CN108622665A - 一种自控气力旋流增压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自控气力旋流增压器，包括壳体、进气管路和出气管路，壳体内部具有旋流叶片，辅助气源进气口处通过螺纹安装有气门调节螺栓，气门调节螺栓的上端具有进气通孔，下端具有圆柱形内腔，腔内容纳一底部带压板的压缩弹簧，压板的面积大于壳体上辅助气源进气口下端的进气孔的面积；进气管路上设有进气调节管，进气调节管通过管接头与主输送管路串联，进气调节管与旋流叶片内壁左端通过螺纹相连；出气管路上设有出气调节管，出气调节管与旋流叶片内壁右端通过螺纹相连。本发明适用范围广，能够实现对辅助补气气流的自动控制，减少气源产生所引起的能源消耗，同时降低管路磨损、减少颗粒破碎及避免管路堵塞。

Description

一种自控气力旋流增压器

技术领域

本发明涉及一种旋流增压器，具体涉及一种自控气力旋流增压器，属于气力输送设备技术领域。

背景技术

气力输送又称气流输送，是利用高速气流的能量在密闭管道内沿气流方向实现散粒物料的短距离输送，是流态化技术的一种具体应用。气力输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，目前常采用水平轴向气力输送，具有清洁、环保、安全等优点，但同时也具有动力消耗大、易产生物料破碎、管路堵塞等缺点。为了改善水平轴向气力输送系统的上述缺点，可采用降低输送速度、改善流场气流速度分布、旋流输送等方式。其中，通过涡旋气流气力输送改变输送气流形式，由单纯轴向气流改为轴向速度和切向速度结合的涡旋气流，相较于传统轴向气流气力输送，涡旋气流气力输送可有效降低最小输送气流速度、减轻物料破碎、防止管路堵塞等优点，因此应用广泛。

旋流器是涡旋流气力输送的关键部件，用于涡旋流场的产生，常采用径向脉冲旋流叶片、切向进气和螺旋管壁等形式，但上述几种方式均存在不足之处，径向脉冲旋流叶片可产生较强涡旋气流，但中间有叶片，不能用于管道输送中有物料通过的场合，一般仅用于气流入口位置；切向进气方式适用场合较广，但湍流能量损失大，且一旦结构确定，产生的涡旋流场强度和气流速度分布不易调整；螺旋管壁可用于管道输送有物料通过场合，但产生旋流强度较弱且气流速度分布完全由管壁结构决定，因此具有一定的局限性。综合现有旋流气力输送装置均存在旋流强度衰弱快、能源消耗大等问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种自控气力旋流增压器，可以调整增压器内涡旋流场强度和气流速度分布，能量损失小，适用范围广，物料不易堵塞。

为了解决上述问题，本发明一种自控气力旋流增压器，包括壳体、进气管路和出气管路，进气管路和出气管路分别设在壳体的两侧，壳体内部具有物料输送通道，壳体侧壁上开有辅助气源进气口，壳体内部还具有旋流叶片，所述旋流叶片为圆柱形，其侧壁沿轴向开有螺旋导向槽，旋流叶片进气端具有台阶面；壳体侧壁上辅助气源进气口处所开设的通孔为T型孔，且其内壁设有内螺纹，辅助气源进气口处通过螺纹安装有气门调节螺栓，气门调节螺栓的上端具有进气通孔，下端具有圆柱形内腔，腔内容纳一底部带压板的压缩弹簧，压板的面积大于壳体上辅助气源进气口下端的进气孔的面积；进气管路上设有进气调节管，进气调节管通过管接头与主输送管路串联，进气调节管与旋流叶片内壁左端通过螺纹相连；出气管路上设有出气调节管，出气调节管与旋流叶片内壁右端通过螺纹相连。

