CN114314011B - 颗粒物回收装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例的目的在于提供颗粒物回收装置,以解决在上下设置且仓室压力不同的第一颗粒物回收器与第二颗粒物回收器之间实现平稳卸料的技术问题。颗粒物回收装置包括:第一颗粒物回收器和第二颗粒物回收器,此外还包括:中转仓,位于所述第一颗粒物回收器与所述第二颗粒物回收器之间并用于接收从所述第一颗粒物回收器传来的颗粒物和向所述第二颗粒物回收器释放该中转仓中暂存的颗粒物;双向均压器,包含第一均压机构和第二均压机构,所述第一均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第一颗粒物回收器的仓室导通,所述第二均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第二颗粒物回收器的仓室导通;卸料阀组,包含第一卸料阀系和第二卸料阀系。
Description
技术领域
本申请实施例涉及颗粒物输送技术,具体涉及颗粒物感应装置及应用它的气流输送系统、颗粒物气力输送检测方法及检测设备、颗粒物回收装置。
背景技术
颗粒物气力输送顾名思义是指利用气流来推动管道中的颗粒物流动从而实现颗粒物输送的技术。一种常见的颗粒物气力输送方式,是通过气体对待输送的颗粒物进行流化形成气体- 颗粒物混合流(俗称气固两相流),然后再通过管道将气体-颗粒物混合流输送到目的地,并且,随着气体-颗粒物混合流到达目的地,气体-颗粒物混合流带来的气体也会被自动地引出并排入大气环境中。
颗粒物气力输送成功的关键在于防止被输送的颗粒物沉降并停止流动进而堵塞管道。现有颗粒物气力输送技术中,为防止被输送的颗粒物沉降,惯用思路是赋予进入管道的颗粒物一个较快的初始流速。将这种思路运用在上述颗粒物气力输送方式中,就是要让气体-颗粒物混合流在被释放时的压力较高。当气体-颗粒物混合流在被释放时的压力较高时,相当于在气体-颗粒物混合流的释放端与接收端之间创造一个较大的压差,从而确保颗粒物的初始流速较快。
另一方面,颗粒物的堆密度也会对该颗粒物的气力输送产生重要影响。颗粒物的堆密度越高,颗粒物越容易沉降,相应的,对单位质量的颗粒物进行流化就需要更多的气体(这样气体-颗粒物混合流在被释放时的压力会更高);相反,颗粒物的堆密度越低,颗粒物越容易悬浮,相应的,对单位质量的颗粒物进行流化就需要较少的气体(这样气体-颗粒物混合流在被释放时的压力更低)。因此,如果待输送的颗粒物的堆密度较高时,气体-颗粒物混合流的释放端与接收端之间的压差往往会进一步加大。
基于上述内容,现有的颗粒物气力输送技术实际上存在以下问题:由于气体-颗粒物混合流的释放端与接收端之间的压差较大,相应的,颗粒物的初始流速较快,这样,将容易导致管道相应部位迅速磨损。这个问题在目前实际应用的颗粒物气力输送系统中普遍存在,通常的解决办法是对管道进行防磨损强化,从而造成使用成本的增加。
此外,现有的颗粒物气力输送技术针对不同堆密度的颗粒物通常需要对气体-颗粒物混合流在被释放时的压力进行调整,但这种调整存在较大的随意性和不确定性,容易导致:要么颗粒物流速过高而进一步加剧管道磨损,要么颗粒物流速过低而沉降并堵塞管道。
针对上述问题,本申请的申请人在公开号为CN113716347A的中国专利文献(下称参考文献,该参考文献中的内容并入本申请中)中披露了用于颗粒物气力输送的系统、装置、方法及控制装置,通过设置在颗粒物回收器的排气通道上的控流调压器对该排气通道中的气流排放施加阻力,从而可以在颗粒物气力输送时在颗粒物气力输送通道上维持相应的背压,有助于更好的控制颗粒物气力输送,即在保证颗粒物气力输送成功的情况下更好的控制颗粒物气力输送时颗粒物初始流速,从而减缓对相关设备的磨损。
通过阅读参考文献可知,上述用于颗粒物气力输送的系统的一种实施方式中,第一颗粒物回收器设置在第二颗粒物回收器的上方并且第一颗粒物回收器的底部通过卸料机构与第二颗粒物回收器的仓室连通。这种方式虽然可以显著节省占地面积,但是,由于第一颗粒物回收器的仓室压力大于第二颗粒物回收器的仓室压力,导致从第一颗粒物回收器向第二颗粒物回收器卸料时速度较快,容易导致相关导管和阀门等设施损坏。
此外,在包括参考文献在内的现有颗粒物气力输送系统中,目前普遍仍存在着对颗粒物气力输送的颗粒物动态物理过程认识不清晰的问题,尤其对颗粒物流动速度、气体-颗粒物混合流的颗粒物浓度(即颗粒物气力输送属于所谓的“浓相”还是“稀相”问题)等缺乏客观的检测评价手段,难以对颗粒物气力输送过程进行较为准确的实时量化,使得对颗粒物气力输送的控制不精确。
发明内容
本申请实施例的目的之一在于提供颗粒物感应装置及应用它的气流输送系统,以解决在颗粒物气力输送等气流输送系统中(颗粒物气力输送可以看作气流输送的一种情形)对气流中流动颗粒物进行探测的技术问题。
本申请实施例的目的之二在于提供颗粒物气力输送检测方法及检测设备,以解决在颗粒物气力输送中通过对流动颗粒物进行探测进而实现对颗粒物气力输送系统的运行情况进行检测的技术问题。
本申请实施例的目的之三在于提供颗粒物回收装置,以解决在上下设置且仓室压力不同的第一颗粒物回收器(类似参考文献中的第一颗粒物回收器)与第二颗粒物回收器(类似参考文献中的第二颗粒物回收器)之间实现平稳卸料的技术问题。
为了解决上述技术问题,根据本申请的第一个方面,提供了一种颗粒物感应装置。上述第一个方面的颗粒物感应装置包括探头,所述探头使用时设置于气流流道上并在气流流道中的颗粒物经过该探头时产生并输出电流信号,所述电流信号用作信号处理系统的输入信号,所述探头以同时符合以下条件的方式设置于所述气流流道上:a)安装于构成所述气流流道的管壳的内壁面以外处,b)在面对所述气流流道侧不被静电屏蔽,以及c)与所述管壳绝缘连接。
可选的,若所述探头从所述管壳的内壁面上肉眼可见,则所述探头与所述管壳的内壁面基本上齐平或者所述探头位于所述管壳的内壁面上的凹部内;若所述探头从所述管壳的内壁面上肉眼不可见,则所述探头隐藏在构成所述管壳的内壁面的非静电屏蔽材料层中,所述非静电屏蔽材料层可以由耐磨材料构成,优选由陶瓷材料构成。
可选的,所述探头包含由沿所述气流流道的周向延伸的感应体形成的第一结构,所述第一结构为完整环形体或非完整环形体。可选的,所述探头包含由至少两个沿所述气流流道的轴向间隔排列的感应体形成的第二结构,所述第二结构中各感应体产生的电流信号经相同或不同的探头输出部输出。可选的,所述第二结构中各感应体中至少一个感应体可以采用所述第一结构。
可选的,所述探头通过绝缘包套安装在所述管壳中,所述绝缘包套形成与所述探头形状相适配的探头安置区,所述探头被包裹于该探头安置区中。所述绝缘包套可以采用橡胶制作,优选由聚四氟乙烯制作。
可选的,所述绝缘包套为预制环形构件,该预制环形构件的内壁上开设有作为所述探头安置区而用于与所述第一结构相适配的环形凹形槽,所述第一结构放置于该环形凹形槽内。
可选的,上述第一个方面的颗粒物感应装置包括预制颗粒物感应组件,所述预制颗粒物感应组件包含组装在一起的所述探头与所述管壳,所述管壳两端分别设有用于将该预制感应组件置于气流输送管道上而成为该气流输送管道一部分的管道对接结构。所述管道对接结构优选采用法兰盘。
可选的,所述管壳包含由第一管壳与第二管壳经轴向对接而成的基础层,所述基础层中具有由所述第一管壳与所述第二管壳在所述轴向对接后形成的拼接槽,所述探头安装在该拼接槽中。
