CN111609993B - 一种多功能循环气力输送试验系统及实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能循环气力输送试验系统及实验方法，该系统高压空气管道乙能够根据输送管道内的压力大小对输送管道内补气，保证输送物料时的连续稳定，输送管道中部分设有共流输送管道和轻介质管道，控制Y型分路阀能够将系统切换至轻介质物料输送或轻重物料共流输送，因此能够满足多种物料的输送试验；通过控制抽气管道上的T型分路阀能够控制负压输送管道甲或负压输送管道乙的开闭，因此能够实现料箱内轻介质物料或者粗重物料的负压吸送试验，提高了试验的多样性。

Description

一种多功能循环气力输送试验系统及实验方法

技术领域

本发明涉及气力运输实验设备领域，尤其涉及一种多功能循环气力输送试验系统及实验方法。

背景技术

气力输送技术是利用压缩空气在管道内实现非粘结性散粒物料（如面粉、粉煤灰、小麦等）的短距离输送。气力输送具有清洁、环保、安全、自动化程度高等优点，气力输送一般用于粉料和细小颗粒散料输送，对于粒度、密度较大的粗重物料，由于所需输送气流速度较高，多数仅能以稀相输送，导致能量消耗、振动幅度大和管壁磨损更为严重。

专利号为（2018201462302）的发明提出了一种轻介共流气力输送系统，通过轻介物料的循环利用来辅助进行气力运输，能够对粗重物料实现低速密相气力输送，该系统只能对粗重物料进行输送，输送场景比较单一，并且存在旋转给料阀下料口和输送管道连接处堵塞严重，反风严重的问题；专利号为（2019102439887）的发明提出了一种轻介共流气力连续输送系统，该系统通过改进旋转给料阀解决了上述专利中存在的反风问题，通过设置防堵混合器解决了上述专利中旋转给料阀下料口和输送管道连接处堵塞的问题，但是该系统存在管路震动幅度大、管路磨损严重、动力消耗大、易产生物料破碎、等缺陷。

因此有必要设计一种气力输送试验系统来对上述专利存在的问题进行试验和测试，得出试验数据针后对性的对系统进行改进和优化，以提高系统的整体性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种多功能循环气力输送试验系统及实验方法。

本发明的技术方案是：（同权利要求书）

本发明的有益技术效果是：

本发明输送管道中部分出有共流输送管道和轻介质管道，控制Y型分路阀能够将系统切换至轻介质物料输送或轻重物料共流输送，因此能够满足多种物料的输送试验；通过控制抽气管道上的T型分路阀能够控制负压输送管道甲或负压输送管道乙的开闭，因此能够实现料箱内轻介质物料或者粗重物料的负压吸送试验，提高了试验的多样性。

本发明的高压空气管道乙能够根据输送管道内的压力大小对输送管道内补气，保证输送物料时的连续稳定；管道上设置的透明管

、流态监测器能够、压力变送器能够对压力信号的变化与输送颗粒流态之间的关联规律进行研究；振荡器能够检测振荡强度对输送性能指标影响规律，可拆卸弯头能够方便的对磨损量进行测量。

本发明的结构简单，并能够通过集中控制进行多种工况的试验以及监测，功能性更强、试验数据更加准确。

附图说明

图1是本发明进行轻介物料正压密相输送试验的系统示意图；

图2是本发明进行轻介物料和粗重物料共流输送试验的系统示意图；

图3是本发明进行轻介物料负压吸送试验的系统示意图；

图4是本发明进行粗重物料负压吸送试验的系统示意图。

图中，11．空压机、12.储气罐、13.干燥机、14.集中控制柜、15.高压空气管道甲、16.高压空气管道乙、17. 阀门、21.涡旋风机、22.抽气管道、23.负压输送管道甲、24.负压输送管道乙、25.抽气管乙、26.抽气管甲、27.T型分路阀、31.仓泵、32.进气阀、33.旋转给料器、34.轻介料仓、35.气动阀、36.泄压阀、41.输送管道、42.轻介质管道、43.Y型分路阀、44.共流输送管道、45.可拆卸透明管、46.流态监测器、47.弯头、48.压力变送器、49.振荡器、51.旋风分离器、52.振动分离器、53.粗重料箱、54.轻介质物料箱、55.除尘消音器、61.粗重料仓、62.加速室。

