CN113562469B - 一种自控节能型气力输送站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自控节能型气力输送站，包括旋转阀，旋转阀阀体上的密封端盖内侧中部设有凹槽，凹槽中部设有凸缘，凹槽内部固定设有套设在凸缘外周上的密封座，密封座的一侧与凹槽底部之间存有空腔，且密封座另一侧与旋转阀内部转子端面相邻，密封端盖上还设有反吹力进气口、反推力进气口，反吹力进气口的气体通道贯穿密封端盖本体以及凸缘，并相通于密封座与转子的端面间，反推力进气口的气体通道贯穿密封端盖，并相通于密封座与凹槽底部之间的空腔；气控组件；空气流量控制组件。本发明延长了端面密封件的使用寿命，输送管道内的空气流量能够实时的调节，可以找到最经济的压缩空气消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种气力输送站，具体是一种自控节能型气力输送站。
背景技术
气力输送技术在固体物料搬运过程中应用广泛，可实现远距离输送，相对其它输送形式更加环保。气力输送形式目前主要分稀相输送和密相输送两种形式。
对于透气性好的塑料颗粒，往往密相输送能够比稀相输送具有更低的能耗，但是传统的密相输送技术采用的关键设备高压旋转阀，出厂时端面密封采用了弹簧提供补偿，密封比压固定，由于实际输送压力往往低于设计压力，故必将产生不必要的摩擦，消耗了过多的功率。旋转阀下部接的料靴，传统的密相输送技术在料靴的进气口采用的流量控制器不具备实时调节和稳流功能，气流固定，也就意味着输送管道内的固气比很难达到最经济的状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自控节能型气力输送站，以解决上述技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种自控节能型气力输送站，包括旋转阀，所述旋转阀阀体上的密封端盖内侧中部设有凹槽，凹槽中部设有凸缘，凹槽内部固定设有套设在凸缘外周上的密封座，所述密封座的一侧与凹槽底部之间存有空腔，且密封座另一侧与旋转阀内部转子端面相邻，密封端盖上还设有反吹力进气口、反推力进气口，所述反吹力进气口的气体通道贯穿密封端盖本体以及凸缘，并相通于密封座与转子的端面间，反推力进气口的气体通道贯穿密封端盖，并相通于密封座与凹槽底部之间的空腔；
气控组件，所述气控组件包括设置在旋转阀本体外壁上的气控减压阀A、气控减压阀B，所述气控减压阀A、气控减压阀B进气端均连通外部气源，气控减压阀A出气端与气控减压阀B出气端分别管道连通反吹力进气口、反推力进气口，且气控减压阀A出气端还管道连通气控减压阀B上的接收气信号的端口；
空气流量控制组件，所述空气流量控制组件包括进气管、流量计、调压阀、拉瓦尔喷管、电缸、输送管道、压力表，所述进气管连接所述调压阀的进气端，所述流量计设置在进气管上，调压阀的出气端连接着三通管，所述三通管的一端连接有所述电缸，另一端连接所述拉瓦尔喷管的一端，电缸的伸缩端水平穿过三通管进入拉瓦尔喷管内部，并设有可水平插入拉瓦尔喷管内部中间收缩处的锥形针，所述输送管道的一端通过仪表管与拉瓦尔喷管的另一端连通，且输送管道的中部与旋转阀下端所设的料靴出口相通，所述仪表管上设有所述压力表，且仪表管上设有出气端口，所述出气端口管道连通气控减压阀A上的接收气信号的端口。
进一步的，所述密封座与旋转阀内部转子相邻的面上开设有填料槽，填料槽内部填充有与转子端面接触的耐磨填料，所述耐磨填料与转子端面在接触时形成密封副。
进一步的，所述反吹力进气口处的气体压力小于反推力进气口处的气体压力，反推力进气口进入的气体用于进入密封座与凹槽底部之间存有空腔中，从而利用气压推动密封座沿凸缘轴向向转子端面移动，使密封座上的耐磨填料与转子端面接触而形成密封副，反吹力进气口进入的气体用于在密封副部位形成空气薄膜。
进一步的，所述出气端口的气压小于气控减压阀A输出气压。
进一步的，所述流量计电连接本体外部的控制箱中的单片机信号输入端，且单片机控制端连接电缸。
进一步的，所述压力表与仪表管之间接有开关球阀。
进一步的，所述旋转阀顶部设有排气料斗，所述排气料斗顶部设有进料口与排气口，旋转阀的阀体与排气料斗之间连通有软管。
