CN108622661A - 一种气力输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气力输送系统，包括输送压缩空气母管、一台或多台串联布置的仓泵、出料阀、出料口补气器、输送管道以及终端仓，每台仓泵的下端连接有流化装置，流化装置包括由上至下依次连接的流化室、流化盘和流化室封头，流化装置还包括横向贯穿流化室的流化室出料管，流化室内部设有纵向连通于流化室出料管下方的且位于流化盘上方的流化室出料提升管；本方案还将输送压缩空气母管重新布置并分为三路进气支管：连通于流化室封头的流化气进气支管、连接于沿输送气流方向串联的第一个流化室出料管的输送气进气支管以及连通于出料口补气器的助吹气进气支管。本方案使气力输送系统结构大幅简化，同时可实现系统综合耗气量的大幅降低。

Description

一种气力输送系统

技术领域

本发明涉及气力输送系统技术领域，尤其涉及一种气力输送系统。

背景技术

气力输送系统以其输灰管线布置灵活、无需消耗水资源等优点在国内各个行业已经被广泛应用，随着我国建设资源节约型、环境友好型社会步伐加快以及国内气力输送厂家的增多，技术水平良莠不齐，许多系统存在系统配置臃肿、运行不稳定、故障率高，为保证正常输送，现有技术普遍采用加大输送气量的稀相输送方式，但随之带来的是系统磨损严重、能耗过高的情况等一系列问题。

气力输送系统能否稳定、可靠地运行主要取决于仓泵和管道两个方面，仓泵要能保证顺畅、可控地供料，管道则保证顺畅地输送，而前者对后者具有极大的影响。为了保证在管道内能顺畅输送，除了确定合理的管径及变径外，仓泵内物料在进入管道前必须充分流化，并可控地进入管道，如物料在仓泵内无流化或流化不充分而进入输送管，选择在输送管中进行流化则会导致输送压力波动大、对料性变化适应性差、耗气量大、输送管道严重振动、总体出力偏小、系统磨损等问题。

请参照图1，图1为改造前的气力输送系统结构示意图。四台仓泵1作为一个输送单元配置一台出料阀4，每台仓泵1配置一台进料阀2、一台平衡阀3、一台仓泵料位计31、一个混合室5。混合室5为空腔结构且内部没有出料管，混合室5通过法兰与仓泵下法兰6连接。出料阀4为软密封阀门且出口配置一台出料口补气器32，出料口补气器32的出口经输送管道33和终端仓17连接，出料口补气器32和终端仓17间的输送管道33管径一致，出料口补气器32的进气口与出料口补气器止回阀14连接。

来自输送压缩空气母管的第一路进气依次经输送管道补气手动球阀28、输送管道补气气动阀29、输送管道补气止回阀30进入输送管道33。来自输送压缩空气母管的第二路进气依次经主进气手动蝶阀20、主进气减压阀21、主进气孔板22后分为两支路，第一支路依次经仓泵主进气气动阀23、仓泵主进气手动蝶阀24、仓泵主进气止回阀25和距离出料阀4最远的仓泵1的混合室5连接，第二支路依次经出料口补气器气动进气阀12、出料口补气器孔板13、出料口补气器止回阀14和出料口补气器32连接。来自输送压缩空气母管的第三路进气依次经混合室及泵间进气手动阀18、仓泵及泵间进气气动阀19后分成两类支路，第一类支路为依次经混合室进气孔板7、混合室进气止回阀8、混合室进气口9和混合室5连接，每台仓泵1的仓泵及泵间进气气动阀19后第一类支路数量在0-4个，第二类支路为依次经仓泵间管道补气孔板10、仓泵间管道补气止回阀11和仓泵间输送管27连接。

综上如四台仓泵1作为一个输送单元，来自输送压缩空气母管最终和混合室5、仓泵间输送管27、出料口补气器32及输送管道33的连接点达23个，即最终通过23个进气点进入输送系统；来自输送压缩空气母管最终和混合室5、仓泵间输送管27、出料口补气器32及输送管道33的23个连接进气点间的各种孔板、进气阀、减压阀、止回阀等部件达54个，各种孔板、进气阀、减压阀、止回阀之间通过进气管道连接，手动清堵阀16通过清堵管15和除尘器灰斗及输送管道33连接。