本发明所述的旋流增压器主要应用于涡旋气流气力输送系统，将本装置安装在管路中容易堵塞的部位，当旋流增压器出气管路后端发生颗粒群堆积时，管路内压力增大，从而使旋流器流场压力增大，当压力超过压缩弹簧预紧力时，压缩弹簧底部的压板在气体压力作用下向上运动，从而使辅助气源进气口被打开，辅助气流由气门调节螺栓上端的进气口进入壳体内，并在旋流叶片上螺旋导向槽的作用下形成旋流气流，沿着出气调节管与管路之间的间隙进入管路后端，将堆积在管道底部的物料颗粒旋起吹散；当旋流增压器后端堆积的颗粒群被吹散后，旋流增压器内部流场压力下降，压缩弹簧在由于弹性恢复力带动压板下移，直至圆形压板与壳体上辅助气源进气口下端的进气孔重合，此时辅助气源进气口关闭，物料颗粒仅在轴向气流流场作用下输送。自控气力旋流增压器在以上状态下依次更替工作，实现对辅助气流的自动控制，节约了辅助气流流量消耗。

进一步的，壳体右端与出气法兰盘通过螺钉定位相连，出气法兰盘由法兰盘.和与法兰盘.相连的连接管.组成，连接管.包括喇叭管和直管，喇叭管的直径由左至右逐渐变小至和直管连成一体，连接管的右端通过管接头与主输送管路串联。

进一步的，出气调节管由直管和喇叭管组成，喇叭管的直径由右至左逐渐变大至和直管连成一体，出气调节管中喇叭管的倾斜锥度小于出气法兰盘中喇叭管的倾斜锥度。

进一步的，壳体左端与进气法兰盘通过螺钉定位相连，壳体的左端与进气法兰盘之间通过O型圈I密封；壳体的右端与出气法兰盘之间通过O型密封圈II密封；旋流叶片左端与进气调节管连接处通过O型密封圈III密封。

进气调节管与旋流叶片通过螺纹连接实现轴向定位，当拧紧进气调节管时，旋流叶片与进气法兰盘之间的空气仓体积增大，从而增大辅助进气气流量；当拧松进气调节管时，旋流叶片与进气法兰盘之间的空气仓体积减小，从而降低辅助进气气流量。出气调节管与旋流叶片通过螺纹连接实现轴向定位，当拧紧出气调节管时，出气调节管与出气法兰盘之间的间隙增大，在同样补气气流量的情况下，辅助进气气流速度下降，气流旋流强度降低；当拧松出气调节管时，出气调节管与出气法兰盘之间的间隙减小，在同样补气气流量的情况下，辅助进气气流速度增大，气流旋流强度增加。

气门调节螺栓的上端的进气通孔的面积小于下端圆柱形内腔的横截面积。

为了更好的实现旋流增压器的自控气力，根据实际应用将压缩弹簧的预紧力设为物料堵塞时管路压力的65％-75％。

与传统的旋流增压器相比，本发明的优势在于：

采用上述技术方案，本发明具有如下优点：

1、通过将压缩弹簧板竖直放在辅助气源进气口内部，并利用调节气门调节螺栓来实现压缩弹簧板预紧力的调整设置，从而使本装置可根据旋流增压器内部的气流压力自动控制辅助气流的流量以及开闭，减少了能源的消耗；

2、通过在壳体内部设置的旋流叶片使切向气流转为旋转气流，不会影响物料的输送，还会对堆积在管道内的物料颗粒进行扰动，使堆积于管道底部的颗粒悬浮于管道，沿输送管道继续流动。

3、通过轴向移动进气调节管，从而调整入口气流进入中心轴向气流通道与涡旋气流通道的比例，从而改变辅助气源进气口的气流流量；通过轴向移动出气调节管，调节出气调节管与出气法兰盘之间间隙的大小以及切向气流与中心轴向气流汇合位置，进而可调整涡旋流场气流速度及旋流强度。

附图说明

图1为本发明爆炸图；；

图2为本发明辅助气源进气口关闭状态的内部结构示意图；

图3为本发明辅助气源进气口打开状态的内部结构示意图；

图4为出气法兰盘的结构示意图；

图中：1、压缩弹簧，2、进气调节管，3、进气法兰盘，4、壳体，5、旋流叶片，6、出气调节管，7、出气法兰盘，7.1、法兰盘；7.2、连接管；8、气门调节螺栓，9、辅助气源进气口，10、螺钉，11、O型密封圈II，12、O型密封圈I，13、O型密封圈III。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细的阐述。

