CN109178942A - 一种气力输送设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气力输送设备，包括喷射泵、罗茨风机、软连接管和缓冲罐，所述喷射泵包括喷嘴、泵体、风管、方箱、驱动装置；所述驱动装置与所述风管传动连接用于调整风管与喷嘴沿喷射方向的相对位置，包括固定于风管上的齿条、与所述齿条啮合的齿轮，所述方箱的侧壁开设槽口，所述槽口上固定有齿轮座，所述齿轮中心套设有转轴，所述转轴架设在所述齿轮座上。本发明所述的气力输送设备，工作气流经历缓冲罐和喷嘴的两次升压过程，使物料在较大的压力差下被喷出，喷射距离更远；同时使用齿轮调节风管与喷嘴的距离，可以通过转轴的旋转实现风管的微小位移，与直接直线操作相比，旋转操作更轻松、精度更高。

Description

一种气力输送设备

技术领域

本发明涉及物料输送领域，尤其涉及一种气力输送设备。

背景技术

气力输送设备是利用工作流体的流动在喷射泵出口附近形成负压，被输送物在负压作用下被吸入并随工作流体向出口处流动，然后一同经扩口形的喷嘴向外喷射，利用气力差使被输送物输送到目的地。喷射泵一般包括泵体、喷嘴和风管，在喷嘴与风管过渡处的混合室形成负压，被输送物依靠负压吸入混合室，与工作流体相混合，然后一同进入喷嘴内部，喷嘴内的通道为扩口结构，工作流体的流速降低，压力又逐渐上升，与被输送物一起喷出并进入到输送管道内，其中混合室的大小对被输送物料喷出时的压力和速度大小有很大影响，当混合室容积过大时，被输送物料和工作气流容易在混合室产生搅动，影响被输送物料的快速排出；当混合室容积过小时，负压值较小，被输送物料不能及时被吸入，多余物料在泵体停留后易沉淀。

不同的被输送物料量对应的最佳混合室容积也不同。为了扩大气力输送设备的使用范围，保证输送效果稳定性，需要将混合室设置为可调节结构。风管与喷嘴的距离决定着混合室的容积大小，现有技术中已经公开了一种能够调整风管和喷嘴距离的气力输送喷射泵结构，在该结构中采用丝杠和丝杠座配合，丝杠座与风管固定，带动风管移动，丝杠与连接在方箱上的法兰固定，该结构存在如下缺点：（1）由于丝杠座需要与风管一起移动，丝杠座活动的范围内方箱需要完全敞开，或者设置一丝杠罩，调整风管位置时容易使内部沾染灰尘，若内部出现气体泄漏，容易误伤工作人员；（2）由于气流速度较大，风管的极小位置变化就能产生较大的喷射状况改变，而通过丝杠座很难控制风管产生微小位移，特别是在调试时，需要持续调整丝杠座位置，同时观察喷射状况，容易引起疲劳，控制精度低。因此如何轻松精确地调节气力输送设备，保证输送效果稳定性、提高结构封闭性是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的气力输送设备调节精度低，调试过程中易引起操作疲劳的技术问题，本发明提供了一种气力输送设备来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气力输送设备，包括喷射泵和罗茨风机，所述喷射泵一侧连通罗茨风机出风口，所述罗茨风机上安装电机，所述喷射泵和罗茨风机的连接管道上还设有软连接管和缓冲罐。罗茨风机的用途很多，目前污水处理曝气行业和气力输送行业用量最大，主要是因为罗茨风机工作时产生的压力大，出口风量大。

所述喷射泵包括喷嘴、泵体、风管和用于固定风管的方箱；所述喷嘴和方箱分别沿气体喷射方向设置于所述泵体两端，所述方箱与所述缓冲罐连接，泵体侧面设有进料口；所述风管位于方箱内部；所述喷射泵还包括与所述风管传动连接用于调整风管与喷嘴沿喷射方向的相对位置的驱动装置。

工作流体以较高的流速从罗茨风机吹出后经软连接管进入缓冲罐，软连接管用于调整罗茨风机与缓冲罐之间的角度关系，使缓冲罐能够始终水平布置，工作流体水平喷出；工作流体在缓冲罐内速度降低，压力升高，在压力差作用下从缓冲罐喷入风管，增大喷射力度，使工作气流在喷射泵内直线流动，避免在混合室内与被输送物料相遇时出现扰动，影响喷射效果。

所述驱动装置包括固定于风管上的齿条、与所述齿条啮合的齿轮，所述方箱的侧壁开设槽口，所述槽口上固定有齿轮座，所述齿轮中心套设有转轴，所述转轴架设在所述齿轮座上，转轴一端为控制端，通过所述控制端旋转或者制动所述齿轮。

