CN109319503A - 料仓泵和气力输送设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物料输送领域，具体涉及一种料仓泵和气力输送设备，其中，所述料仓泵包括料仓、吸料管、第一输气管、第二输气管和物料输出管，所述料仓的底部为封闭结构以限定内部的腔体，所述吸料管的一端伸入所述腔体，另一端用于连接储料池；所述物料输出管的一端伸入所述腔体的底部，另一端用于连接处理设备；所述第一输气管的一端用于连接真空系统，另一端伸入所述腔体以通过所述真空系统对所述腔体提供负压；所述第二输气管的一端用于连接气源系统，另一端伸入所述腔体以通过所述气源系统对所述腔体提供正压气体。本发明不仅适于油污泥物料输送，而且能够在封闭情况下适应各种输送距离、高度的要求。

Description

料仓泵和气力输送设备

技术领域

本发明涉及物料输送领域，具体涉及一种料仓泵和气力输送设备。

背景技术

近年来随着国家对环保的重视，加快了每个行业的环保改造的步伐，油污泥环保处理行业也是如此。为了保证油污泥的环保处理要求，除了主体设备要提升技术水平，对附属设备也提出了更高的要求，这样才能保证整体技术水平的提高。

油污泥环保处理过程中，需要进行油污泥物料的输送，由于输送的物料是油田、采油厂、油库等石油化工企业生产时落地油与沙泥和水混合的油污泥，不同于纯液体或固体的输送。目前，用于油污泥输送设备多种多样。比如，固定的环保处理设备、高度较低的环保处理设备、输送距离短所需的输送设备、密封环保处理设备等等通常采用螺旋输送机进行输送物料。但输送距离较远时、环保处理设备较高时可能要用两级螺旋输送机输送物料，因为单级输送设备不可能完成远程、超高的物料输送任务，需要多级输送机叠加组合来完成，这样就给整体环保处理设备造成工艺复杂，设备造价高，操作量大。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种料仓泵，以适应油污泥物料的输送。

根据本申请的一个方面，提出了一种料仓泵，其中，所述料仓泵包括料仓、吸料管、第一输气管、第二输气管和物料输出管，所述料仓的底部为封闭结构以限定内部的腔体，所述吸料管的一端伸入所述腔体，另一端用于连接储料池；所述物料输出管的一端伸入所述腔体的底部，另一端用于连接处理设备；所述第一输气管的一端用于连接真空系统，另一端伸入所述腔体以通过所述真空系统对所述腔体提供负压；所述第二输气管的一端用于连接气源系统，另一端伸入所述腔体以通过所述气源系统对所述腔体提供正压气体。