可选的,所述第一管壳上用于与所述第二管壳对接的端面包含第一管壳外缘端面和第一管壳内缘端面,所述第二管壳上用于与所述第一管壳对接的端面包含第二管壳外缘端面和第二管壳内缘端面,所述第一管壳与所述第二管壳在所述轴向对接后,所述第一管壳外缘端面与所述第二管壳外缘端面相互接触而所述第一管壳内缘端面与所述第二管壳内缘端面相互分离形成所述拼接槽。
可选的,所述第一管壳外缘端面与所述第二管壳外缘端面焊接在一起。可选的,所述拼接槽用于与所述预制环形构件相适配,所述预制环形构件放置在该拼接槽内。可选的,所述基础层的内壁面上安装有非静电屏蔽材料层。所述非静电屏蔽材料层可以由耐磨材料构成,优选由陶瓷材料构成。
可选的,所述管壳的外壁面上安装有对外界具有静电屏蔽功能的接线盒,所述接线盒内设置有第一接线座,所述第一接线座的电流输入端在绝缘结构的保护下以与所述管壳相互绝缘的方式与所述探头电连接,所述第一接线座的电流输出端设有第一接线结构。
可选的,所述接线盒内设置有第二接线座,所述第二接线座的电流输入端与所述管壳电连接,所述第二接线座的电流输出端设有第二接线结构。
可选的,所述信号处理系统通过对所述输入信号的处理获得用于表征颗粒物流量的信息。可选的,所述颗粒物感应装置为微电荷感应装置。可选的,所述信号处理系统采用奥本系统 Auburn systems公司的TRIBO系列的微电荷感应装置的变送器convertermeans。
可选的,所述管壳上因安装所述探头而出现的可能导致气体泄漏的机械装配间隙处均填充有密封胶。
可选的,所述探头与所述管壳的外部环境静电屏蔽。可选的,所述探头与所述管壳的外部环境静电屏蔽通过所述管壳本身作为屏蔽材料来实现。
为了解决上述技术问题,根据本申请的第二个方面,提供了一种气流输送系统。上述第二个方面的气流输送系统包括气流输送管道,所述气流输送管道上设置有上述第一个方面的颗粒物感应装置。
可选的,所述气流输送系统属于一种颗粒物气力输送系统,所述气流输送管道用于输送气体-颗粒物混合流。
可选的,所述颗粒物气力输送系统包括:颗粒物流化器,用于使用流化用气体对第一待输送的颗粒物进行流化,进而产生并输出气体-颗粒物混合流;颗粒物输送管,用于沿设定路线输送从所述颗粒物流化器输出的气体-颗粒物混合流,所述颗粒物输送管作为所述气流输送管道;颗粒物回收器,用于接收从所述颗粒物输送管传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体。
可选的,所述颗粒物感应装置设置在所述颗粒物输送管上靠近所述颗粒物回收器的位置。
为了解决上述技术问题,根据本申请的第三个方面,提供了一种颗粒物气力输送检测方法。上述第三个方面的颗粒物气力输送检测方法用于对颗粒物气力输送系统的运行情况进行检测;所述颗粒物气力输送系统包括颗粒物流化器、颗粒物输送管以及颗粒物回收器;所述颗粒物用于使用流化用气体对待输送的颗粒物进行流化进而产生并输出气体-颗粒物混合流;所述颗粒物输送管用于沿设定路线输送从所述颗粒物流化器输出的气体-颗粒物混合流;所述颗粒物回收器用于接收从所述颗粒物输送管传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体;其具体包括如下操作:获取所述颗粒物气力输送系统的基本运行状态信息,所述基本运行状态信息用于确定对所述运行情况的检测参考基准;获取所述颗粒物输送管中的颗粒物流量动态信息,所述颗粒物流量动态信息由安装在所述颗粒物输送管上的颗粒物流量动态监测部件采集;以及将所述基本运行状态信息与所述颗粒物流量动态信息结合得到对所述运行情况的检测结果。
可选的,所述运行情况包括颗粒物流速高低判断指标,为得到对所述颗粒物流速高低判断指标的检测结果,所需的所述基本运行状态信息包括所述颗粒物流化器输出气体-颗粒物混合流的时间点,所需的所述颗粒物流量动态信息包括颗粒物到达引起流量突变的时间点。
可选的,所述运行情况包括颗粒物气力输送结束与否判断指标,为得到对所述颗粒物气力输送结束与否判断指标的检测结果,所需的所述基本运行状态信息包括所述颗粒物流化器输出气体-颗粒物混合流的时间点,所需的所述颗粒物流量动态信息包括颗粒物离开引起流量突变的时间点。
为了解决上述技术问题,根据本申请的第四个方面,提供了一种颗粒物气力输送检测方法。上述第四个方面的颗粒物气力输送检测方法用于对颗粒物气力输送系统的运行情况进行检测;所述颗粒物气力输送系统包括颗粒物流化器、颗粒物输送管以及颗粒物回收器;所述颗粒物流化器用于使用流化用气体对待输送的颗粒物进行流化进而产生并输出气体-颗粒物混合流;所述颗粒物输送管用于沿设定路线输送从所述颗粒物流化器输出的气体-颗粒物混合流;所述颗粒物回收器用于接收从所述颗粒物输送管传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体;其具体包括如下操作:获取所述颗粒物输送管中的颗粒物流量动态信息,所述颗粒物流量动态信息由安装在所述颗粒物输送管上的颗粒物流量动态监测部件采集;对所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况进行分析,通过所述分析得到对所述运行情况的检测结果。
可选的,所述运行情况包括气体-颗粒物混合流的颗粒物浓度高低判断指标,则通过分析所述颗粒物流量随时间变化情况得到颗粒物流量随时间变化波形的形状并将该形状作为气体 -颗粒物混合流的颗粒物浓度高低判断指标的检测结果。从颗粒物流量随时间变化波形的形状可以得出颗粒物流量或浓度变化趋势、颗粒物浓度波动速率(即单位时间内颗粒物流量或浓度前后差值)等。
可选的,所述运行情况包括颗粒物输送量判断指标,则通过分析所述颗粒物流量随时间变化情况得到颗粒物流量对时间积分并将该积分结果作为颗粒物输送量判断指标的检测结果。
为了解决上述技术问题,根据本申请的第五个方面,提供了一种颗粒物气力输送检测设备。上述第五个方面的颗粒物气力输送检测设备用于对颗粒物气力输送系统的运行情况进行检测;所述颗粒物气力输送系统包括颗粒物流化器、颗粒物输送管以及颗粒物回收器;所述颗粒物流化器用于使用流化用气体对待输送的颗粒物进行流化进而产生并输出气体-颗粒物混合流;所述颗粒物输送管用于沿设定路线输送从所述颗粒物流化器输出的气体-颗粒物混合流;所述颗粒物回收器用于接收从所述颗粒物输送管传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体;其具体包括:颗粒物流量动态监测部件,安装在所述颗粒物输送管上并用于采集所述颗粒物输送管中的颗粒物流量动态信息;信号处理部件,与所述颗粒物流量动态监测部件通信连接,用于对所述颗粒物流量动态信息进行处理从而得到对所述运行情况的检测结果。
可选的,所述信号处理部件包括PLC控制器和上位机,所述PLC控制器分别与所述颗粒物流量动态监测部件和所述上位机通信连接。可选的,所述信号处理部件包括PLC控制器,所述 PLC控制器分别与所述颗粒物流量动态监测部件通信连接。