如图1所示的形式的仓泵1结构由于无法实现对物料在输送前的充分流化，所以，四台仓泵1作为一个输送单元时达到23个进气点，而六台仓泵1作为一个输送单元时达到33个进气点来避免其无法流化、对物料的适应性差及物料变粗后就极易造成仓泵1内及仓泵间输送管27物料“压死”不出料的情况，以及仓泵1内的物料大量成团出料、出料不可控的情况发生。当仓泵1向输送管道33给料无法实现流态化且不可控时，要实现在输送管道33内顺畅输送只有采取增大气量以保证输送，如此一来就会造成能耗高、输送速度快，而气力输送的磨损和输送速度的3次方成正比，所以又导致了输送管道33磨损、与混合室5及仓泵间输送管27连接的进气管道支路频繁磨穿、进气管支路上的仓泵间管道补气止回阀11及混合室进气止回阀8频繁损坏等一系列问题，给运行、检修带来极大的不便，对系统的安全、稳定、环保运行埋下了巨大的隐患，同时造成运行、维护成本高。

同时，由于输送系统的进气点、各种止回阀等设备众多，多达几十个，系统繁琐，另外还造成在输送气量一定的情况下由于进气点太多而无法实现有效分配(气量太小则止回阀无法被开启)，从而导致输送气量无法控制在设计气量以内及系统故障点增多，系统磨损加剧等一系列问题，进一步加剧了输送系统的能耗高、运行维护成本高，系统运行不稳定的状况。

发明内容

针对背景技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种气力输送系统，在原气力输送系统的基础上经过改造以实现气力输送系统结构的大幅简化，同时实现系统综合耗气量的大幅降低。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种气力输送系统，包括输送压缩空气母管、一台或多台串联布置的仓泵、出料阀、出料口补气器、输送管道以及终端仓，其中：

每台所述仓泵的下端连接有流化装置，所述流化装置包括由上至下依次连接的流化室、流化盘和流化室封头，所述流化装置还包括横向贯穿所述流化室的流化室出料管，所述流化室内部设有纵向连通于所述流化室出料管下方的且位于所述流化盘上方的流化室出料提升管；

所述输送压缩空气母管分为三路进气支管：流化气进气支管、输送气进气支管和助吹气进气支管，所述流化气进气支管连通于所述流化室封头，所述输送气进气支管连接于沿输送气流方向串联的第一个所述流化室出料管，沿输送气流方向串联的最后一个所述流化室出料管的出料端依次经所述出料阀、所述出料口补气器以及所述输送管道连接到所述终端仓，所述助吹气进气支管连通于所述出料口补气器。

优选地，每个所述流化室封头的进气口下方对应连接有流化气支手动刻度盘球阀，所述流化气进气支管依次经流化气总手动刻度盘球阀、流化气气动阀、流化气止回阀后通过各个所述流化气支手动刻度盘球阀连通于所述流化室封头，所述输送气进气支管依次经输送气手动刻度盘球阀、输送气气动阀、输送气止回阀后与沿输送气流方向串联的第一个所述流化室出料管连接，所述助吹气进气支管依次经助吹气手动刻度盘球阀、助吹气气动阀、助吹气止回阀后与所述出料口补气器连接。