优选地，所述底部为连续向下弯曲的曲面形状。

优选地，所述底部具有球冠形的内表面。

优选地，所述第二输气管设置为提供带动所述物料形成旋流的正压气流。

优选地，所述第二输气管提供的所述正压气流带动所述物料形成朝向所述底部的最下端螺旋流动的旋流。

优选地，所述第二输气管在所述底部沿所述球冠形的内表面螺旋延伸。

优选地，所述第二输气管包括依次首尾连接的第一管段和第二管段，所述第一管段从所述料仓顶部竖直延伸，所述第二管段沿所述球冠形的内表面螺旋延伸。

优选地，所述料仓包括设置于所述底部上方的主体部，所述主体部具有圆筒形的内表面，所述圆筒形的横截面与所述球冠形的底面一致，所述第一管段沿所述圆筒形的母线延伸。

优选地，所述第二输气管包括位于所述腔体的不同高度的多个所述出口。

优选地，所述出口位于所述腔体的高度方向的中部以下。

优选地，所述第二输气管包括从所述第一管段沿所述主体部的内表面的周向延伸的第三管段和位于所述第三管段的末端的所述出口。

优选地，所述物料输出管的一端位于所述旋流的中心线上并靠近底部的最下端设置，和/或，所述物料输出管竖直延伸。

优选地，所述吸料管、第一输气管、第二输气管和物料输出管均从所述料仓的顶部伸入所述腔体内。

本发明还提供一种气力输送设备，其中，所述气力输送设备包括本发明的料仓泵、真空系统和气源系统，所述料仓泵包括料仓、吸料管、第一输气管、第二输气管和物料输出管。

根据本申请的技术方案，料仓泵一方面可以用于物料从储料池到处理设备之间的中间存放，另一方面可以用于物料从储料池到处理设备的输送。在通过负压经吸料管从储料池吸入物料的情况下，料仓泵作为接料器；在通过正压气体经物料输出管向处理设备送料的情况下，料仓泵既作为供料器，又作为输送泵。本发明不仅适于油污泥物料输送，而且能够在封闭情况下适应各种输送距离、高度的要求。

本申请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

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为本发明的料仓泵的一种实施方式的结构示意图；

图2为沿图1中A-A线截取的剖视图；

图3为图1中第二输气管的结构示意图；

图4为图1中腔体底部的结构示意图；

图5为本发明的气力输送设备的一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

100-料仓泵，100a-第一料仓泵，100b-第二料仓泵，110-料仓，110a-开口，120-吸料管，130-第一输气管，140-第二输气管，140a-第一管段，140b-第二管段，140c-第三管段，141-出口，150-物料输出管，160-料位计，180-安全阀，200-真空系统，210-水环真空泵，220-真空罐，230-水环密封罐，300-气源系统，310-空压机，320-氮气机，330-氮气罐，400-储料池，500-处理设备，600-第三输气管，V1-第一阀，V2-第二阀，V3-第三阀，V4-第四阀，S1-第一三通阀，S2-第二三通阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及各个实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。

根据本发明的一个方面，提供一种料仓泵100，所述料仓泵100包括料仓110、吸料管120、第一输气管130、第二输气管140和物料输出管150，所述料仓110的底部为封闭结构以限定内部的腔体，所述吸料管120的一端伸入所述料仓110内部的腔体，另一端用于连接储料池400；所述物料输出管150的一端伸入所述腔体，另一端用于连接处理设备500；所述第一输气管130的一端用于连接真空系统200，另一端伸入所述腔体以通过所述真空系统200对所述腔体提供负压；所述第二输气管140的一端用于连接气源系统300，另一端伸入所述腔体以通过所述气源系统300对所述腔体提供正压气体。

通过第一输气管130从真空系统200向腔体提供负压，储料池400内的物料可以通过系料管120吸入料仓110；通过第二输气管140从气源系统300对腔体提供的正压气体，可以将料仓110内的物料从物料输出管150吹送输出至处理设备500。

由此，料仓泵100一方面可以用于物料从储料池400到处理设备500之间的中间存放，另一方面可以用于物料从储料池400到处理设备500的输送。在通过料仓泵100进行物料输送的情况下，料仓泵100在不同操作下起到不同作用。具体的，在通过负压经吸料管120从储料池400吸入物料的情况下，料仓泵100作为接料器；在通过正压气体经物料输出管150向处理设备500送料的情况下，料仓泵100既作为供料器，又作为输送泵。

其中，所述吸料管120、第一输气管130、第二输气管140和物料输出管150均可以从所述料仓110的顶部伸入所述腔体内，以便统一维护，并能够尽可能增大腔体的体积以便增大料仓泵100的处理量。

为便于输送油污泥等在输送过程中具有易堵、易漏、易粘等问题的物料，优选地，所述第二输气管140设置为提供带动所述物料呈悬浮状态，以减小其在输送过程中堵塞、泄漏、粘结的几率。

其中，更优选的，可以使所述第二输气管140提供的所述正压气流带动所述物料形成在所述腔体的底部螺旋流动的旋流。由此，在正压气流的作用下，使得物料在腔体底部聚集，便于集中向外输送。