从所述控制端旋转转轴，转轴带动齿轮旋转，齿条将齿轮的圆周位移转换为直线位移，从而使风管沿喷射方向移动，由于风管的直线移动距离较小，无法直接精确移动，通过齿轮驱动后，可以通过转轴的旋转实现风管的微小位移，转轴的直径越小，越能够实现风管的微小量位移，与直接直线操作相比，旋转操作更轻松、精度更高。

优选的，所述缓冲罐为两端弧形收缩的圆柱形结构，两端弧形收缩可以使工作气流进入和喷出缓冲罐时速度变化得到缓冲，防止速度骤变引起设备晃动，甚至产生噪音。

进一步的，靠近所述喷嘴的所述泵体和风管端部均为沿喷射方向逐渐收缩的锥形结构，风管的锥形结构端部用于使气流速度逐渐增大，便于在风管和泵体之间形成高度负压的混合室，泵体的锥形结构用于使物料的流通速度逐渐增大，为喷射作准备，风管的出口位于所述泵体的锥形结构出口的后方，在风管和泵体之间形成混合室，且所述风管的小口径端直径小于所述泵体锥形结构的小口径端直径，一方面工作气流的速度可以达到最大化，单位时间内输送更多的物料，另一方面工作气流可以直线冲出所述泵体的锥形结构出口，将负压区域集中在喷射泵轴心附近，有利于物料向喷嘴处汇聚，并且减少压强损失。

优选的，所述风管至喷嘴的距离与进料口至喷嘴的距离之比为1:3~1:2，使混合室位于泵体内部，同时药剂不会垂直冲向工作气流，药剂的初始进入速度对工作气流的影响大大减弱。

进一步的，所述泵体和/或与方箱连接的管道上设有供所述风管穿过的固定法兰，所述方箱的对应端设有与所述固定法兰配合的连接法兰，固定法兰与连接法兰的接触面内圈具有搭接口，所述方箱与所述泵体之间留有空隙，带有凸肩的套环套设在所述风管上，所述凸肩穿过所述空隙卡设在所述搭接口内，实现风管的固定。

进一步的，所述齿轮座包括顶部开口的管状底座和位于所述底座两端的轴承座，所述管状底座与所述方箱固定连接，所述齿轮穿过所述开口与所述齿条啮合；所述转轴通过轴承与所述齿轮座滚动连接。

优选的，所述转轴为阶梯轴，位于所述轴承座之间的转轴直径大于所述轴承内径。避免转轴相对轴承轴向移动，造成转轴脱落。

优选的，所述控制端伸出所述方箱，所述控制端设置有摇杆，所述方箱外侧设有供所述摇杆卡入的卡口。摇杆用于旋转转轴，当转轴位置确定后，将摇杆卡入卡口，达到固定转轴的目的。

优选的，所述齿轮与所述转轴采用键连接固定，实现齿轮和转轴的周向固定。

优选的，所述软连接管和所述罗茨风机之间设有防爆器。当管道内压力过高时，防爆器发出警报同时泄气，释放一定的压力。

本发明的有益效果是：

（1）本发明所述的气力输送设备，工作气流在进入喷射泵前经历缓冲罐的一次升压，避免工作气流经过混合室时产生扰动，在喷嘴内经历二次升压，使物料在较大的压力差下被喷出，喷射距离更远；同时风管与喷嘴的距离可调节，可以根据具体工况调节至最佳输送效果，适用工况范围更广。

（2）本发明所述的气力输送设备，所述齿条将齿轮的圆周位移转换为直线位移，从而使风管沿喷射方向移动，使用齿轮驱动后，可以通过转轴的旋转实现风管的微小位移，转轴的直径越小，越能够实现风管的微小量位移，与直接直线操作相比，旋转操作更轻松、精度更高。

（3）本发明所述的气力输送设备，输送齿轮为圆周运动，与所述方箱的相对位置固定，只需要在方箱上开设较小的槽口即可，整体结构较封闭，避免噪声传播以及灰尘进入。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 是本发明所述的气力输送设备的具体实施方式的主视图（局部放大）；

图2 是本发明所述的气力输送设备的具体实施方式的方箱与驱动装置连接的侧视图；

图3 是本发明所述的气力输送设备的具体实施方式的喷射泵的剖视图（局部放大）；

图4 是图3中a处放大图；

图5 是图4的A-A向剖视图。

图中，1、喷射泵，2、罗茨风机，3、电机，4、软连接管，5、缓冲罐，11、喷嘴，12、泵体，12-1、进料口，13、风管，14、方箱，14-1、槽口，15、驱动装置，15-1、齿条，15-2、齿轮，15-3、转轴，15-4、管状底座，15-41、开口，15-5、轴承座，16、固定法兰，17、连接法兰，18、搭接口，19、套环，19-1、凸肩，110、摇杆，111、卡口，6、防爆器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