优选地，在上述气力输送系统中，所述流化气气动阀、所述输送气气动阀和所述助吹气气动阀均为流量自动调节式气动阀。

优选地，所述流化盘采用在压损为500Pa的情况下透气性大于等于85％的聚酯网。

优选地，所述流化室为直筒状结构。

优选地，所述出料阀为硬质密封的出料阀。

优选地，所述输送管道包括由所述出料口补气器至所述终端仓方向依次连接的第一输送管道和第二输送管道，所述第二输送管道的管径大于所述第一输送管道的管径。

优选地，所述输送管道上设置有压力变送器。

优选地，在上述气力输送系统中，所述压力变送器与所述出料口补气器之间相隔的所述输送管道长度小于20米。

优选地，所述输送管道上连通有分支的清堵管，所述清堵管上设置有气动清堵料阀。

本发明提供的气力输送系统，包括输送压缩空气母管、一台或多台串联布置的仓泵、出料阀、出料口补气器、输送管道以及终端仓，其中：每台仓泵的下端连接有流化装置，流化装置包括由上至下依次连接的流化室、流化盘和流化室封头，流化装置还包括横向贯穿流化室的流化室出料管，流化室内部设有纵向连通于流化室出料管下方的且位于流化盘上方的流化室出料提升管；输送压缩空气母管分为三路进气支管：流化气进气支管、输送气进气支管和助吹气进气支管，流化气进气支管连通于流化室封头，输送气进气支管连接于沿输送气流方向串联的第一个流化室出料管，沿输送气流方向串联的最后一个流化室出料管的出料端依次经出料阀、出料口补气器以及输送管道连接到终端仓，助吹气进气支管连通于出料口补气器。

本发明的有益效果为：由于物料在仓泵内进行一个小幅度的提升后经流化室出料管进入仓泵间的输送管，同时流化气经过流化室下部的流化盘均匀进入，使得仓泵内的物料内部存有压缩空气，压缩空气在物料颗粒之间形成气垫、增大了物料颗粒的间隙、有效地减小了物料的内摩擦力，提高了物料的流动性，进而减小了输送阻力，同时还避免了物料成团、成块地进入输送管道，从而有效减少了需要进入仓泵的流化气用量。

由于改造后从输送压缩空气母管重新安装的三路进气支管和输送系统的连接进气点及设备大大减少，系统得以大幅度简化、系统故障点大幅减少，进一步提高了系统运行稳定性及可靠性，同时由于进气点的大幅度减少，在输送气量一定的情况下切实避免了无法实现有效分配及气量太小止回阀无法被开启的状况，从而使得气量及输送管道的输送速度得以进一步有效控制，保证了系统小气量运行的实现，杜绝了系统磨损，同时避免了进气管倒灰情况的发生及进气管磨损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为改造前的气力输送系统结构示意图；

图2为本发明改造后的具体实施例中的气力输送系统结构示意图；

图3为本发明具体实施例中的流化装置结构侧视图；

图4为本发明具体实施例中的流化装置结构主视图；

图5为图3中的流化装置A-A向剖视图。

图1至图5中：

1-仓泵、2-进料阀、3-平衡阀、4-软密封出料阀、5-混合室、6-仓泵下法兰、7-混合室进气孔板、8-混合室进气止回阀、9-混合室进气口、10-仓泵间管道补气孔板、11-仓泵间管道补气止回阀、12-出料口补气器气动进气阀、13-出料口补气器孔板、14-出料口补气器止回阀、15-清堵管、16-手动清堵阀、17-终端仓、18-混合室及泵间进气手动阀、19-仓泵及泵间进气气动阀、20-主进气手动蝶阀、21-主进气减压阀、22-主进气孔板、23-仓泵主进气气动阀、24-仓泵主进气手动蝶阀、25-仓泵主进气止回阀、26-压力变送器、27-仓泵间输送管、28-输送管道补气手动球阀、29-输送管道补气气动阀、30-输送管道补气止回阀、31-仓泵料位计、32-出料口补气器、33-输送管道、35-流化室、36-流化气支手动刻度盘球阀、37-流化气总手动刻度盘球阀、38-流化气气动阀、39-流化气止回阀、40-输送气手动刻度盘球阀、41-输送气气动阀、42-输送气止回阀、43-助吹气手动刻度盘球阀、44-助吹气气动阀、45-助吹气止回阀、46-流化盘、47-流化室封头、48-流化室封头进气口、49-流化室出料管、50-流化室出料提升管、51-气动清堵料阀、52-出料阀、53-变径大小头、100-输送压缩空气母管。