在这种情况下，所述物料输出管150的一端可以靠近所述腔体的底部设置，以便物料输出管的该端位于物料聚集的区域内，从而有利于物料的向外输送。

其中，为避免对腔体内的物料旋动产生干涉，所述吸料管120和所述第一输气管130的伸入所述腔体的端部位于所述腔体的上部。

此外，为便于监控腔体内的物料量，所述料仓110的顶部设置有料位计160。料位计160可以为各种适当类型，例如雷达料位计，其可以与下文说明的控制装置700电连接，以便控制装置700根据料位计160的信号进行相应的控制。

另外，料仓110顶部还可以设置有安全阀180，以在腔体内压力过高时打开泄压。

另外，所述气力输送设备还可以包括第三输气管600，所述第三输气管600的一端连接于所述气源系统300，另一端从伸入所述储料池400，以便在通过料仓泵100进行吸料作业时对储料池400内提供正压气体，从而活化物料，有利于吸料操作。

为便于物料在腔体底部呈悬浮状态，一方面可以如上所述通过设置第二输送管140来提供能够使物料产生旋流的正压气流，另一方面可以通过将腔体底部设置为便于物料悬浮的结构。下面说明本发明的实施方式。

具体的，如图1所示，所述料仓110的底部为封闭结构以限定内部的腔体，第二输气管140从腔体底部的上方向腔体提供正压气体。这种结构中，由于料仓110的底部为封闭结构，因而便于制造和维护，并且确保了底部无对外接口，避免了料仓底部泄漏的问题。

为便于物料旋流，所述底部为连续向下弯曲的曲面形状，以便通过向下弯曲的曲面形状引导物料的流动。其中，连续向下弯曲的曲面可以为球面、椭球面等的一部分。

优选地，如图4所示，所述底部具有球冠形的内表面，由此，物料将沿球冠形的内表面一边环绕一边朝向底部的最下端移动，从而物料沿球冠形的内表面旋动并呈悬浮状态。

为增加物料的旋动，第二输气管140设置为：所述第二输气管140提供的所述正压气流带动所述物料形成朝向所述底部的最下端螺旋流动的旋流。为此，所述第二输气管140可以在所述底部沿所述球冠形的内表面螺旋延伸。具体的，如图3所示，所述第二输气管140可以包括依次首尾连接的第一管段140a和第二管段140b，所述第一管段140a从所述料仓110顶部竖直延伸，所述第二管段140b沿所述球冠形的内表面螺旋延伸。

其中，所述料仓110可以包括设置于所述底部上方的主体部，所述主体部具有圆筒形的内表面，所述圆筒形的横截面与所述球冠形的底面一致，所述第一管段140a沿所述圆筒形的母线延伸，即第一管段140a紧贴主体部的内壁竖直延伸，以便布置并避让物料在腔体内的旋流。

另外，优选地，所述第二输气管140可以包括位于所述腔体的不同高度的多个所述出口141，以增加对腔体内物料的搅动，使得物料更容易形成旋流。

更优选的，所述出口141位于所述腔体的高度方向的中部以下，以确保物料朝向腔体底部旋流。例如，在图1所示的实施方式中，第二输气管140可以包括位于腔体的中下部和位于腔体底部的两个出口141。其中，位于腔体的中下部的出口141可以增加腔体内的物料旋动，使得物料呈现悬浮状态。位于腔体底部的出口141一方面可以配合中下部的出口141使物料旋动，另一方面可以引导物料向腔体底部移动找寻出口，以便在腔体底部也即球缺形的最下端聚集并从物料输出管150送出。如图2所示，物料流动轨迹为螺旋形。

其中，所述第二输气管140可以包括从所述第一管段140a沿所述主体部的内表面的周向延伸的第三管段140c和位于所述第三管段140c的末端的所述出口141，以通过第三管段140c的出口141提供沿主体的周向的正压气流，从而增加腔体内的物料旋动。

当然，可以沿第一管段140a的延伸方向在主体部内设置多个第三管段140c，也可以沿第一管段140a的延伸方向在底部内设置多个第二管段140b。

通过本实施方式，正压气体将带动物料朝向底部的球冠形内表面的最下端螺旋移动，为便于向外送料，所述物料输出管150的一端位于所述旋流的中心线上并靠近底部的最下端设置。另外，为减小物料从物料输出管150送出所受的阻力，所述物料输出管150竖直延伸。