附图中箭头所指的方向为喷射方向。

本发明的一个具体实施例，如图1-5所示，一种用于锅炉烟气脱硝系统中的气力输送设备，包括安装有电机3的罗茨风机2、从罗茨风机2出风口开始顺序连通的软连接管4、缓冲罐5和喷射泵1，缓冲罐5与喷射泵1之间有一段收缩管，用于加速气流。罗茨风机2的用途很多，目前污水处理曝气行业和气力输送行业用量最大，主要是因为罗茨风机2工作时产生的压力大，出口风量大。缓冲罐5为两端弧形收缩的圆柱形结构，两端弧形收缩可以使工作气流进入和喷出缓冲罐5时速度变化得到缓冲，防止速度骤变引起设备晃动，甚至产生噪音。

喷射泵1包括喷嘴11、泵体12、风管13和用于固定风管13的方箱14；喷嘴11和方箱14分别沿气体喷射方向设置于泵体12两端，方箱14与缓冲罐5连接，泵体12侧面设有进料口12-1；风管13位于方箱14内部；位于风管13与喷嘴11之间的泵体12处为气体和固体物料的混合室，喷射泵1还包括与风管13传动连接用于调整风管13与喷嘴11沿喷射方向的相对位置的驱动装置15。驱动装置15包括固定于风管13上的齿条15-1、与齿条15-1啮合的齿轮15-2，方箱14的侧壁开设槽口14-1，槽口14-1位于方箱14的下棱边处，这样可以使转轴15-3的控制端伸出方箱14表面，便于操作。槽口14-1上固定有齿轮座，齿轮15-2中心套设有转轴15-3，齿轮15-2与转轴15-3采用键连接周向固定。转轴15-3架设在齿轮座上，转轴15-3一端为控制端，通过控制端旋转或者制动齿轮15-2。通过设置不同的齿轮15-2直径可以达到不同的调试精度，当齿轮15-2旋转角度相同时，齿轮15-2直径越小，齿条15-1的移动距离越小，调试精度越高。

齿轮座包括顶部开口15-41的管状底座15-4和位于底座两端的轴承座15-5，管状底座15-4与方箱14固定连接，管状底座15-4固定在槽口14-1处，齿轮15-2位于管状底座15-4的管槽内，齿轮15-2通过转轴15-3架设在两端轴承座15-5之间，转轴15-3与轴承座15-5之间通过轴承连接，齿轮15-2穿过开口15-41与齿条15-1啮合。整体结构紧凑，并且能够将方箱14封闭，避免灰尘进入。

风管13的固定方式为，泵体12和与方箱14连接的管道上设有供风管13穿过的固定法兰16，方箱14的对应端设有与固定法兰16配合的连接法兰17，固定法兰16与连接法兰17的接触面内圈具有搭接口18，法兰搭接口18需要另外制作，为减少法兰的制作数量，搭接口18位于连接法兰17的内圈，方箱14与泵体12之间留有空隙，带有凸肩19-1的套环19套设在风管13上，凸肩19-1穿过空隙卡设在搭接口18内，实现风管13的固定。

使用时用于脱硫脱硝的化学物料从进料口12-1进入泵体12，工作气流从罗茨风机2吹入，经软连接管4调整风向、缓冲罐5升压后喷入风管13，并在混合室形成负压，物料在负压作用下向混合室汇聚，经喷嘴11的二次升压后随工作气流喷出，之后在压力差作用下经管道喷射至锅炉中。

为了使物料能够自动进入喷射泵1，本实施例中进料口12-1竖直向上，气力输送设备位于整个脱硝系统的最下方，物料在重力作用下垂直落入喷射泵1内，此时风管13的出口应当位于进料口12-1的前方，所述“前方”是指顺着工作气流喷射方向的前方。若风管13出口位于进料口12-1的后方，工作气流与物料垂直相遇，容易对工作气流流动方向产生干扰，影响喷射效果。本实施例中通过对齿条15-1长度的限定使风管13至喷嘴11的距离与进料口12-1至喷嘴11的距离之比为1:3~1:2，保证风管13的出口始终位于进料口12-1的前方。当物料注入料增大时，顺时针旋转转轴15-3，使齿条15-1逆向气流喷射方向移动，从而使风管13远离喷嘴11，增大负压区域，反之，则拉近风管13与喷嘴11之间的距离。所述距离均为两部件之间的最小距离。

喷嘴11通常为扩口形结构，用于增大物料喷出时的喷射压力，为提高物料喷射的速度，靠近喷嘴11的泵体12和风管13端部均设为沿喷射方向逐渐收缩的锥形结构，风管13的出口位于泵体12的锥形结构出口的后方，使物料在泵体12内与气流混合，且风管13的小口径端直径小于泵体12的小口径端直径。气流从风管13吹出后直接进入喷嘴11，并在气流直线喷射的区域形成负压，从而将物料准确吸入到喷嘴11内。