可选的,所述上位机包括处理器、存储器以及输出设备,所述存储器中存储有计算机程序或指令,该计算机程序或指令能够被所述处理器执行而在所述输出设备显示所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况和/或对所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况进行分析的结果。可选的,所述PLC控制器包括处理器、存储器以及输出设备,所述存储器中存储有计算机程序或指令,该计算机程序或指令能够被所述处理器执行而在所述输出设备显示所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况和/或对所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况进行分析的结果。
可选的,上述第三个方面的颗粒物气力输送检测方法、上述第四个方面的颗粒物气力输送检测方法和/或上述第五个方面的颗粒物气力输送检测设备中的所述颗粒物流量动态监测部件采用微电荷感应装置,所述微电荷感应装置可以为上述第一个方面的颗粒物感应装置。
可选的,上述第三个方面的颗粒物气力输送检测方法、上述第四个方面的颗粒物气力输送检测方法和/或上述第五个方面的颗粒物气力输送检测设备中,所述颗粒物回收器为工业窑炉或颗粒物存储器。可选的,上述第三个方面的颗粒物气力输送检测方法、上述第四个方面的颗粒物气力输送检测方法和/或上述第五个方面的颗粒物气力输送检测设备中,所述颗粒物回收器为高炉,所述颗粒物为粉煤灰。可选的,上述第三个方面的颗粒物气力输送检测方法、上述第四个方面的颗粒物气力输送检测方法和/或上述第五个方面的颗粒物气力输送检测设备中,所述颗粒物气力输送系统为用于输送电池正/负极材料的颗粒物气力输送系统。
为了解决上述技术问题,根据本申请的第六个方面,提供了一种颗粒物回收装置。上述第六个方面的颗粒物回收装置包括:第一颗粒物回收器,用于接收通过颗粒物气力输送传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体,该第一颗粒物回收器的仓室内具有第一气压;第二颗粒物回收器,位于所述第一颗粒物回收器的下方并用于接收从所述第一颗粒物回收器通过卸料机构传来的颗粒物,该第二颗粒物回收器的仓室具内有独立于所述第一气压的第二气压;所述卸料机构包括:中转仓,位于所述第一颗粒物回收器与所述第二颗粒物回收器之间并用于接收从所述第一颗粒物回收器传来的颗粒物和向所述第二颗粒物回收器释放该中转仓中暂存的颗粒物;双向均压器,包含第一均压机构和第二均压机构,所述第一均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第一颗粒物回收器的仓室导通,所述第二均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第二颗粒物回收器的仓室导通;卸料阀组,包含第一卸料阀系和第二卸料阀系,所述第一卸料阀系安装在所述第一颗粒物回收器与所述中转仓之间的卸料通道上,所述第二卸料阀系安装在所述第二颗粒物回收器与所述中转仓之间的卸料通道上。
可选的,包括控流调压器,设置在所述第一颗粒物回收器的排气通道上,用于对该排气通道中的气流排放施加阻力。
可选的,所述控流调压器设定为:当该控流调压器的进气口的压力值达到设定阈值时导通而启动排气,当该控流调压器的进气口的压力值未达到设定阈值时阻断而停止排气。
可选的,所述控流调压器采用阀前压力调节阀;所述阀前压力调节阀可以选择为自力式阀前压力调节阀。
可选的,所述控流调压器的排气口与外界大气环境导通,所述控流调压器的进气口的压力值高于该系统所在地的一个大气压值或一个标准大气压值。
可选的,所述控流调压器的进气口的压力值为该系统所在地的一个大气压值或一个标准大气压值的M倍,其中M为大于1且小于或等于6的实数,优选为1.2-5,更优选为1.2-3。
可选的,所述第一颗粒物回收器的排气通道上串联有控流调压装置,所述控流调压装置包括:缓冲罐,用于接收从所述排气通道输送而来的气体然后使该气体经过缓冲罐中的缓冲腔体后再从缓冲罐的排气口排出;所述控流调压器,该控流调压器的进气口与所述缓冲罐的排气口相连,该控流调压器的排气口与放散器连接,所述放散器优选放散消声器。
可选的,所述第一颗粒物回收器的排气通道上串联有除尘器,所述控流调压装置设置在该除尘器的排气口的下游。
可选的,所述除尘器设置在所述第一颗粒物回收器的顶部,所述除尘器的待除尘气体腔室的底部直接与所述第一颗粒物回收器的仓室连通。
可选的,所述控流调压装置设置在所述第一颗粒物回收器的顶部,所述缓冲罐的底部通过卸料通道与所述第一颗粒物回收器的仓室连通,该卸料通道上设有卸料阀。
可选的,所述第一颗粒物回收器为采用弧形仓顶封头结构的压力容器;所述第一颗粒物回收器上设有工作平台,所述控流调压装置安装在所述工作平台上。
可选的,所述第一颗粒物回收器的排气通道上串联有除尘器,所述控流调压装置设置在该除尘器的排气口的下游,所述除尘器设置在所述第一颗粒物回收器的顶部;所述工作平台具有作为所述除尘器的操作检修平台的区域。
可选的,所述第一颗粒物回收器的排气通道上串联有除尘器,所述第二颗粒物回收器的排气通道同样串联有除尘器,所述第一均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第一颗粒物回收器的排气通道上串联的除尘器的排气口导通,所述第二均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第二颗粒物回收器的排气通道上串联的除尘器的排气口导通。
可选的,所述第一卸料阀系包括由上往下依次连接的机械驱动卸料阀、锥形缩径接管、柔性接头、粉尘切断阀和气体密封阀;可选的,所述机械驱动卸料阀为电动星型卸料阀。可选的,所述气体密封阀为圆顶阀。
可选的,所述第二卸料阀系包括由上往下依次连接的粉尘切断阀和气体密封阀。可选的,所述气体密封阀为圆顶阀。
可选的,所述双向均压器包括安装在所述中转仓顶部并位于所述第一颗粒物回收器与所述中转仓之间的卸料通道的旁侧的竖直状均压过滤器,所述均压过滤器中竖直安装有管状滤芯,所述均压过滤器的顶部设有净气室,所述净气室通过设有第一均压阀的第一均压管和设有第二均压阀的第二均压管分别与所述第一颗粒物回收器的仓室以及所述第二颗粒物回收器的仓室导通,所述均压过滤器的底部设有原气室,所述原气室与所述中转仓的仓室导通。
可选的,所述第一颗粒物回收器与所述第二颗粒物回收器之间设有钢支架,所述第一颗粒物回收器通过该钢支架支撑在所述第二颗粒物回收器的上方。
可选的,所述钢支架中位于所述第一颗粒物回收器与所述中转仓之间设有检修平台。
可选的,所述第一颗粒物回收器使用时通过颗粒物输送管连接颗粒物流化器;所述颗粒物流化器用于使用流化用气体对待输送的颗粒物进行流化进而产生并输出气体-颗粒物混合流;所述颗粒物输送管用于沿设定路线输送从所述颗粒物流化器输出的气体-颗粒物混合流;所述颗粒物回收器用于接收从所述颗粒物输送管传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体;所述颗粒物输送管上安装有用于采集所述颗粒物输送管中的颗粒物流量动态信息的颗粒物流量动态监测部件,所述颗粒物流量动态监测部件与信号处理部件通信连接,所述信号处理部件用于对所述颗粒物流量动态信息进行处理从而得到对所述运行情况的检测结果。
可选的,所述颗粒物流量动态监测部件采用采用微电荷感应装置,所述微电荷感应装置可以为上述第一个方面的颗粒物感应装置。