根据本发明的另一方面，提供一种气力输送设备，其中，所述气力输送设备包括本发明的料仓泵100、真空系统200和气源系统300，所述料仓泵100包括料仓110、吸料管120、第一输气管130、第二输气管140和物料输出管150。

其中：所述吸料管120的一端伸入所述料仓110内部的腔体，另一端用于连接储料池400；所述物料输出管150的一端伸入所述腔体，另一端用于连接处理设备500；所述第一输气管130的一端连接所述真空系统200，另一端伸入所述腔体以通过所述真空系统200对所述腔体提供负压；所述第二输气管140的一端连接所述气源系统300，另一端伸入所述腔体以通过所述气源系统300对所述腔体提供正压气体，从而通过所述正压气体带动所述腔体内的物料经由所述物料输出管150送至所述处理设备500。

本发明的气力输送设备，通过第一输气管130从真空系统200向腔体提供负压，储料池400内的物料可以通过系料管120吸入料仓110；通过第二输气管140从气源系统300对腔体提供的正压气体，可以将料仓110内的物料从物料输出管150吹送输出至处理设备500。

由此，料仓泵100一方面可以用于物料从储料池400到处理设备500之间的中间存放，另一方面可以用于物料从储料池400到处理设备500的输送。在通过料仓泵100进行物料输送的情况下，料仓泵100在不同操作下起到不同作用。具体的，在通过负压经吸料管120从储料池400吸入物料的情况下，料仓泵100作为接料器；在通过正压气体经物料输出管150向处理设备500送料的情况下，料仓泵100既作为供料器，又作为输送泵。

如上所述，为通过料仓泵100进行不同操作，可以控制真空系统200和气源系统300与腔体的连通。优选地，所述第一输气管130通过第一输气管路连接于所述真空系统200，所述第一输气管路上设置有第一阀V1，所述第二输气管140通过第二输气管路连接于所述气源系统300，所述第二输气管路上设置有第二阀V2。由此，可以在不同操作时，通过控制第一阀V1和第二阀V2的状态来控制真空系统200和气源系统300与腔体的连通，从而控制腔体内的气压状态。

其中，第一阀V1和第二阀V2可以分别控制或联动控制。优选地，所述气力输送设备包括用于控制所述第一阀V1和第二阀V2的控制装置700，所述控制装置700设置为具有吸料模式和送料模式。

具体的，在所述吸料模式下，所述控制装置700控制所述第一阀V1使所述第一输气管路通畅，同时控制所述第二阀V2使所述第二输气管路中断；在所述送料模式下，所述控制装置700控制所述第一阀V1使所述第一输气管路中断，同时控制所述第二阀V2使所述第二输气管路通畅。

由此，在吸料模式下，气源系统300与腔体不连通，但真空系统200能够通过第一输气管路向腔体内提供吸力，以通过真空吸力将储料池400内的物料经吸料管120吸入腔体。在送料模式下，真空系统200与腔体不连通，但气源系统300通过第二输气管路向腔体内提供正压气体，以使物料通过物料输出管150送至处理设备500。

优选地，为配合上述吸料、送料操作，所述吸料管120通过吸料管路连接于所述储料池400，所述吸料管路上可以设置有第三阀V3；和/或，所述物料输出管150通过物料输出管路连接于所述处理设备500，所述物料输出管路上可以设置有第四阀V4。在吸料模式下，应控制第三阀V3以确保吸料管路畅通，同时控制第四阀V 4以中断物料输出管路；在送料模式下，应控制第三阀V3以中断吸料管路，同时控制第四阀V4以确保物料输出管路畅通。

其中，第三阀V3和第四阀V4可以单独控制或者联动控制，例如也可以通过上述控制装置700控制。

其中，本发明的气力输送设备中，可以包括一个或多个料仓泵100。例如，在图5所示的实施方式中，所述气力输送设备包括多个料仓泵100，多个所述料仓泵100的第一输气管130分别连接所述真空系统200并能够分别选择性地与所述真空系统200连通或中断连通，多个所述料仓泵100的第二输气管140分别连接所述气源系统300并能够分别选择性地与所述气源系统300连通或中断连通。