使用本发明所述的气力输送设备可以将物料喷射至8~12m的高度，并且通过调整风管13位置能够有效避免物料沉积，物料利用率达到100%，能够满足大型锅炉烟气的脱硝。

为了避免转轴15-3发生轴向位移，从齿轮座上掉落，转轴15-3为阶梯轴，位于轴承座15-5之间的转轴15-3直径大于轴承内径。

转轴15-3的旋转和固定方式有很多，可以采用销固定，也可以将控制端伸出方箱14，控制端设置有摇杆110，方箱14外侧设有供摇杆110卡入的卡口111。摇杆110用于旋转转轴15-3，当转轴15-3位置确定后，将摇杆110卡入卡口111，达到固定转轴15-3的目的。摇杆110和控制端为相互配合的可拆卸连接，通常控制端为棱柱形。

优选的，软连接管4和罗茨风机2之间设有防爆器6。当管道内压力过高时，防爆器6发出警报同时泄气，释放一定的压力。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种气力输送设备，其特征在于：包括喷射泵（1）和罗茨风机（2），所述喷射泵（1）一侧连通罗茨风机（2）出风口，所述罗茨风机（2）上安装电机（3），所述喷射泵（1）和罗茨风机（2）的连接管道上还设有软连接管（4）和缓冲罐（5）；

所述喷射泵（1）包括喷嘴（11）、泵体（12）、风管（13）和用于固定风管（13）的方箱（14）；所述喷嘴（11）和方箱（14）分别沿气体喷射方向设置于所述泵体（12）两端，所述方箱（14）与所述缓冲罐（5）连接，泵体（12）侧面设有进料口（12-1）；所述风管（13）位于方箱（14）内部；所述喷射泵（1）还包括与所述风管（13）传动连接用于调整风管（13）与喷嘴（11）沿喷射方向的相对位置的驱动装置（15）；

所述驱动装置（15）包括固定于风管（13）上的齿条（15-1）、与所述齿条（15-1）啮合的齿轮（15-2），所述方箱（14）的侧壁开设槽口（14-1），所述槽口（14-1）上固定有齿轮座，所述齿轮（15-2）中心套设有转轴（15-3），所述转轴（15-3）架设在所述齿轮座上，转轴（15-3）一端为控制端，通过所述控制端旋转或者制动所述齿轮（15-2）。

2.由权利要求1所述的气力输送设备，其特征在于：所述缓冲罐（5）为两端弧形收缩的圆柱形结构。

3.由权利要求1所述的气力输送设备，其特征在于：靠近所述喷嘴（11）的所述泵体（12）和风管（13）端部均为沿喷射方向逐渐收缩的锥形结构，风管（13）的出口位于所述泵体（12）的锥形结构出口的后方，且所述风管（13）的小口径端直径小于所述泵体（12）锥形结构的小口径端直径。

4.由权利要求3所述的气力输送设备，其特征在于：所述风管（13）至喷嘴（11）的距离与进料口（12-1）至喷嘴（11）的距离之比为1:3~1:2。

5.由权利要求1所述的气力输送设备，其特征在于：所述泵体（12）和/或与方箱（14）连接的管道上设有供所述风管（13）穿过的固定法兰（16），所述方箱（14）的对应端设有与所述固定法兰（16）配合的连接法兰（17），固定法兰（16）与连接法兰（17）的接触面内圈具有搭接口（18），所述方箱（14）与所述泵体（12）之间留有空隙，带有凸肩（19-1）的套环（19）套设在所述风管（13）上，所述凸肩（19-1）穿过所述空隙卡设在所述搭接口（18）内。

6.由权利要求1所述的气力输送设备，其特征在于：所述齿轮座包括顶部开口（15-41）的管状底座（15-4）和位于所述底座两端的轴承座（15-5），所述管状底座（15-4）与所述方箱（14）固定连接，所述齿轮（15-2）穿过所述开口（15-41）与所述齿条（15-1）啮合；所述转轴（15-3）通过轴承与所述齿轮（15-2）座滚动连接。

7.由权利要求6所述的气力输送设备，其特征在于：所述转轴（15-3）为阶梯轴，位于所述轴承座（15-5）之间的转轴（15-3）直径大于所述轴承内径。

8.由权利要求1所述的气力输送设备，其特征在于：所述控制端伸出所述方箱（14），所述控制端设置有摇杆（110），所述方箱（14）外侧设有供所述摇杆（110）卡入的卡口（111）。

9.由权利要求1所述的气力输送设备，其特征在于：所述齿轮（15-2）与所述转轴（15-3）采用键连接固定。

10.由权利要求1所述的气力输送设备，其特征在于：所述软连接管（4）和所述罗茨风机（2）之间设有防爆器（6）。