可选的,所述信号处理部件包括PLC控制器和上位机,所述PLC控制器分别与所述颗粒物流量动态监测部件和所述上位机通信连接;或者,所述信号处理部件包括PLC控制器,所述PLC 控制器分别与所述颗粒物流量动态监测部件通信连接。
可选的,所述PLC控制器还与所述颗粒物气力输送系统中的相关仪器仪表通信连接,所述相关仪器仪表用于获取所述颗粒物气力输送系统的基本运行状态信息和/或作为所述PLC控制器的控制对象。
可选的,所述PLC控制器和/或所述上位机包括处理器、存储器以及输出设备,所述存储器中存储有计算机程序或指令,该计算机程序或指令能够被所述处理器执行而在所述输出设备显示所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况和/或对所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况进行分析的结果。
下面结合附图和具体实施方式对本申请做进一步的说明。本申请提供的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过实践了解到。
附图说明
构成本说明书的一部分的附图用来辅助对本申请的理解,附图中所提供的内容及其在本说明书中有关的说明可用于解释本申请,但不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的系统的现场布局示意图。
图2为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的系统的结构示意图。
图3为参考文献中的一种颗粒物流化器的结构示意图。
图4为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的装置的结构示意图。
图5为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的装置的局部结构示意图。
图6为参考文献中的一种补气节点的结构示意图。
图7为本参考文献中的一种补气节点的结构示意图。
图8为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的系统的控制系统示意图。
图9为本申请实施例的一种颗粒物回收装置的结构示意图。
图10为本申请实施例的一种颗粒物回收装置的结构示意图。
图11为本申请实施例的一种颗粒物气力输送检测设备的结构示意图。
图12为本申请实施例的一种颗粒物感应装置的结构示意图。
图13为本申请实施例的一种颗粒物感应装置的结构示意图。
图14为图12中A-A向剖视图。
图15为图13中B-B向剖视图。
图16是图14的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本申请实施例。在结合附图对本申请实施例进行说明前,需要特别指出的是:
在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案、技术特征,在不冲突的情况下,这些技术方案、技术特征可以相互组合。此外,在可能的情况下,这些技术方案、技术特征及有关的组合均可以被赋予特定的技术主题而被相关专利所保护。
下述说明中涉及到的本申请实施例通常仅是一部分实施例而不是全部实施例,基于这些实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于专利保护的范围。
本说明书及相应权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。此外,术语“压力”均是指气压,且涉及的气压值,未特别说明时均指表压值。术语“颗粒物流化器”包括任何使用气流产生并发送气体-颗粒物混合流的装置,包括本领域中通常所说的“颗粒物发送器”。其他相关术语和单位,均可基于本说明书提供相关内容得到合理的解释。
图1为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的系统的现场布局示意图。如图1所示,一工厂场地10的一处设有料仓11,该料仓11中储存有颗粒物,该料仓11中的颗粒物需要被送往工厂场地10的另一处,即目的地。将料仓11中的颗粒物送往目的地可以是基于任何可能的理由或应用场景。比如:所述料仓11为除尘器的灰仓,用于储存除尘器收集的粉尘;这种情况下,需要将灰仓中的粉尘输送到目的地的灰库中以便由车辆集中在灰库来装载粉尘。又比如:所述料仓11为储存作为某种工业原料的粒料的料仓;这种情况下,需要将料仓11 中的粒料输送到目的地的料仓中以便能够适时地投入使用。为了将所述料仓11中的颗粒物送往目的地采用了气力输送方式。
图2为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的系统的结构示意图。为了实现气力输送,如图1-2所示,采用了一种用于颗粒物气力输送的系统,该系统包括第一颗粒物输送系统,所述第一颗粒物输送系统包括第一颗粒物流化器21、第一颗粒物输送管22和第一颗粒物回收器23。其中,第一颗粒物流化器21用于使用流化用气体对第一待输送的颗粒物进行流化 (这里的第一待输送的颗粒物就是料仓11中的颗粒物),进而产生并输出气体-颗粒物混合流。第一颗粒物输送管22用于沿设定路线输送从所述第一颗粒物流化器21输出的气体-颗粒物混合流。由于第一颗粒物回收器23与料仓11之间往往存在障碍物12,比如图1中的厂房或其他建设在工厂场地10上的设备设施,这时,第一颗粒物输送管22通常不能完全设置成一根笔直的管道,而是需要根据情况进行一次或多次“拐弯”(如图1所示)。第一颗粒物回收器23用于接收从所述第一颗粒物输送管22传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体。
正如本说明书“背景技术”部分所言,颗粒物气力输送成功的关键在于防止被输送的颗粒物沉降并停止流动进而堵塞管道。现有颗粒物气力输送技术中,为防止被输送的颗粒物沉降,惯用思路是赋予进入管道的颗粒物一个较高的初始流速。如果将这种思路运用在第一颗粒物气力输送系统中,就是要让气体-颗粒物混合流在被释放时的压力(也就是第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值)较高。因此,如根据目前的常规做法,需要将第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值设在0.5Mpa以上。另外,颗粒物的堆密度也会对该颗粒物的气力输送产生重要影响。颗粒物的堆密度越高,颗粒物越容易沉降,相应的,对单位质量的颗粒物进行流化就需要更多的气体(这样气体-颗粒物混合流在被释放时的压力会更高);相反,颗粒物的堆密度越低,颗粒物越容易悬浮,相应的,对单位质量的颗粒物进行流化就需要较少的气体(这样气体-颗粒物混合流在被释放时的压力更低)。因此,当料仓11中的颗粒物的堆密度较高时,如根据目前的常规做法,还需要将第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值进一步提高。总之,调节第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值是目前控制第一颗粒物气力输送系统的主要手段;并且,将第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值设定的较高是目前的常规做法,这就导致在第一颗粒物输送系统的气体-颗粒物混合流的释放端与接收端之间压差较大,使得颗粒物的初始流速较快,容易导致管道相应部位迅速磨损。