由此，每个料仓泵100均可以用于物料从储料池400到处理设备500之间的中间存放以及物料从储料池400到处理设备500的输送。

优选地，为便于控制和管理，多个所述料仓泵100可以分为多组，每组所述料仓泵100包括至少一个所述料仓泵100，每组所述料仓泵100的工作模式同步。具体的，每组料仓泵100可以仅包括一个料仓泵100，也可以包括两个以上的料仓泵100。在每组料仓泵100包括两个以上的料仓泵100的情况下，工作模式同步指同属一组的料仓泵100在任意时刻均处于相同的工作模式，即，同属一组的料仓泵100可以均处于吸料模式，或者均处于送料模式。

由于吸料模式下仅使料仓泵100与真空系统200和储料池400连通，送料模式下仅使料仓泵100与气源系统300和处理设备500连通，因而，吸料模式下的料仓泵100的操作并不影响送料模式下的料仓泵100的操作。因此，更优选的，为提高工作效率，多个所述料仓泵100分可以为两组，两组所述料仓泵100设置为分别在不同的工作模式下运行。具体的，在工作时，一组料仓泵100处于吸料模式，则另一组料仓泵100处于送料模式。

为便于控制，每组所述料仓泵100的第一输气管分别连接于同一个第一输气管路，两个所述第一输气管路通过第一三通阀S1连接于所述真空系统200，每组所述料仓泵100的第二输气管分别连接于同一个第二输气管路，两个所述第二输气管路通过第二三通阀S2连接于所述气源系统300，所述控制装置700还用于控制所述第一三通阀S1和第二三通阀S2。

以图5所示的实施方式为例，气力输送设备包括两组料仓泵100，每组料仓泵100包括一个料仓泵100，即，图示的气力输送设备包括分属两组的第一料仓泵100a和第二料仓泵100b。

第一料仓泵100a的第一输气管路和第二料仓泵100b的第一输气管路通过第一三通阀S1连接于真空系统200，第一料仓泵100a的第二输气管路和第二料仓泵100b的第二输气管路通过第二三通阀S2连接于气源系统300。

使用时，可以控制第一三通阀S1的操作，使得真空系统200与第一料仓泵100a和第二料仓泵100b中的一者连通并与第一料仓泵100a和第二料仓泵100b中的另一者中断，从而通过所述一者进行吸料操作；同时，可以控制第二三通阀S2的操作，使得气源系统300与所述另一者连通并与所述一者中断，从而通过所述另一者进行送料操作。

具体的，当操作第一三通阀S1和第二三通阀S2，使得第一料仓泵100a与真空系统200连通并与气源系统300中断，且第二料仓泵100b与气源系统300连通并与真空系统200中断时，可以通过第一料仓泵100a进行吸料操作并通过第二料仓泵100b进行送料操作。当第一料仓泵100a的腔体内吸入足量的物料而第二料仓泵100b的腔体中基本排空时，可以改变第一三通阀S1和第二三通阀S2的操作，使得通过第一料仓泵100a进行送料操作并通过第二料仓泵100b进行吸料操作。由此，不会因为某一个料仓泵100改变工作模式而中断气力输送设备的连续操作。

当然，第一三通阀S1和第二三通阀S2的操作需配合第一阀V1、第二阀V2、第三阀V3和第四阀V4的相关操作。并且，第一三通阀S1和第二三通阀S2可以单独控制或联动控制，例如也可以由控制装置700控制。

另外，第一输气管路、第二输气管路、吸料管路、物料输出管路上可以设置有确保物料或气体在其中按指定方向单向流动的截止阀。第一输气管路和第二输气管路上还可以设置用于调节其中的气体流量的调节阀。