如图1至图3所示，一种自控气力旋流增压器，包括壳体4、进气管路和出气管路，进气管路和出气管路分别设在壳体4的两侧，壳体4内部具有物料输送通道，壳体4侧壁上开有辅助气源进气口9，壳体4内部还具有旋流叶片5，所述旋流叶片5为圆柱形，其侧壁沿轴向开有螺旋导向槽，旋流叶片5进气端具有台阶面；壳体4侧壁上辅助气源进气口9处所开设的通孔为T型孔，且其内壁设有内螺纹，辅助气源进气口处通过螺纹安装有气门调节螺栓8，气门调节螺栓8的上端具有进气通孔，下端具有圆柱形内腔，腔内容纳一底部带压板的压缩弹簧1，压板的面积大于壳体4上辅助气源进气口9下端的进气孔的面积；进气管路上设有进气调节管2，进气调节管2通过管接头与主输送管路串联，进气调节管2与旋流叶片5内壁左端通过螺纹相连；出气管路上设有出气调节管6，出气调节管6与旋流叶片5内壁右端通过螺纹相连。

本发明所述的旋流增压器主要应用于涡旋气流气力输送系统，将本装置安装在管路中容易堵塞的部位，当旋流增压器出气管路后端发生颗粒群堆积时，管路内压力增大，从而使旋流器流场压力增大，当压力超过压缩弹簧1预紧力时，压缩弹簧1底部的压板在气体压力作用下向上运动，从而使辅助气源进气口9被打开，辅助气流由气门调节螺栓8上端的进气口进入壳体4内，并在旋流叶片5上螺旋导向槽的作用下形成旋流气流，沿着出气调节管6与管路之间的间隙进入管路后端，将堆积在管道底部的物料颗粒旋起吹散；当旋流增压器后端堆积的颗粒群被吹散后，旋流增压器内部流场压力下降，压缩弹簧1在由于弹性恢复力带动压板下移，直至圆形压板与壳体4上辅助气源进气口9下端的进气孔重合，此时辅助气源进气口9被关闭，物料颗粒仅在轴向气流流场作用下输送。自控气力旋流增压器在以上状态下依次更替工作，实现对辅助气流的自动控制，节约了辅助气流流量消耗。

如图2至图4所示，壳体4右端与出气法兰盘7通过螺钉10定位相连，出气法兰盘7由法兰盘7.1和与法兰盘7.1相连的连接管7.2组成，连接管7.2包括喇叭管和直管，喇叭管的直径由左至右逐渐变小至和直管连成一体，连接管的右端通过管接头与主输送管路串联。

进一步的，出气调节管6由直管和喇叭管组成，喇叭管的直径由右至左逐渐变大至和直管连成一体，出气调节管6中喇叭管的倾斜锥度小于出气法兰盘7中喇叭管的倾斜锥度。

进一步的，壳体4左端与进气法兰盘3通过螺钉定位相连，壳体4的左端与进气法兰盘3之间通过O型圈I12密封；壳体4的右端与出气法兰盘6之间通过O型密封圈II11密封；旋流叶片5左端与进气调节管2连接处通过O型密封圈III13密封。

进气调节管2与旋流叶片5通过螺纹连接实现轴向定位，当拧紧进气调节管2时，旋流叶片5与进气法兰盘3之间的空气仓体积增大，从而增大辅助进气气流量；当拧松进气调节管2时，旋流叶片5与进气法兰盘3之间的空气仓体积减小，从而降低辅助进气气流量。出气调节管6与旋流叶片5通过螺纹连接实现轴向定位，当拧紧出气调节管6时，出气调节管6与出气法兰盘7之间的间隙增大，在同样补气气流量的情况下，辅助进气气流速度下降，气流旋流强度降低；当拧松出气调节管6时，出气调节管6与出气法兰盘7之间的间隙减小，在同样补气气流量的情况下，辅助进气气流速度增大，气流旋流强度增加。

气门调节螺栓8的上端的进气通孔的面积小于下端圆柱形内腔的横截面积。

为了更好的实现旋流增压器的自控气力，根据实际应用将压缩弹簧1的预紧力设为物料堵塞时管路压力的65％-75％。

工作原理如图2和图3所示，

带压板的压缩弹簧1通过气门调节螺栓8竖直安装在辅助气源进气口9内部，气门调整螺栓8与辅助气源进气口螺纹相连，通过调节气门调整螺栓8来实现压缩弹簧板1预紧力调整设置，压缩弹簧板1的预紧力设定为物料堵塞压力的65％～75％之间，物料和中心轴向气流由管路的进口输送向管路出口。