进一步的，所述气控组件还包括过滤器，所述过滤器设置在在旋转阀本体外壁上，过滤器的进气端与外部气源连接，过滤器的出气端有两个，且分别管道连通气控减压阀A的进气端与气控减压阀B的进气端。
进一步的，所述气控减压阀A、气控减压阀B均采用先导式气控减压阀，气控减压阀A、气控减压阀B均通过其本体上接收气信号的端口处所接收的气压来调节其自身的输出气压。
进一步的，所述密封座内侧与凸缘圆周外壁之间设置有O型圈。
本发明的有益效果是：
本发明的旋转阀的密封密封端盖与转子间采用了压缩空气推力补偿式机械密封，通过外挂的气控组件提供变压的压缩空气，且压力随监测到的输送管道的输送压力变化而变化，由于几乎所有工况下，实际输送压力均小于设计压力，所以能够达到节能的效果。输送管道内的压缩空气消耗完全由空气流量控制组件实时监控，由于可通过电缸驱动锥形针与拉瓦尔喷管内部收缩处配合，实现流量的可调，因此在输送定量物料时，根据物料的质量，控制空气流量消耗最低，所以能很大程度的降低输送能耗，使物料与空气的质量比(固气比)达到最佳状态。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的立体结构图。
图2是本发明的正视图。
图3是本发明的侧视图。
图4是本发明的电缸驱动锥形针与拉瓦尔喷管内部收缩处的配合示图。
图5是本发明阀体上的密封端盖与旋转阀的阀体密封示意图。
图中：1、旋转阀，2、密封端盖，3、密封座，4、转子，5、反吹力进气口，6、反推力进气口，7、气控减压阀A，8、气控减压阀B，9、过滤器，10、进气管，11、流量计，12、调压阀，13、拉瓦尔喷管，14、电缸，15、输送管道，16、压力表，17、三通管，18、锥形针，19、仪表管，20、料靴，21、出气端口，22、耐磨填料，4.22、密封副，23、开关球阀，24、排气料斗，25、进料口，26、排气口，27、软管，28、O型圈。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
如图1-5所示，本发明提供一种自控节能型气力输送站，包括旋转阀1，旋转阀1阀体上的密封端盖2内侧中部设有凹槽，凹槽中部设有凸缘，凹槽内部固定设有套设在凸缘外周上的密封座3，密封座3内侧与凸缘圆周外壁之间设置有O型圈28，密封座3的一侧与凹槽底部之间存有空腔，且密封座3另一侧与旋转阀1内部转子4端面相邻，且密封座3与旋转阀1内部转子4相邻的面上开设有填料槽，填料槽内部填充有与转子4端面接触的耐磨填料22，耐磨填料22与转子4端面在接触时形成密封副4.22，密封端盖2上还设有反吹力进气口5、反推力进气口6，反吹力进气口5的气体通道贯穿密封端盖2本体以及凸缘，并相通于密封座3与转子4的端面间，反推力进气口6的气体通道贯穿密封端盖2，并相通于密封座3与凹槽底部之间的空腔，反吹力进气口5处的气体压力小于反推力进气口6处的气体压力，因此在反推力进气口6进入的气体进入密封座3与凹槽底部之间存有空腔中后，气压推动密封座3沿凸缘轴向向转子4端面移动，使密封座3上的耐磨填料22与转子4端面接触而形成密封副4.22，反吹力进气口5进入的气体用于在密封副4.22部位形成空气薄膜，对转子4与旋转阀1内壁间的缝隙进行反吹，防止经过旋转阀1的物料灰尘从缝隙处进入到密封副4.22处，进而可防止物料灰分对密封座3与转子4之间的密封性产生影响；
气控组件，气控组件包括设置在旋转阀1本体外壁上的气控减压阀A7、气控减压阀B8、过滤器9，过滤器9的进气端与外部气源连接，过滤器9的出气端有两个，且分别管道连通气控减压阀A7的进气端与气控减压阀B8的进气端，气控减压阀A7出气端与气控减压阀B8出气端分别管道连通反吹力进气口5、反推力进气口6，且气控减压阀A7出气端还管道连通气控减压阀B8上的接收气信号的端口；