具体实施方式

实施例一，参见说明书附图（1），一种多功能循环气力输送试验系统，包括粗重物料供料装置、通过输送管道连接在粗重物料供料装置一侧的轻介物料供料装置、通过输送管道连接在粗重物料供料装置另一侧的集料器、高压气源、负压吸送气力输送系统，高压气源上空气管道的外端通过三通接头连接有高压空气管道甲和高压空气管道乙，高压空气管道甲与轻介物料供料装置上仓泵下部的进气阀连接来将高压空气注入到仓泵内，高压空气管道乙与输送管道一端的气流进口连接，高压空气管道甲和乙上均设有阀门，为了实现连续不间断供料，选用能够实现连续输送的仓泵即可，比如专利号为（2019102439887）的发明中的双腔室仓泵；

输送管道的中部通过两个Y型分路阀分出有共流输送管道和轻介质管道，通过Y型分路阀能够进行共流输送模式和轻介质输送模式的切换，粗重物料供料装置上的加速室连接在共流输送管道的中部，粗重物料进入到加速室内后被共流管道内混合的轻介质物料、高压空气输送走；集料器包括上下连接的旋风分离器和振动分离器，所述输送管道的另一端接入在旋风分离器的上部，振动分离器的底部通过管道连接有粗重料箱，上部通过管道连接有轻介质物料箱，，所述的旋风分离器上连接有除尘消音器。

负压吸送气力输送系统包括涡旋风机、涡旋风机抽气口连接的抽气管道、负压输送管道甲、负压输送管道乙，负压输送管道甲的两端分别接入在轻介质物料箱内和轻介物料供料装置上的轻介料仓内，负压输送管道乙的两端分别接入在粗重料箱内和粗重物料供料装置上的粗重料仓内，粗重料仓和轻介质物料仓的上端口分别连接有抽气管乙和抽气管甲，抽气管通过负压输送管道将料箱内的物料吸入到料仓内以实现物料的重复利用，抽气管乙和抽气管甲通过T型分路阀与抽气管道连接。

所述的高压气源包括空压机、储气罐、干燥机，空压机的出气口与储气罐的进气口通过管道连接，储气罐的出气口与干燥机的进气口连接，干燥机的出气口接有空气管道并通过三通接头与两个高压空气管道连接。

该系统还包括自动控制系统，该自动控制系统包括集中控制柜、信号线，附图中的虚线表示为信号线，所述负压输送管道、输送管道、共流输送管道、高压空气管道上均设有压力变送器，压力变送器通过信号线与集中控制柜连接，集中控制柜还通过信号线与空压机、干燥机、阀门、漩涡风机、仓泵上的气动阀连接，集中控制柜通过采集到到各种信号来对各部件进行联合控制。

所述共流输送管道和集料器之间的物料管道中部设有一段可拆卸透明管用来观察流态，可拆卸透明管内端的输送管道上设有振荡器，外端的输送管道上设有流态监测器，高压空气管甲和共流输送管道上也设有振荡器，所述输送管道转弯处的弯头设为可拆卸结构。

实施例二，参见说明书附图（1），一种通过多功能循环气力输送试验系统进行轻介物料正压密相输送的实验的方法，其步骤为：

a.调整Y型分路阀使输送管道和轻介质管道接通；

b.启动螺杆空压机将高压空气送入到储气罐内存储和稳压，稳

压后的空气经干燥机进入到高压空气管道内，操作储气罐上的控制柜来调节仓泵下部进气阀的进气量，并通过仓泵上部的泄压阀使仓泵内的气压平衡，然后启动旋转给料器将轻介物料从轻介物料仓释放到仓泵内进行流化加压；

c.通过集中控制柜对仓泵上下端的气动阀、高压空气管道乙上的阀门进行联合控制，将轻介物料向输送管道内连续密相正压输送，轻介物料绕开共流管道从轻介质管道进入到旋风分离器内进行分离，随后轻介物料经振动分离器分离后,存储至轻介物料料箱内。

