擦力、煤粉与输送通道内壁摩擦力以及叶片与煤粉的多级作用力实现气封，达到锁气的目的，同时依靠多级拨料的作用力累加平衡高压差作用力，实现粉体由低压向高压移动，达到变压输送粉体的目的。本发明提供的粉体输送泵通过各拨料机构2的作用将粉体从常压仓20输送至高压仓30，相比现有技术中的三仓输送方式，设备结构简单，不需要泄压、充压的过程，可实现连续输送，对粉体的颗粒度及粉体的干燥度要求范围宽；而且不需要控制阀的频繁动作，故障率低，运行稳定，从而设备成本及运行维护费用低；另外，本申请提供的粉料输送方式还具有粉体流量输送稳定、能够精确计量(可根据各叶片的转速计算出所输送的粉体量)以及快速启停(不需泄压、充压，直接启动或关闭各拨料机构即可)等优点。
在本发明的优选实施方式中，所述输送通道的横截面为矩形，输送通道两侧的所述拨料机构2沿纵向交错设置。在具体的一个实施方式中，所述输送通道的横截面为100mmx100mm的正方形，在通道的两侧沿纵向各布置有5个拨料机构2，相邻交错的拨料机构2之间的垂直距离为300mm，但并不限于此，例如输送通道的截面形状也可为其它形状(例如圆形截面，当然矩形截面的通道为本发明最优选的实施方式)，各尺寸及拨料机构2的数量可根据具体工况进行具体设置。
每个拨料机构2可设置有多个固定在转轴22上的叶片21，各转轴22在输送通道中横向设置。
由于拨料机构2的各叶片21的旋转包括向入料口11的方向旋转的过程以及向出料口12的方向旋转的过程，为避免叶片21向入料口11的方向旋转时将粉料推向入料口11，本实施方式中，壳体1的相对的两侧内壁上分别形成有与各拨料机构2对应的凹部3，各所述拨料机构2的所述叶片21设置在所述凹部3处并使得所述叶片21朝向入料口11的方向旋转时至少部分位于所述凹部3中，而叶片21朝向出料口12的方向旋转时至少部分位于所述输送通道中，这样粉体在下落过程中能够受到向出料口12的方向旋转的叶片的推力，而不会或较少受到向入料口11的方向旋转的叶片的推力。
优选地，转轴22(主要是指转轴22的中心)与所述凹部3周围的所述输送通道的侧壁平齐，使得转轴22一侧旋转的叶片21位于凹部3中，另一侧旋转的叶片21位于输送通道中，从而可使得叶片21仅在向出料口12的方向旋转时位于输送通道中，从而能够有效地将粉体推压至出料口12。
本实施方式中，壳体1的相对的两侧壁上分别形成有与各拨料机构2对应的矩形孔，每个矩形孔上固定有向外侧突出的半圆罩4，所述半圆罩4内侧的空间形成所述凹部3。如图1和图2所示，叶片21的转轴22具体可安装在半圆罩4的中心部位，从而使得转轴22与壳体1的侧壁大致平齐。
具体的，半圆罩4的中心部位设置有用于安装转轴22的轴承，半圆罩4的外侧设置有驱动所述转轴22转动的驱动电机23。其中，在轴承安装处设置有密封装置以防止粉体从半圆罩4向外侧泄露，转轴22采用动密封原理，避免粉体窜入轴承。与转轴22连接的驱动电机23可采用调速电机或电机减速机一体的方式，驱动电机23可根据工况进行调速，以调节粉体流量的大小，从而调节粉体输送的速度以适用各种工况。
当然，应该理解的是，所述的凹部3的结构形式并不仅限于半圆罩4所形成的半圆形凹部，也可为能够容纳旋转的叶片的其它结构形式的凹部。另外本发明中的其它类似简单变型均未超出本发明的技术构思，因而均属于本发明的保护范围。
本实施方式中，优选地，每个凹部3的靠近入料口11的一侧设置有向所述输送通道内突出的突缘5，该突缘5优选为半圆形结构。通过设置突缘5，可使得下降的粉体向输送通道的中间部位引导，从而减少通道侧壁对粉体的摩擦阻力，而且使得粉料尽量向叶片21的外侧部位冲击下落，减少拨料机构2的阻力。
所述输送通道的侧壁上还设置有能增大所述侧壁从出料口12向入料口11的方向的摩擦从而阻止粉体从出料口12向入料口11的方向反窜的倒刺6。所述倒刺6可为各种合适的形式，例如，所述倒刺6可为从输送通道从上向下布置的多个板体，各板体向下倾斜延伸，从而使得粉料能够从上向下顺利落下，而对从下上返回的粉体会产生较大阻力。所述倒刺6还可为从上向下倾斜延伸的各个柱状件等。
优选地，叶片21的沿径向方向的宽度小于或等于所述输送通道的设置有所述拨料机构2的两侧侧壁之间的距离的一半。
优选地，每个叶片21沿径向向外延伸的方向逐渐变薄，以增加叶片21的刚度，增强叶片21抗变形的能力。