具体实施方式

本发明提出了一种在原气力输送系统的基础上通过必要改造以实现气力输送系统结构大幅简化，在稳定性及对灰样的适应性提高的同时，实现系统综合耗气量降低30％以上的气力输送系统节能改造的设备。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图2至图5，图2为本发明改造后的具体实施例中的气力输送系统结构示意图，图3为本发明具体实施例中的流化装置结构侧视图，图4为本发明具体实施例中的流化装置结构主视图，图5为图3中的流化装置A-A向剖视图。

本发明对原有气力输送系统进行了改进，实现了气力输送系统结构的大幅简化。具体的，本方案将原有气力输送系统中的混合室5进行拆除，拆除输送压缩空气母管最终和混合室5、仓泵间输送管27、出料口补气器32及输送管道33的连接点间的各种孔板、进气阀、减压阀、止回阀、进气管等，拆除手动清堵阀16，拆除出料阀4。在一种具体实施方案中，该气力输送系统包括输送压缩空气母管100、一台或多台串联布置的仓泵1、出料阀52、出料口补气器32、输送管道33以及终端仓17，其中各部件的结构特征和连接关系如下所述：

每台仓泵1的下端连接有流化装置，流化装置包括由上至下依次连接的流化室35、流化盘46和流化室封头47，流化装置还包括横向贯穿流化室35的流化室出料管49，如图2所示，流化室35的上端与仓泵1通过法兰6连接，位于流化室35内部的流化室出料管49的下方纵向连通有位于流化盘46上方的流化室出料提升管50；仓泵1内的物料流化后依次经过流化室出料提升管50、流化室出料管49进入仓泵间输送管27；

输送压缩空气母管100分为三路进气支管：流化气进气支管、输送气进气支管和助吹气进气支管，流化气进气支管连通于流化室封头47，输送气进气支管连接于沿输送气流方向串联的第一个流化室出料管49，沿输送气流方向串联的最后一个流化室出料管49的出料端依次经出料阀52、出料口补气器32以及输送管道33连接到终端仓17，助吹气进气支管连通于出料口补气器32。

本方案中，由于物料在仓泵1内进行一个小幅度的提升后经流化室出料管49进入仓泵间的输送管，同时流化气经过流化室35下部的流化盘46均匀进入，使得仓泵1内的物料内部存有压缩空气，压缩空气在物料颗粒之间形成气垫、增大了物料颗粒的间隙、有效地减小了物料的内摩擦力，提高了物料的流动性，进而减小了输送阻力，同时还避免了物料成团、成块地进入输送管道33，从而有效减少了需要进入仓泵1的流化气用量。

改造后从输送压缩空气母管100重新安装的三路进气支管和输送系统的连接进气点及设备大大减少，例如，在同样设置四个仓泵1的气力输送系统中，改造前的三路进气系统和输送系统连接进气点为23个，改造后的本方案中减少至6个，改造前的三路进气系统和输送系统连接进气点间的设备为54个，改造后的本方案中减少至13个，系统得以大幅度简化、系统故障点大幅减少，进一步提高了系统运行稳定性及可靠性，同时由于进气点的大幅度减少在输送气量一定的情况下切实避免了无法实现有效分配及气量太小止回阀无法被开启的状况，从而使得气量及输送管道33的输送速度得以进一步有效控制，保证了系统小气量运行的实现，杜绝了系统磨损，同时避免了进气管倒灰情况的发生及进气管磨损。

优选地，每个流化室封头47的进气口下方对应连接有流化气支手动刻度盘球阀36，流化气进气支管依次经流化气总手动刻度盘球阀37、流化气气动阀38、流化气止回阀39后通过各个流化气支手动刻度盘球阀36连通于流化室封头47的流化室封头进气口48，输送气进气支管依次经输送气手动刻度盘球阀40、输送气气动阀41、输送气止回阀42后与沿输送气流方向串联的第一个流化室出料管49连接，助吹气进气支管依次经助吹气手动刻度盘球阀43、助吹气气动阀44、助吹气止回阀45后与出料口补气器32连接。如此设置，从输送压缩空气母管100重新安装的三路进气支管的各手动阀采用的为手动刻度盘球阀，这样有利于对气量进行调整及记录实际开度。