针对上述第一颗粒物气力输送系统的控制手段单一且这种单一控制手段容易带来的相关问题,参考文件中提供了改进后的第一颗粒物输送系统。如图1-2所示,改进后的第一颗粒物输送系统包括第一颗粒物流化器21、第一颗粒物输送管22、第一颗粒物回收器23以及控流调压器242。根据前述内容可知:所述第一颗粒物流化器21用于使用流化用气体对第一待输送的颗粒物进行流化(这里的第一待输送的颗粒物就是料仓11中的颗粒物),进而产生并输出气体-颗粒物混合流;所述第一颗粒物输送管22用于沿设定路线输送从所述第一颗粒物流化器21输出的气体-颗粒物混合流;所述第一颗粒物回收器23用于接收从所述第一颗粒物输送管22传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体。此外,所述控流调压器242设置在所述第一颗粒物回收器23的排气通道上,该控流调压器242用于对该排气通道中的气流排放施加阻力。
以往,对于第一颗粒物气力输送系统而言,当颗粒物被输送到第一颗粒物回收器23以后,人们总是希望随着颗粒物一起带来的气体能够通过第一颗粒物回收器23的排气通道迅速被排放掉,这样才不至于增加后续颗粒物输送的阻力。而改进后的第一颗粒物输送系统,巧妙的突破了这种惯有思维的局限,通过设置在第一颗粒物回收器23的排气通道上的控流调压器242 对该排气通道中的气流排放施加阻力,从而可以在颗粒物气力输送通道(即颗粒物气力输送路径)上维持相应的背压,由于所述背压的存在,要实现颗粒物气力输送,必然需要提高第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值来抵消这个背压,这样,第一颗粒物流化器21中,单位质量的颗粒物进行流化时混合的气体更多,无论是对于堆密度较低的颗粒物还是堆密度较高的颗粒物,均能够促进颗粒物流化而悬浮起来以实现气力输送。更重要的是,尽管第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值提高,由于所述背压的存在,因此,第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值与控流调压器的进气口的压力之间的压差并不必同等提高,故颗粒物的初始流速容易控制在一个相对较低的状态,有助于减缓对相关设备的磨损。可见,上述用于颗粒物气力输送的系统、装置及方法,对促进颗粒物气力输送、更好控制颗粒物气力输送时颗粒物初始流速以及提高对不同堆密度的颗粒物的适应能力提供了实现的条件。
所述控流调压器242还可以设定为:当该控流调压器242的进气口的压力值达到设定阈值时导通而启动排气,当该控流调压器242的进气口的压力值未达到设定阈值时阻断而停止排气。在此基础上,所述控流调压器242具体可以采用阀前压力调节阀。此外,所述阀前压力调节阀242更具体可优选为自力式阀前压力调节阀。当控流调压器242采用自力式阀前压力调节阀时,该自力式阀前压力调节阀可以自动根据预设的阀前压力控制自力式阀前压力调节阀的启闭,实现当实际阀前压力未达到预设的阀前压力时关闭,此时控流调压器242停止排气,而当实际阀前压力达到预设的阀前压力时打开,此时控流调压器242启动排气。当所述控流调压器242设定为当该控流调压器242的进气口的压力值达到设定阈值时导通而启动排气、当该控流调压器242的进气口的压力值未达到设定阈值时阻断而停止排气后,能够快速且准确的使控流调压器242的进气口的压力值达到设定阈值。这样,在一些情况下,比如,由于第一颗粒物输送管22的长度较长和/或待输送的颗粒物的堆密度较高而需要使整个所述颗粒物气力输送通道尤其是需要第一颗粒物输送管22在所述第一颗粒物流化器21释放气体- 颗粒物混合流之前就通过充气(补气)产生并维持一定的压力从而更好的防止颗粒物在颗粒物气力输送通道中沉降的这种情况下,能够通过所述控流调压器242在颗粒物气力输送通道上迅速地产生所需的压力并同时减少产生该压力所消耗的(补气)气体量。
当然,所述控流调压器242也可以通过其他的节流方式来实现该控流调压器242的功能。比如,所述控流调压器242可以采用节流孔板;在此基础上,可通过更换节流孔板可以实现流量调节,从而可以改变控流调压器242进气口设定的压力值。
通常而言,所述控流调压器242的排气口可与外界大气环境导通,这样,就为控流调压器的排气口的气流提供了最便利、也最合理的去处。由此,在正常工作时,所述控流调压器的进气口的压力值也就会高于所述第一颗粒物气力输送系统所在地的一个大气压值或一个标准大气压值。而在此基础上,通常来说,所述控流调压器242的进气口的压力值为所述第一颗粒物气力输送系统所在地的一个大气压值或一个标准大气压值的M倍,其中倍数M为大于 1且小于或等于6的实数。在所述倍数M处于上述数值范围时,已经足以满足目前的使用需要(如颗粒物气力输送距离、堆密度较高的颗粒物的输送等),同时也不至于造成将控流调压器242的进气口的压力设定的过高而增加不必要的能耗等耗费。基于这样的思路,所述倍数 M还可进一步优选为1.2-5,更优选为1.2-3。
前面提到,根据目前的常规做法,需要将第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值设在0.5Mpa以上。由于现有颗粒物气力输送技术并没有本申请中的控流调压器242,因此,实际上,现有颗粒物气力输送技术中,在气体-颗粒物混合流的释放端与接收端之间的压差非常接近于气体-颗粒物混合流在被释放时的压力(0.5Mpa及以上)。由于气体-颗粒物混合流的释放端与接收端之间的压差较高,因此颗粒物的初始流速较快,导致相关设备快速磨损。在本申请实施例中增设控流调压器242的基础上,为了进一步解决颗粒物的初始流速较快导致相关设备快速磨损的问题,可以将所述第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值设定的比所述控流调压器242的进气口的压力值高 0.1-0.35Mpa,优选高0.1-0.2Mpa,这样就可以降低气体-颗粒物混合流的释放端与接收端之间的压差,从而可降低颗粒物的初始流速,减缓相关设备的磨损。在这里,气体-颗粒物混合流的释放端与接收端之间的压差的降低是建立在对第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值有一定保障的基础之上的,这是因为:由于设置在第一颗粒物回收器23的排气通道上的控流调压器242对该排气通道中的气流排放施加阻力,从而可以在颗粒物气力输送通道上维持相应的背压,由于所述背压的存在,要实现颗粒物气力输送,必然需要确保第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值足以抵消这个背压。