空气流量控制组件，空气流量控制组件包括进气管10、流量计11、调压阀12、拉瓦尔喷管13、电缸14、输送管道15、压力表16，进气管10连接调压阀12的进气端，流量计11设置在进气管10上，调压阀12的出气端连接着三通管17，三通管17的一端连接有电缸14，另一端连接拉瓦尔喷管13的一端，电缸14的伸缩端水平穿过三通管17进入拉瓦尔喷管13内部，并设有可水平插入拉瓦尔喷管13内部中间收缩处的锥形针18，输送管道15的一端通过仪表管19与拉瓦尔喷管13的另一端连通，且输送管道15的中部与旋转阀1下端所设的料靴20出口相通，仪表管19上设有压力表16，且仪表管19上设有出气端口21，出气端口21管道连通气控减压阀A7上的接收气信号的端口，出气端口21的气压略小于气控减压阀A7输出气压，因此输送管道15内的气压要略小于反吹力进气口5处的气压，由于输送管道15与转向阀1下端的中的料靴20相通，输送管道15内的气流易进入到转向阀1内部的，由于输送管道15内的气压要略小于反吹力进气口5处的气压，从而反吹力进气口5处的气压可以对转向阀1内部的物料灰尘进行反吹。
在本实施例中，流量计11电连接本体外部的控制箱中的单片机信号输入端，且单片机控制端连接电缸14，流量计11的信号输入到控制箱中的单片机后，单片机根据控制箱端输入的物料质量以及接收的信号，并输出信号控制电缸14驱动锥形针18与拉瓦尔喷管13内部中间收缩处的配合，对拉瓦尔喷管13内部中间收缩处的开度进行控制，进而实现流量控制。
在本实施例中，压力表16与仪表管19之间接有开关球阀23。
在本实施例中，旋转阀1顶部设有排气料斗24，排气料斗24顶部设有进料口25与排气口26，旋转阀1的阀体与排气料斗24之间连通有软管27，软管27将输送管道15从料靴20进入旋转阀1内部的气体输送至排气料斗24中，最后从排气口26排出。
本发明的输送管道15气体流量调节原理：
进气管10内通入气流后，并气流从三通管17进入拉瓦尔喷管13中，而流量计11在检测到进气管10处的流量后，其将空气流量信号传输至控制箱中的单片机，单片机根据控制箱端输入的物料质量以及接收的信号，并输出信号控制电缸14驱动锥形针18与拉瓦尔喷管13内部中间收缩处的配合，对拉瓦尔喷管13内部中间收缩处的开度进行控制，进而实现流量控制，因此在输送定量物料时，根据物料的质量，控制空气流量消耗最低，所以能很大程度的降低输送能耗，使物料与空气的质量比(固气比)达到最佳状态，因此总能找到在输送定量物料的最经济空气消耗，将此参数用于实际工况，能很大程度降低输送能耗。
本发明端面密封原理：
所述气控减压阀A7、气控减压阀B8均采用先导式气控减压阀，气控减压阀A7、气控减压阀B8均通过其本体上接收气信号的端口处所接收的气压来调节其自身的输出气压；
出气端口2处的气压与输送管道15的气压相等，气控减压阀A7接收气信号的端口处接收来自出气端口21处的气体时，因此根据出气端口21的气压，气控减压阀A7则控制其出气端的气压，使其出气端的输出气压略大于出气端口21处的气体压力，从而使输送管道15内的气压要略小于反吹力进气口5处的气压；
气控减压阀B8接收气信号的端口处接收来自气控减压阀A7出气端的气体后，气控减压阀B8则控制其出气端的气压，使其出气端的输出气压大于气控减压阀A7出气端的输出气压，从而反吹力进气口5处的气体压力小于反推力进气口6处的气体压力；
因此在反推力进气口6进入的气体进入密封座3与凹槽底部之间存有空腔中后，此处的气压能够克服反吹力进气口5进入的气压，从而推动密封座3沿凸缘轴向向转子4端面移动，使密封座3上的耐磨填料22与转子4端面接触而形成密封副4.22，而反吹力进气口5进入的气体的目的是用于在密封副4.22部位形成空气薄膜，对转子4与旋转阀1内壁间的缝隙进行反吹，输送管道15内的气流易进入到转向阀1内部的，且由于输送管道15内的气压要略小于反吹力进气口5处的气压，从而反吹力进气口5处的气压通过缝隙可以对转向阀1内部的物料灰尘进行反吹，防止经过旋转阀1的物料灰尘从缝隙处进入到密封副4.22处，进而可防止物料灰分对密封座3与转子4之间的密封性产生影响。本发明的端面密封方式根据匹配输送管道15内的气压，补偿压力将随着输送管道15内的气压变化而变化，实现端面密封，取代传统的弹簧弹力补偿，密封比压固定，在转子4转动时，减少产生不必要的摩擦，消耗过多的功率，提高了密封座3的使用寿命。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定，任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自控节能型气力输送站，特征在于，包括：