优选地，在上述气力输送系统中，流化气气动阀38、输送气气动阀41和助吹气气动阀44均为流量自动调节式气动阀，实现了当物料料性变化时控制程序根据输送系统压力变送器26的压力变化限制及幅度自动调节各气动阀的开度值实现对物料料性变化的自适应。当系统趋向堵管时，系统能自动调节相应气动阀的开度大小，调节各进气的比例，从而实现自动防堵，避免系统堵管，大幅度提高系统的稳定性，使得系统实现小气量下的稳定输送；另外当料性发生变化后，由于每种物料的料性不同输送压力会存在差异，料性变化后系统同样会自动调节相应气动阀的开度大小，调节各进气的比例以实现对物料料性变化的自适应，确保系统在料性变化状况下的输送气量最小化及输送稳定性。本发明还对输送系统控制程序进行优化，增加了自动清堵程序、自动防堵程序和物料特性自适应程序，从而可以与上述设备及结构改造相配合以实现各种自动化控制的目的。

优选地，流化盘采用在压损为500Pa的情况下透气性大于等于85％的聚酯网。由于流化盘46采用了在压损为500Pa的情况下透气性在85％以上的聚酯网为透气层，使得仓泵1内物料的流化效果达到100％，使得物料内存有压缩空气，压缩空气在物料颗粒和颗粒之间形成气垫、增大了物料颗粒和颗粒的间隙、有效地减小了物料的内摩擦力，提高了物料的流动性，进而减小了输送阻力，同时还避免了物料成团、成块地进入输送管道33，从而有效减少了需要进入仓泵1的流化气用量，确保物料进入仓泵间输送管27及输送管道33时被充分混合、流化，形成最佳的流场，实现对仓泵1出料的有效控制，避免了物料“压死”不出料的情况以及仓泵1大量成团出料、出料不均、出料不稳定问题。

优选地，流化室35为直筒状结构，即，流化室35从上端的和仓泵下法兰6的接口到下端的和流化盘46的接口间的直径相同，如此设置可以避免流化室35为上大下小的锥体型式造成的流化室出料管49上部物料结拱现象。

优选地，出料阀52为硬质密封的出料阀。更换硬质密封的出料阀52后实现了仓泵1输送前先开启输送气气动阀41和流化气气动阀38对物料进行流化，然后再开启出料阀52进行输送，进一步确保了仓泵1进料完成后输送全过程中物料始终被充分混合、流化，同时增大了物料输送前的初始动能、提高了物料的初始速度，可快速地在输送管道33内建立稳定的压力场，从而提升了系统的输出力、降低了系统能耗。

优选地，输送管道33包括由出料口补气器32至终端仓17方向依次连接的第一输送管道和第二输送管道，第二输送管道的管径大于第一输送管道的管径。也就是说，本方案拆除靠近终端仓17的一定长度的输送管道33并更换为大于原输送管道33管径的输送管道，这两段管径不同的输送管道通过变径大小头53连接，即输送管道33采用变径技术，通过在合理位置把输送管道33管径变大后可以有效降低输送速度、提高压缩空气密度及携料能力，降低能耗及输送速度。

优选地，本方案拆除安装于原气力输送系统中安装于进气孔板22与仓泵主进气气动阀23间进气管道上的压力变送器26，并将压力变送器26安装于出料口补气器32出口的输送管道33上，进一步优选地，压力变送器26与出料口补气器32之间相隔的输送管道33长度小于20米，即，压力变送器26的安装位置距离出料口补气器32小于20米。由于压力变送器26安装于输送管道33上使得系统自动清堵时出料阀52不用处于开启状态即能检测到压力变送器26的压力，从而不会造成清堵时仓泵1内的物料再次进入已经堵塞的输送管道33，所以可以大幅提高清堵效率、节约清堵时间；另外由于压力变送器26安装于输送管道33上使自动防堵得以实现，避免了自动防堵时相关进气关闭后压力变送器26堵塞以及出料阀52关闭后无法检测输送管道33。