当然,所述第一颗粒物气力输送系统中,还可以在所述第一颗粒物输送管22上设置用于向自身(指第一颗粒物输送管22自身)输送的气体-颗粒物混合流提供轴向补压气流的至少一个补气节点。具体而言,当所述第一颗粒物输送管22上设有所述补气节点时,所述第一颗粒物输送管22上的任意一个所述补气节点补气后的压力值≤相邻的前一个补气节点补气后的压力值以及所述第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压值,并≥相邻的后一个补气节点补气后的压力值,且>所述控流调压器242的进气口的压力值。“轴向补压气流”可以理解为在气体-颗粒物混合流输送过程中沿气体-颗粒物混合流输送方向(颗粒物输送管轴向)充入颗粒物输送管的气流。通过补气节点补入轴向补压气流能够有效防止气体-颗粒物混合流中的颗粒物沉降,为降低气体-颗粒物混合流的释放端与接收端之间的压差提供了进一步的实现条件。
通常而言,所述排气通道上还串联有除尘器231,所述控流调压器242设置在该除尘器 231的排气口的下游。由于通过第一颗粒物输送管22进入第一颗粒物回收器23的是颗粒物与气体的混合物,通过第一颗粒物回收器23的排气通道排出气体-颗粒物混合流带来的气体时,将难以避免的在气体中夹带颗粒物,容易造成对后续设备的损害和/或环境的污染。对此,可通过在所述排气通道串联除尘器231,并将所述控流调压器242设置在该除尘器231的排气口的下游,这样,首先保护了控流调压器242,降低控流调压器242受到颗粒物危害而影响正常工作的风险,此外也降低了后续环境污染的可能性。
图3为参考文献中的一种颗粒物流化器的结构示意图。如图1-3所示,第一颗粒物流化器21的实施例中,第一颗粒物流化器21采用了仓泵211,位于仓泵211顶部的卸料阀212(这里的卸料阀212连接在料仓11的底部与仓泵211顶部之间,用于将料仓11中的颗粒物卸入仓泵211)的一侧设有均压过滤器213而另一侧设有向上延伸的出料管214。均压过滤器213能够将仓泵211内部与压力基准点(可以是料仓11内)连通,从而起到调节仓泵211内部压力的作用,进而使在卸料阀212开启时位于卸料阀212顶部的料仓11中的颗粒物能够更顺利的进入仓泵211内部。工作时,当仓泵211内储存一定量的颗粒物后,开启仓泵211上的各个流化用气体进气口,压缩气体(例如压缩空气)将进入仓泵211与颗粒物混合形成气体-颗粒物混合流,这个过程即为流化,流化可使颗粒物悬浮起来,以便于后续的输送。当颗粒物充分流化后,打开出料管214上的阀门即可将气体-颗粒物混合流从第一颗粒物流化器 21中释放。
所述第一颗粒物流化器21,更具体说是仓泵211,在准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压往往是仓泵211正常工作过程中达到的最高压力,在打开出料管214上的阀门将气体- 颗粒物混合流从仓泵211中逐渐释放的过程中,仓泵211的内部气压将逐渐下降,当下降到一定的数值时,认为仓泵211中的颗粒物已经全部输出,这时,出料管214上的阀门将关闭,仓泵211将重新进入加载颗粒物的过程,当仓泵211内储存一定量的颗粒物后又重新开启仓泵211上的各个流化用气体进气口进行流化,如此循环。
第一颗粒物流化器21中的流化用气体进气口的结构、位置和数量可以根据需要进行设置。在第一颗粒物流化器的实施例中,第一颗粒物流化器21包括两处流化用气体进气口,一处位于第一颗粒物流化器21的底面,另一处由所述均压过滤器213与第一颗粒物流化器21 之间的连接通道作为进气口。位于第一颗粒物流化器21底面上的进气口是一个开口面积尽量大且进气口内铺设有膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)透气薄膜的结构,这种结构能够使压缩气体足够分散地进入第一颗粒物流化器21,这样,当颗粒物充分流化时第一颗粒物流化器21中的气压也可以保持在较低的程度。膨体聚四氟乙烯透气薄膜是已有材料,可以通过购买获得。由所述均压过滤器213与第一颗粒物流化器21之间的连接通道兼作的进气口,可以在对均压过滤器213进行反吹再生时(即对均压过滤器213中的滤芯进行反吹以使滤芯恢复过滤性能) 使反吹气流进入仓泵211,反吹气流进入仓泵211后将起到对仓泵211中的颗粒物进行流化的作用,从而借助于均压过滤器213的反吹来实现或辅助实现仓泵211中的流化。
在第一颗粒物流化器的实施例中,出料管214由下往上设置在仓泵211的上方,并与三通引流部件215相连。所述三通引流部件215具有两个输入通道和一个输出通道,其中一个输入通道与一个输出通道由一直管构成,另一个输入通道为一个大致上与该直管相切的圆弧形通道并连接于该直管侧壁上。该圆弧形通道的入口与出料管214对接。所述三通引流部件 215直管上的输入通道与压缩气流节流降压部件216相连,用于通过压缩气流节流降压部件 216向三通引流部件215中提供轴向补压气流。所述三通引流部件215直管上的输出通道的出口与第一颗粒物输送管22对接。在这里,轴向补压气流中的“轴向”就是三通引流部件 215直管上的输出通道的方向。所述压缩气流节流降压部件216可以包括管径通常为三通引流部件215直管管径的0.1-0.3倍的补气管,该补气管与压缩气源相连。压缩气流节流降压部件216还可以采用节流阀等结构。所述压缩气流节流降压部件216的入口压力为第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压的1.5-3.5倍是比较适宜的。
上述的三通引流部件215可以看作是第一颗粒物输送管22上的第一个补气节点,该第一个补气节点位于第一颗粒物输送管22与仓泵211的出料管214之间。通过第一个补气节点向气体-颗粒物混合流输出轴向补压气流的过程可以看成通过轴向补压气流向气体-颗粒物混合流流动方向推动气体-颗粒物混合流进入第一颗粒物输送管22,这样,在无需依靠颗粒物流化过程中在第一颗粒物流化器21中产生较大的内部气压使第一颗粒物流化器21释放高速气体-颗粒物混合流的情况下,就可以使第一颗粒物流化器21从出料管214释放的气体-颗粒物混合进入第一颗粒物输送管22,因此有助于使第一颗粒物流化器21在准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压处于一个较低水平,从而有效降低第一颗粒物流化器21内部以及第一颗粒物流化器21输出气体-颗粒物混合流时产生的设备磨损。
为了更好的避免颗粒物在第一颗粒物输送管22的管道中流动时发生沉降而导致第一颗粒物输送管22管道堵塞,在第一颗粒物输送管22的实施例中,第一颗粒物输送管22采用了双套管气力输送通道。双套管气力输送通道属于现有技术,比如,公开号为CN203229205U的专利文献中公开的一种紊流输送双套管,公开号为CN205838022U的专利文献中公开的双套管浓相紊流输送系统等,它们均涉及双套管气力输送通道。双套管气力输送通道的基本特点是在主管道内设有与主管道按一定方式连通的内旁通管,当主管道内发生堵塞时将导致双套管中的气流更多的进入堵塞段的内旁通管再从内旁通管上位于堵塞段附近的出口流出形成紊流而起到清堵的作用。