实施例三，参见说明书附图（2），一种通过多功能循环气力输送试验系统进行轻介物料和粗重物料共流输送试验的方法，其步骤为：

a. 轻介物料在轻介输送管道中进行正压密相输送时，调整Y型分路阀将轻介物料的输送管道由轻介输送管道切换到共流输送管道，然后使粗重物料从粗重料仓经旋转给料阀进入到加速室内，实现粗重物料与轻介物料混合加速输送；

b.混合物料经过输送管道进入到集料器上的旋风分离器内进行料气分离，分离后的轻介物料和粗重物料经过振动分离器分别进入到轻介质料箱和粗重料箱内；

c.启动负压吸送气力输送系统，通过T型分路阀将抽气管道分别和负压输送管道甲、乙连通，轻介物料被吸入到轻介料仓内，粗重物料被吸入到粗重料仓内，实现循环试验。

实施例四，参见说明书附图（3），一种通过多功能循环气力输送试验系统进行轻介物料负压吸送实验的方法，其步骤为：

a.操作T型分路阀将抽气管道和抽气管甲连通，此时负压输送管道甲和抽气管道连通，然后启动涡旋风机对抽气管道进行抽气，将轻介物料从轻介质料箱吸入到负压输送管道甲内，最后轻介物料进入到轻介料仓实现料气分离的负压吸送过程。

实施例五，参见说明书附图（4），一种通过多功能循环气力输送试验系统进行粗重物料负压吸送实验的方法，其步骤为：

a.操作T型分路阀将抽气管道和抽气管乙连通，此时负压输送管道乙和抽气管道连通，然后启动涡旋风机对抽气管道进行抽气，将粗重物料从粗重料箱吸入到负压输送管道乙内，最后粗重物料进入到粗重料仓实现料气分离的负压吸送过程。

实施例六，参见说明书附图（1-4），一种通过多功能循环气力输送试验系统进行输送系统性能测试实验的方法，其步骤为：

a.在进行上述的试验时，分别启动共流输送管道、输送管道、高压空气管道上的振荡器，振荡器能够对不同输送工况下轴流和振荡流场输送特性对比，能够实现不同振荡强度对输送性能指标影响规律的测量；

b. 在进行上述的试验时，根据不同输送工况将可拆卸弯头卸下，来定量测量不同物料、不同工况时弯头的磨损量，还可更换弯头的类型，对不同结构弯头的磨损量进行测量；

c. 在进行上述的试验时，观察可拆卸透明管、流态监测装置、压力变送器，能够对不同工况输送系统的压力信号变化规律研究，及压力信号变化与输送颗粒流态之间的关联规律研究。

Claims (8)

1.一种多功能循环气力输送试验系统，包括粗重物料供料装置、通过输送管道连接在粗重物料供料装置一侧的轻介物料供料装置、连接在粗重物料供料装置另一侧的集料器、高压气源、负压吸送气力输送系统，其特征在于：

高压气源上空气管道的外端通过三通接头连接有高压空气管道甲和高压空气管道乙，高压空气管道甲与轻介物料供料装置上仓泵下部的进气阀连接，高压空气管道乙与输送管道一端的气流进口连接，高压空气管道甲和乙上均设有阀门；

输送管道的中部通过两个Y型分路阀分出有共流输送管道和轻介质管道，粗重物料供料装置上的加速室连接在共流输送管道的中部；集料器包括上下连接的旋风分离器和振动分离器，所述输送管道的另一端接入在旋风分离器的上部，振动分离器的底部通过管道连接有粗重料箱，上部通过管道连接有轻介质物料箱,所述的旋风分离器上连接有除尘消音器；