需要说明的是，本方案中的输送管道33上连通有分支的清堵管15，清堵管15上设置有气动清堵料阀51，即，本方案拆除原气力输送系统中的手动清堵阀并在此位置安装气动清堵料阀51，通过对控制系统修改后使得系统能够实现自动清堵，避免了原系统智能手动清堵，非常耗时、严重影响系统出力以及为防止堵管只能采取大气量、高速度、稀相输送的情况发生，从而降低系统能耗、提高系统稳定性。

本发明对原有气力输送系统改造后，耗气量及能耗降低至少30％。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种气力输送系统，包括输送压缩空气母管(100)、一台或多台串联布置的仓泵(1)、出料阀(52)、出料口补气器(32)、输送管道(33)以及终端仓(17)，其特征在于：

每台所述仓泵(1)的下端连接有流化装置，所述流化装置包括由上至下依次连接的流化室(35)、流化盘(46)和流化室封头(47)，所述流化装置还包括横向贯穿所述流化室(35)的流化室出料管(49)，所述流化室(35)内部设有纵向连通于所述流化室出料管(9)下方的且位于所述流化盘(46)上方的流化室出料提升管(50)；

所述输送压缩空气母管(100)分为三路进气支管：流化气进气支管、输送气进气支管和助吹气进气支管，所述流化气进气支管连通于所述流化室封头(47)，所述输送气进气支管连接于沿输送气流方向串联的第一个所述流化室出料管(49)，沿输送气流方向串联的最后一个所述流化室出料管(49)的出料端依次经所述出料阀(52)、所述出料口补气器(32)以及所述输送管道(33)连接到所述终端仓(17)，所述助吹气进气支管连通于所述出料口补气器(32)。

2.根据权利要求1所述的气力输送系统，其特征在于，每个所述流化室封头(47)的进气口下方对应连接有流化气支手动刻度盘球阀(36)，所述流化气进气支管依次经流化气总手动刻度盘球阀(37)、流化气气动阀(38)、流化气止回阀(39)后通过各个所述流化气支手动刻度盘球阀(36)连通于所述流化室封头(47)，所述输送气进气支管依次经输送气手动刻度盘球阀(40)、输送气气动阀(41)、输送气止回阀(42)后与沿输送气流方向串联的第一个所述流化室出料管(49)连接，所述助吹气进气支管依次经助吹气手动刻度盘球阀(43)、助吹气气动阀(44)、助吹气止回阀(45)后与所述出料口补气器(32)连接。

3.根据权利要求2所述的气力输送系统，其特征在于，所述流化气气动阀(38)、所述输送气气动阀(41)和所述助吹气气动阀(44)均为流量自动调节式气动阀。

4.根据权利要求1所述的气力输送系统，其特征在于，所述流化盘(46)采用在压损为500Pa的情况下透气性大于等于85％的聚酯网。

5.根据权利要求1所述的气力输送系统，其特征在于，所述流化室(35)为直筒状结构。

6.根据权利要求1所述的气力输送系统，其特征在于，所述出料阀(52)为硬质密封的出料阀。

7.根据权利要求1所述的气力输送系统，其特征在于，所述输送管道(33)包括由所述出料口补气器(32)至所述终端仓(17)方向依次连接的第一输送管道和第二输送管道，所述第二输送管道的管径大于所述第一输送管道的管径。

8.根据权利要求1所述的气力输送系统，其特征在于，所述输送管道(33)上设置有压力变送器(26)。

9.根据权利要求8所述的气力输送系统，其特征在于，所述压力变送器(26)与所述出料口补气器(32)之间相隔的所述输送管道(33)长度小于20米。

10.根据权利要求1所述的气力输送系统，其特征在于，所述输送管道(33)上连通有分支的清堵管(15)，所述清堵管(15)上设置有气动清堵料阀(51)。