此外,所述第一颗粒物输送管22上还设置用于向自身输送的气体-颗粒物混合流提供轴向补压气流的至少一个补气节点。图6为参考文献中的一种补气节点的结构示意图。如图6 所示,这里采用了与前述作为所述第一个补气节点的三通引流部件215类似的三通引流部件 221作为在第一个补气节点后续的至少一个补气节点。所述三通引流部件221同样具有两个输入通道和一个输出通道,其中一个输入通道与一个输出通道由一直管构成,另一个输入通道为一个大致上与该直管相切的圆弧形通道并连接于该直管侧壁上。该圆弧形通道的入口与第一颗粒物输送管22中的一段双套管气力输送通道的出口对接。所述三通引流部件221直管上的输入通道与压缩气流节流降压部件222相连,用于通过压缩气流节流降压部件222向三通引流部件221中提供轴向补压气流。所述三通引流部件221直管上的输出通道的出口与第一颗粒物输送管22的下一段双套管气力输送通道的入口对接。这里的轴向补压气流中的“轴向”当然就是三通引流部件221直管上的输出通道的方向。所述压缩气流节流降压部件222 包括管径通常为三通引流部件221直管管径的0.1-0.3倍的补气管,该补气管与压缩气源相连。同样的,压缩气流节流降压部件222还可以采用节流阀等结构。所述压缩气流节流降压部件222的入口压力设置为第一颗粒物流化器21准备释放气体-颗粒物混合流时的内部气压的1.5-3.5倍是比较适宜的。
由于气体-颗粒物混合流在经过三通引流部件221过程中必然会发生“转弯”,因此,三通引流部件221尤其适合于设置在第一颗粒物输送管22的预设转角处。第一颗粒物输送管 22的预设转角通常是为了绕开障碍物12,因此,根据障碍物12的位置,第一颗粒物输送管 22并非一定需要预设转角。另外,预设转角的位置也不一定是设置补气节点的合适位置。因此,在补气节点另外的实施例中,采用了不同于上述三通引流部件215或三通引流部件221 的补气节点设计,以便将补气节点设置在第一颗粒物输送管22的直管段上。为方便描述,后面将设置在第一颗粒物输送管22(或第二颗粒物输送管32)的直管段上的补气节点称为直管段补气节点。
图7为参考文献中的一种补气节点的结构示意图。如图7所示,直管段补气节点通过设置在对应颗粒物输送管直管段内壁上并朝向颗粒物输送方向的喷口223向该对应颗粒物输送管直管段补气。在一种可选实施方式中,直管段补气节点包括第一管接头224和第二管接头 225。其中,所述第一管接头224的前部用于与前一节第一颗粒物输送管22对接,第一管接头224的后部的端面为锥形面,第一管接头224的侧部设置有第一连接结构2241;所述第二管接头225的前部设置有第二连接结构2251,第二管接头225的后部用于与后一节第一颗粒物输送管22对接,第二管接头225的前部与后部之间为锥形变径管;所述第一连接结构2241 与所述第二连接结构2251被设计成沿轴向相对距离可调的方式相互连接,所述相互连接后,第二管接头225在第一管接头224的外侧形成环形布气腔,该环形布气腔用于连接补气气源 (如图7所示,所述环形布气腔上设有进气接头2252,所述进气接头2252同样可以通过压缩气流节流降压部件与补气气源连接),并且,所述相互连接后,所述锥形面与所述锥形变径管的内壁的配合间隙形成与环形布气腔连通的环形斜缝,该环形斜缝构成所述喷口223。
上述直管段补气节点不仅通过简单的结构将补气节点设置在了第一颗粒物输送管22的直管段上,而更重要的是,所述环形斜缝(喷口223)的大小可以通过调整第一连接结构2241 与所述第二连接结构2251之间的轴向相对距离而进行调节,这样,就便于根据现场需要随时调节喷口223大小。另外,环形斜缝(喷口223)的大小可以在第一连接结构2241与所述第二连接结构2251连接过程中确定,即在安装上述直管段补气节点的过程中就确定,以简化操作。
可选的,所述环形斜缝的中心轴线与所述第一颗粒物输送管22的中心轴线在所述直管段补气节点之后相交。这样能够确保环形斜缝与第一颗粒物输送管22同轴设置,使直管段补气节点补气压力更均匀。
可选的,所述第二管接头225的内壁上在所述环形斜缝的出口一段形成弧形导流唇边 2253。弧形导流唇边2253能够降低压缩气流动力损耗并有助于使压缩气流沿第一颗粒物输送管22的轴向运动。
可选的,所述第一连接结构2241采用第一法兰,所述第二连接结构2251采用第二法兰,所述第一法兰与所述第二法兰通过螺栓连接,所述第一法兰与所述第二法兰之间设有密封圈,所述密封圈的厚度可变。密封圈既起到密封效果,同时,通过选择密封圈的厚度又可以调节环形斜缝(喷口223)的大小。
此外,可选的,所述直管段补气节点的前端和后端分别通过内壁为耐磨材料的中间连接管226与前一节第一颗粒物输送管22和后一节第一颗粒物输送管22对接。直管段补气节点的前端和后端气流气流较高,通过设置中间连接管226,能够防止直管段补气节点的前端和后端的管道的快速磨损。中间连接管226可以采用内衬耐磨材料(如耐磨陶瓷)的管件,也可以采用整体由耐磨材料(如耐磨陶瓷)制成的管件。
其中,所述第一管接头224的前端通过对应所述中间连接管226与前一节第一颗粒物输送管对接22,该对应所述中间连接管226上可以设置第三法兰2261,所述第三法兰2261与第一法兰以及第二法兰通过螺栓连接在一起。由于第三法兰2261与第一法兰以及第二法兰三者连接在一起,在将第一管接头224的前端与对应所述中间连接管226连接的过程中就可以通过选择密封圈的厚度来确定调节环形斜缝(喷口223)的大小。
同样的,所述第二管接头225的后端通过对应所述中间连接管226与后一节第一颗粒物输送管对接22,所述第二管接头225与对应所述中间连接管226之间同样可采用法兰连接方式(如图7所示)。
由于第一颗粒物回收器23、控流调压器242及它们的相关设备之间联系十分紧密,为了便于描述,下面将第一颗粒物回收器23、控流调压器242及它们的相关设备归为一种用于颗粒物气力输送的装置之中。图4为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的装置的结构示意图。图5为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的装置的局部结构示意图。如图4-5所示,一种用于颗粒物气力输送的装置中,第一颗粒物回收器23的排气通道上串联有除尘器231,有一控流调压装置24(所述控流调压器242为该控流调压装置24的一部分)设置在该除尘器231的排气口的下游,所述控流调压装置24与所述除尘器231一并集成在了第一颗粒物回收器23上。
如图4-5所示,所述除尘器231设置在所述第一颗粒物回收器23的顶部,所述除尘器 231的待除尘气体腔室2311的底部直接与所述第一颗粒物回收器23的仓室连通(如图5所示),这样,除尘器231与第一颗粒物回收器23连接更为紧凑。所述除尘器231可以采用滤袋2312作为过滤元件,滤袋2312可以悬挂在除尘器231的滤袋安装板之下,这样,除尘器231中位于滤袋安装板的下方形成待除尘气体腔室2311而上方形成净气室2313,除尘器231的排气口则设置在净气室2313的外壳上。另外,净气室2313中还可以设置反吹装置,反吹装置是现有技术,用于对滤袋2312进行反吹清灰,以恢复滤袋2312的透气性。可以理解,上述有关除尘器231的具体构造仅是为了举例,除尘器作为所属技术领域的通用术语,范围应涵盖任何可能的除尘设备。