负压吸送气力输送系统包括涡旋风机、涡旋风机抽气口连接的抽气管道、负压输送管道甲、负压输送管道乙，负压输送管道甲的两端分别接入在轻介质物料箱内和轻介物料供料装置上的轻介料仓内，负压输送管道乙的两端分别接入在粗重料箱内和粗重物料供料装置上的粗重料仓内，粗重料仓和轻介质物料仓的上端口分别连接有抽气管乙和抽气管甲，抽气管乙和抽气管甲通过T型分路阀与抽气管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能循环气力输送试验系统，其特征在于：所述的高压气源包括空压机、储气罐、干燥机，空压机的出气口与储气罐的进气口通过管道连接，储气罐的出气口与干燥机的进气口连接，干燥机的出气口接有空气管道。

3.根据权利要求2所述的一种多功能循环气力输送试验系统，其特征在于：还包括自动控制系统，该自动控制系统包括集中控制柜、信号线，所述负压输送管道、输送管道、共流输送管道、高压空气管道上均设有压力变送器，压力变送器通过信号线与集中控制柜连接，集中控制柜还通过信号线与空压机、干燥机、阀门、漩涡风机、仓泵上的气动阀连接。

4.根据权利要求3所述的一种多功能循环气力输送试验系统，其特征在于：所述共流输送管道和集料器之间的物料管道中部设有一段可拆卸透明管，可拆卸透明管内端的输送管道上设有振荡器，外端的输送管道上设有流态监测器，高压空气管甲和共流输送管道上也设有振荡器，靠近旋风分离器的输送管道转弯处设有可拆卸弯头。

5.根据权利要求4所述的一种多功能循环气力输送试验系统进行轻介物料正压密相输送试验的方法，其步骤为：

a.调整Y型分路阀使输送管道和轻介质管道接通；

b.启动空压机将高压空气送入到储气罐内存储和稳压，稳压后的空气经干燥机进入到高压空气管道内，操作储气罐上的控制柜来调节仓泵下部进气阀的进气量，并通过仓泵上部的泄压阀使仓泵内的气压平衡，然后启动旋转给料器将轻介物料从轻介物料仓释放到仓泵内进行流化加压；

c.通过集中控制柜对仓泵上下端的气动阀、高压空气管道乙上的阀门进行联合控制，将轻介物料向输送管道内连续密相正压输送，轻介物料绕开共流管道从轻介质管道进入到旋风分离器内进行分离，随后轻介物料经振动分离器分离后,存储至轻介物料料箱内。

6.根据权利要求4所述的一种多功能循环气力输送试验系统进行轻介物料和粗重物料共流输送试验的方法，其步骤为:

a. 轻介物料在轻介输送管道中进行正压密相输送时，调整Y型分路阀将轻介物料的输送管道由轻介输送管道切换到共流输送管道，然后使粗重物料从粗重料仓经旋转给料阀进入到加速室内，实现粗重物料与轻介物料混合加速输送；

b.混合物料经过输送管道进入到集料器上的旋风分离器内进行料气分离，分离后的轻介物料和粗重物料经过振动分离器分别进入到轻介质料箱和粗重料箱内；

c.启动负压吸送气力输送系统，通过T型分路阀将抽气管道分别和负压输送管道甲、乙连通，轻介物料被吸入到轻介料仓内，粗重物料被吸入到粗重料仓内，实现循环试验。

7.根据权利要求4所述的一种多功能循环气力输送试验系统进行轻介物料负压吸送试验的方法，其步骤为:

a.操作T型分路阀将抽气管道和抽气管甲连通，此时负压输送管道甲和抽气管道连通，然后启动涡旋风机对抽气管道进行抽气，将轻介物料从轻介质料箱吸入到负压输送管道甲内，最后轻介物料进入到轻介料仓实现料气分离的负压吸送过程。

8.根据权利要求4所述的一种多功能循环气力输送试验系统进行粗重物料负压吸送试验的方法，其步骤为:

a.操作T型分路阀将抽气管道和抽气管乙连通，此时负压输送管道乙和抽气管道连通，然后启动涡旋风机对抽气管道进行抽气，将粗重物料从粗重料箱吸入到负压输送管道乙内，最后粗重物料进入到粗重料仓实现料气分离的负压吸送过程。

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