本实施方式中，根据的输送通道的100mmx100mm的横截面尺寸，具体设置各叶片21的沿转轴22延伸的长度为95mm，沿径向方向的宽度为50mm，厚度(该厚度为靠近转轴22处的厚度)为10mm。
另外，为了增加壳体1的耐压程度，壳体1的材料、厚度可按压力容器的设计标准进行选择，可耐5MPa，或者在壳体1的外侧设置一个充压容器，容器内充入惰性介质，保持一定压力。
本发明还提供一种粉体输送系统，如图1所示，该粉体输送系统包括常压仓20、高压仓30以及如上所述的粉体输送泵10，所述粉体输送泵10的所述入料口11与常压仓20连接，出料口12与高压仓30连接，
本发明提供的粉体输送系统，通过采用如上所述的粉体输送泵来代替现有技术中三仓输送方式中的变压仓，可避免三仓输送方式中所存在的间歇操作导致的输送效率低、对粉体粒径和干燥度要求高、设备故障率高以及流量输送不稳定等问题。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (11)
1.一种粉体输送泵，其特征在于，所述粉体输送泵包括一端具有入料口(11)、另一端具有出料口(12)的壳体(1)，所述壳体(1)内形成有连通所述入料口(11)和所述出料口(12)的输送通道，其中：所述入料口(11)能够与常压仓(20)连接，所述出料口(12)能够与高压仓(30)连接；
所述输送通道的相对的两侧分别设置有至少两个拨料机构(2)，每个所述拨料机构(2)包括在所述输送通道内能够旋转的叶片(21)，且两侧的所述叶片(21)设置为相向旋转以能够将从所述入料口(11)进入的粉体推向所述出料口(12)；其中，两侧的所述拨料机构(2)在所述输送通道中沿纵向交错设置，两侧的所述拨料机构(2)设置为在所述粉体从所述常压仓(20)移动到所述高压仓(30)的过程中能够向所述粉体逐级加压。
2.根据权利要求1所述的粉体输送泵，其特征在于，所述输送通道的横截面为矩形。
3.根据权利要求1所述的粉体输送泵，其特征在于，所述壳体(1)的相对的两侧内壁上分别形成有与各所述拨料机构(2)对应的凹部(3)，各所述拨料机构(2)的所述叶片(21)设置在所述凹部(3)处并使得所述叶片(21)在朝向所述入料口(11)的方向旋转时至少部分位于所述凹部(3)中，在所述叶片(21)朝向所述出料口(12)的方向旋转时至少部分位于所述输送通道中。
4.根据权利要求3所述的粉体输送泵，其特征在于，所述叶片(21)的转轴(22)沿所述输送通道的横向延伸，且所述转轴(22)与所述凹部(3)周围的所述输送通道的侧壁平齐。
5.根据权利要求4所述的粉体输送泵，其特征在于，所述叶片(21)的沿径向方向的宽度小于或等于所述输送通道的设置有所述拨料机构(2)的两侧壁之间的距离的一半。
6.根据权利要求3所述的粉体输送泵，其特征在于，所述壳体(1)的相对的两侧壁上分别形成有与各所述拨料机构(2)对应的矩形孔，每个所述矩形孔上固定有向外侧突出的半圆罩(4)，所述半圆罩(4)内侧的空间形成所述凹部(3)。
7.根据权利要求6所述的粉体输送泵，其特征在于，所述叶片(21)的转轴(22)设置在所述半圆罩(4)的中心部位，所述半圆罩(4)的外侧设置有驱动所述转轴(22)转动的驱动电机(23)。
8.根据权利要求3所述的粉体输送泵，其特征在于，每个所述凹部(3)的靠近所述入料口(11)的一侧设置有向所述输送通道内突出的突缘(5)。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的粉体输送泵，其特征在于，所述输送通道的侧壁上设置有能增大所述侧壁从所述出料口(12)向所述入料口(11)的方向的摩擦从而阻止粉体从所述出料口(12)向所述入料口(11)的方向反窜的倒刺(6)。
10.根据权利要求1-8中任意一项所述的粉体输送泵，其特征在于，每个所述拨料机构(2)包括有多个绕转轴(22)旋转的所述叶片(21)，每个所述叶片(21)沿径向向外延伸的方向逐渐变薄。
11.一种粉体输送系统，包括常压仓(20)及高压仓(30)，其特征在于，所述粉体输送系统还包括根据权利要求1-10中任意一项所述的粉体输送泵，所述粉体输送泵的所述入料口(11)与所述常压仓(20)连接，所述出料口(12)与所述高压仓(30)连接。
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