①当物料正常输送时，旋流增压器内部压力较低，压缩弹簧1底部的圆形压板与辅助气源进气口9下端的进气孔重合，辅助气源进气口关闭；②当旋流增压器出气后端颗粒群发生堆积，此时旋流器流场压力增大，当压力超过压缩弹簧1预紧力时，压缩弹簧1底部的圆形压板在气体压力作用向上移动使辅助气源进气口9被打开，切向进入的辅助气流在流经旋流叶片5后在螺旋导向槽的导向作用下形成旋流气流，将堆积在管道底部的物料颗粒旋起；③当旋流增压器后端堆积的颗粒群被吹散后，此时旋流增压器内部流场压力下降，压缩弹簧1在弹簧力作用下伸展，圆形压板与壳体4辅助气源进气口9下端的进气孔重合，此时辅助气源进气口9关闭，物料颗粒仅在轴流流场作用下输送。自控气力旋流增压器在状态①-②-③-①……下依次更替工作，实现对辅助气流的自动控制，节约了辅助气流流量消耗。

通过轴向移动进气调节管2，从而调整入口气流进入中心轴向气流通道与涡旋气流通道的比例，从而改变辅助气源进气口的气流流量；通过轴向移动出气调节管6，调节出气调节管6与出气法兰盘7之间间隙的大小以及切向气流与中心轴向气流汇合位置，进而可调整涡旋流场气流速度及旋流强度，从而满足不同物料输送状态的使用，适用范围更广。

Claims (5)

1.一种自控气力旋流增压器，包括壳体(4)、进气管路和出气管路，进气管路和出气管路分别设在壳体(4)的两侧，壳体(4)内部具有物料输送通道，壳体(4)侧壁上开有辅助气源进气口(9)，其特征在于，壳体(4)内部还具有旋流叶片(5)，所述旋流叶片(5)为圆柱形，其侧壁沿轴向开有螺旋导向槽，旋流叶片(5)进气端具有台阶面；壳体(4)侧壁上辅助气源进气口(9)处所开设的通孔为T型孔，且其内壁设有内螺纹，辅助气源进气口处通过螺纹安装有气门调节螺栓(8)，气门调节螺栓(8)的上端具有进气通孔，下端具有圆柱形内腔，腔内容纳一底部带压板的压缩弹簧(1)，压板的面积大于壳体(4)上辅助气源进气口(9)下端的进气孔的面积；进气管路上设有进气调节管(2)，进气调节管(2)通过管接头与主输送管路串联，进气调节管(2)与旋流叶片(5)内壁左端通过螺纹相连；出气管路上设有出气调节管(6)，出气调节管(6)与旋流叶片(5)内壁右端通过螺纹相连。

2.如权利要求1所述的自控气力旋流增压器，其特征在于，壳体(4)右端与出气法兰盘(7)通过螺钉(10)定位相连，出气法兰盘(7)由法兰盘(7.1)和与法兰盘(7.1)相连的连接管(7.2)组成，连接管(7.2)包括喇叭管和直管，喇叭管的直径由左至右逐渐变小至和直管连成一体，连接管的右端通过管接头与主输送管路串联。

3.如权利要求2所述的自控气力旋流增压器，其特征在于，出气调节管(6)由直管和喇叭管组成，喇叭管的直径由右至左逐渐变大至和直管连成一体，出气调节管(6)中喇叭管的倾斜锥度小于出气法兰盘(7)中喇叭管的倾斜锥度。

4.如权利要求3所述的自控气力旋流增压器，其特征在于，壳体(4)左端与进气法兰盘(3)通过螺钉定位相连，壳体(4)的左端与进气法兰盘(3)之间通过O型圈I(12)密封；壳体(4)的右端与出气法兰盘(6)之间通过O型密封圈II(11)密封；旋流叶片(5)左端与进气调节管(2)连接处通过O型密封圈III(13)密封。

5.如权利要求1至4任一权利要求所述的自控气力旋流增压器，其特征在于，压缩弹簧(1)的预紧力设为物料堵塞时管路压力的65％-75％。