旋转阀(1)，所述旋转阀(1)阀体上的密封端盖(2)内侧中部设有凹槽，凹槽中部设有凸缘，凹槽内部固定设有套设在凸缘外周上的密封座(3)，所述密封座(3)的一侧与凹槽底部之间存有空腔，且密封座(3)另一侧与旋转阀(1)内部转子(4)端面相邻，密封端盖(2)上还设有反吹力进气口(5)、反推力进气口(6)，所述反吹力进气口(5)的气体通道贯穿密封端盖(2)本体以及凸缘，并相通于密封座(3)与转子(4)的端面间，反推力进气口(6)的气体通道贯穿密封端盖(2)，并相通于密封座(3)与凹槽底部之间的空腔；
气控组件，所述气控组件包括设置在旋转阀(1)本体外壁上的气控减压阀A(7)、气控减压阀B(8)，所述气控减压阀A(7)、气控减压阀B(8)进气端均连通外部气源，气控减压阀A(7)出气端与气控减压阀B(8)出气端分别管道连通反吹力进气口(5)、反推力进气口(6)，且气控减压阀A(7)出气端还管道连通气控减压阀B(8)上的接收气信号的端口；
空气流量控制组件，所述空气流量控制组件包括进气管(10)、流量计(11)、调压阀(12)、拉瓦尔喷管(13)、电缸(14)、输送管道(15)、压力表(16)，所述进气管(10)连接所述调压阀(12)的进气端，所述流量计(11)设置在进气管(10)上，调压阀(12)的出气端连接着三通管(17)，所述三通管(17)的一端连接有所述电缸(14)，另一端连接所述拉瓦尔喷管(13)的一端，电缸(14)的伸缩端水平穿过三通管(17)进入拉瓦尔喷管(13)内部，并设有可水平插入拉瓦尔喷管(13)内部中间收缩处的锥形针(18)，所述输送管道(15)的一端通过仪表管(19)与拉瓦尔喷管(13)的另一端连通，且输送管道(15)的中部与旋转阀(1)下端所设的料靴(20)出口相通，所述仪表管(19)上设有所述压力表(16)，且仪表管(19)上设有出气端口(21)，所述出气端口(21)管道连通气控减压阀A(7)上的接收气信号的端口。
2.根据权利要求1所述的自控节能型气力输送站，其特征在于:所述密封座(3)与旋转阀(1)内部转子(4)相邻的面上开设有填料槽，填料槽内部填充有与转子(4)端面接触的耐磨填料(22)，所述耐磨填料(22)与转子(4)端面在接触时形成密封副(4.22)。
3.根据权利要求2所述的自控节能型气力输送站，其特征在于:所述反吹力进气口(5)处的气体压力小于反推力进气口(6)处的气体压力，反推力进气口(6)进入的气体用于进入密封座(3)与凹槽底部之间存有空腔中，从而利用气压推动密封座(3)沿凸缘轴向向转子(4)端面移动，使密封座(3)上的耐磨填料(22)与转子(4)端面接触而形成密封副(4.22)，反吹力进气口(5)进入的气体用于在密封副(4.22)部位形成空气薄膜。
4.根据权利要求2所述的自控节能型气力输送站，其特征在于:所述出气端口(21)的气压小于气控减压阀A(7)输出气压。
5.根据权利要求1所述的自控节能型气力输送站，其特征在于:所述流量计(11)电连接本体外部的控制箱中的单片机信号输入端，且单片机控制端连接电缸(14)。
6.根据权利要求1所述的自控节能型气力输送站，其特征在于:所述压力表(16)与仪表管(19)之间接有开关球阀(23)。
7.根据权利要求1所述的自控节能型气力输送站，其特征在于:所述旋转阀(1)顶部设有排气料斗(24)，所述排气料斗(24)顶部设有进料口(25)与排气口(26)，旋转阀(1)的阀体与排气料斗(24)之间连通有软管(27)。
8.根据权利要求1所述的自控节能型气力输送站，其特征在于:所述气控组件还包括过滤器(9)，所述过滤器(9)设置在在旋转阀(1)本体外壁上，过滤器(9)的进气端与外部气源连接，过滤器(9)的出气端有两个，且分别管道连通气控减压阀A(7)的进气端与气控减压阀B(8)的进气端。
9.根据权利要求1所述的自控节能型气力输送站，其特征在于:所述气控减压阀A(7)、气控减压阀B(8)均采用先导式气控减压阀，气控减压阀A(7)、气控减压阀B(8)均通过其本体上接收气信号的端口处所接收的气压来调节其自身的输出气压。
10.根据权利要求1所述的自控节能型气力输送站，其特征在于:所述密封座(3)内侧与凸缘圆周外壁之间设置有O型圈(28)。
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