本发明中，真空系统200可以为各种适当的形式，只要能够通过连通料仓泵100的腔体而提供真空吸力即可。例如，真空系统200可以包括水环真空泵210、真空罐220和水环密封罐230。其中，水环真空泵210和水环密封罐230配合，以提供真空负压，真空罐220能够保证水环真空泵210的工作并能够将从腔体内带出的物料阻隔在真空罐220内，避免影响水环真空泵210的使用寿命。

另外，气源系统300也可以为各种适当形式，只要能够向腔体提供正压气体即可。为避免正压气体对物料产生不利影响，正压气体可以为惰性气体，例如氮气。为此，气源系统300可以包括空压机310、氮气机320、氮气罐330。空压机310用于压缩氮气机320制备的氮气并将压缩的正压气体存储在氮气罐330内，使用时，正压气体从氮气罐330供应至腔体。为确保正压气体经压缩后向氮气罐330单向流动，可以在氮气机320和氮气罐330之间的管路上设置单向阀。另外，该管路上还可以设置气动截止阀，以在氮气罐330内的压力达到设定的最小值时开启并在达到设定的最大值时关闭。

以上所述仅为本申请的较佳实施方式而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种料仓泵，其特征在于，所述料仓泵(100)包括料仓(110)、吸料管(120)、第一输气管(130)、第二输气管(140)和物料输出管(150)，所述料仓(110)的底部为封闭结构以限定内部的腔体，所述吸料管(120)的一端伸入所述腔体，另一端用于连接储料池(400)；所述物料输出管(150)的一端伸入所述腔体的底部，另一端用于连接处理设备(500)；所述第一输气管(130)的一端用于连接真空系统(200)，另一端伸入所述腔体以通过所述真空系统(200)对所述腔体提供负压；所述第二输气管(140)的一端用于连接气源系统(300)，另一端伸入所述腔体以通过所述气源系统(300)对所述腔体提供正压气体。

2.根据权利要求1所述的料仓泵，其特征在于，所述底部为连续向下弯曲的曲面形状，优选地，所述底部具有球冠形的内表面，优选地，所述第二输气管(140)设置为提供带动所述物料形成旋流的正压气流。

3.根据权利要求2所述的料仓泵，其特征在于，所述第二输气管(140)提供的所述正压气流带动所述物料形成朝向所述底部的最下端螺旋流动的旋流。

4.根据权利要求2所述的料仓泵，其特征在于，所述第二输气管(140)在所述底部沿所述球冠形的内表面螺旋延伸；

优选地，所述第二输气管(140)包括依次首尾连接的第一管段(140a)和第二管段(140b)，所述第一管段(140a)从所述料仓(110)顶部竖直延伸，所述第二管段(140b)沿所述球冠形的内表面螺旋延伸；

优选地，所述料仓(110)包括设置于所述底部上方的主体部，所述主体部具有圆筒形的内表面，所述圆筒形的横截面与所述球冠形的底面一致，所述第一管段(140a)沿所述圆筒形的母线延伸。

5.根据权利要求3所述的料仓泵，其特征在于，所述第二输气管(140)包括位于所述腔体的不同高度的多个所述出口(141)；

优选地，所述出口(141)位于所述腔体的高度方向的中部以下；

优选地，所述第二输气管(140)包括从所述第一管段(140a)沿所述主体部的内表面的周向延伸的第三管段(140c)和位于所述第三管段(140c)的末端的所述出口(141)。

6.根据权利要求3所述的料仓泵，其特征在于，所述物料输出管(150)的一端位于所述旋流的中心线上并靠近底部的最下端设置，和/或，所述物料输出管(150)竖直延伸。

7.根据权利要求1-7中任意一项所述的料仓泵，其特征在于，所述吸料管(120)、第一输气管(130)、第二输气管(140)和物料输出管(150)均从所述料仓(110)的顶部伸入所述腔体内。

8.一种气力输送设备，其特征在于，所述气力输送设备包括权利要求1-8中任意一项所述的料仓泵(100)、真空系统(200)和气源系统(300)，所述料仓泵(100)包括料仓(110)、吸料管(120)、第一输气管(130)、第二输气管(140)和物料输出管(150)。