如图4-5所示,所述控流调压装置24设置在所述第一颗粒物回收器23的顶部并位于所述除尘器231的旁侧。所述控流调压装置24包括缓冲罐241和所述控流调压器242。所述缓冲罐241用于接收从除尘器231的排气口输送而来的气体然后使该气体经过缓冲罐241中的缓冲腔体后再从缓冲罐241的排气口排出;所述控流调压器242的进气口与所述缓冲罐241 的排气口相连,该控流调压器242的排气口与放散器连接。所述放散器优选放散消声器243。放散器或放散消声器243可以通过购买获得。设置缓冲罐241可以提高系统运行的稳定性,还能够促使通过除尘器231但并没有过滤干净的颗粒物沉降而保护控流调压器242。所述缓冲罐241的底部还可通过卸料通道2411与所述第一颗粒物回收器23的仓室连通,该卸料通道2411上设有卸料阀2412。卸料阀2412处于常闭状态,通过操作卸料阀2412开启可将缓冲罐241中的颗粒物卸入第一颗粒物回收器23的仓室中。
如图4-5所示,所述除尘器231与所述缓冲罐241之间的排气管道上还可以设置截止阀 244,该截止阀244可以在所述第一颗粒物输送系统进行颗粒物气力输送时开启而在所述除尘器231进行反吹清灰时关闭。由于截止阀244可以在所述第一颗粒物输送系统进行颗粒物气力输送时开启而在所述除尘器231进行反吹清灰时关闭,这样,当所述除尘器231进行反吹清灰时,所述除尘器231与所述缓冲罐241之间的排气管道被切断,反吹清灰用气流不能朝缓冲罐241流动而影响反吹清灰效果。
如图4-5所示,所述缓冲罐241还可连接当该缓冲罐241中的气压达到设定阈值时自动开启排气的安全阀245。所述安全阀245的排气口可以通过与所述控流调压器242并联的排气管道246与所述放散器连接。安全阀245可以在控流调压器242失灵而无法按要求排气时将缓冲罐241中的气体直接引入放散器,确保第一颗粒物输送系统的运行安全性。
此外,由于第一颗粒物回收器23中需要维持一定压力,因此,所述第一颗粒物回收器 23通常为采用弧形仓顶封头结构的压力容器。此时,在第一颗粒物回收器23的顶部设置所述控流调压装置24以及对所述除尘器231进行维护将存在不便。为此,可以在所述第一颗粒物回收器23上设置工作平台232,将所述控流调压装置24安装在所述工作平台232上;另外,所述工作平台232还可以设计作为所述除尘器231的操作检修平台233的区域。如图4 所示,工作平台232可以搭建在第一颗粒物回收器23周围的支撑结构234上。该支撑结构 234中还可以设置楼梯,楼梯可以通向工作平台232和操作检修平台233。
另外,一种用于颗粒物气力输送的装置中,所述第一颗粒物回收器23的排气通道上,从所述第一颗粒物回收器23的排气口至所述除尘器231的进气口之间、从所述除尘器231的排气口至所述缓冲罐241的进气口之间以及从所述缓冲罐241的排气口至所述控流调压器242 的进气口之间的任意一个排气通道横截面面积均≥所述第一颗粒物输送管22的横截面面积,这样,在所述第一颗粒物回收器23的排气通道上,能够用来对气流排放施加阻力的部位更集中在控流调压器242,进一步提高控流调压器242对第一颗粒物输送系统的影响范围。
具体到这里,如图4-5所示,由于所述除尘器231设置在所述第一颗粒物回收器23的顶部,所述除尘器231的待除尘气体腔室2311的底部直接与所述第一颗粒物回收器23的仓室连通,因此,从所述第一颗粒物回收器23的排气口至所述除尘器231的进气口之间的排气通道实际上由所述除尘器231的待除尘气体腔室2311构成,即该待除尘气体腔室2311的横截面面积应≥所述第一颗粒物输送管22的横截面面积。如图4-5所示,从所述除尘器231的排气口至所述缓冲罐241的进气口之间通过管道连接,因此,从所述除尘器231的排气口至所述缓冲罐241的进气口之间的排气通道由该管道构成,故该管道的横截面面积应≥所述第一颗粒物输送管22的横截面面积。同理,从所述缓冲罐241的排气口至所述控流调压器242的进气口之间的管道的横截面面积应≥所述第一颗粒物输送管22的横截面面积。
由于控流调压器242设置在所述第一颗粒物回收器23的排气通道上并用于对该排气通道中的气流排放施加阻力,因此,第一颗粒物回收器23的仓室内的压力提高,可能对第一颗粒物回收器23中颗粒物的卸料造成不便,因此,还可以设置第二颗粒物输送系统,以便将第一颗粒物回收器23中的颗粒物运送到另一个独立于第一颗粒物回收器23的仓室中,这样,对这个独立于第一颗粒物回收器23的仓室中颗粒物的卸料就不会影响到第一颗粒物输送系统的运行。
所述第二颗粒物输送系统通常可以包含颗粒物输送机构以及第二颗粒物回收器33。所述颗粒物输送机构用于沿设定路线输出所述第一颗粒物回收器23中收集的作为第二待输送的颗粒物的颗粒物;所述第二颗粒物回收器33用于接收从所述颗粒物输送机构传来的颗粒物,且该第二颗粒物回收器33的仓室具有相对于所述第一颗粒物回收器23的仓室独立地气压。通常,所述第二颗粒物回收器33的排气通道与外界大气环境相通;更具体的,第二颗粒物回收器33的排气通道串联除尘器331,该除尘器331的排气口直接与外界大气环境相通。
第二颗粒物输送系统中,所述颗粒物输送机构可以包含第二颗粒物流化器31和第二颗粒物输送管32,所述第二颗粒物流化器31通过卸料阀与所述第一颗粒物回收器23的卸料口连接,用于使用流化用气体对来自所述第一颗粒物回收器23的颗粒物进行流化,进而产生并输出气体-颗粒物混合流;所述第二颗粒物输送管32用于沿设定路线输送从所述第二颗粒物流化器输出的气体-颗粒物混合流。由于第二颗粒物输送系统包含第二颗粒物流化器31、第二颗粒物输送管32和第二颗粒物回收器33,因此,该第二颗粒物输送系统的工作原理与改进前的第一颗粒物输送系统是类似的,这里不再赘述。
第二颗粒物输送系统另外的实施例中,可将所述第一颗粒物回收器23设置在所述第二颗粒物回收器33的上方,所述第一颗粒物回收器23的底部通过卸料机构与所述第二颗粒物回收器33的仓室连通,该卸料机构上设有卸料阀。卸料机构可以理解为所属技术领域的通用术语,范围应涵盖任何可能的卸料设备,比如卸料管。显然,该实施例的第二颗粒物输送系统的结构更简单,有助于节省成本并节省占地面积,但是,由于第一颗粒物回收器23的仓室压力大于第二颗粒物回收器33的仓室压力,导致从第一颗粒物回收器23向第二颗粒物回收器 33卸料时速度较快,容易导致相关导管和阀门等设施损坏。
图8为参考文献中的一种用于颗粒物气力输送的系统的控制系统的结构示意图。如图8 所示,控制系统包括控制装置41和与控制装置41信号连接的各个传感器和执行机构。
如图8所示,控制装置41包括处理器411,存储器412和通信接口415。处理器411与存储器412与通信接口415相连,例如通过各类接口、传输线或总线相连。可选的,控制装置41还可以包括输入设备413和输出设备414。可选的,控制装置41可以采用PLC控制器(Programmable Logic Controller)。此外,控制装置41还可以与上位机相连,上位机可以部署在远程,从而实现远程监控。上位机可以包括上位机专用处理器、存储器、输出设备等。
所述处理器411可以包括中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、特定集成电路(Application Special Integrated Circuit,ASIC)、微控制器(MCU)、现场可编程门阵列(FPGA)或者用于实现逻辑运算的一个或多个集成电路。处理器411可以用于为控制系统实现所需的功能,例如用于对整个用于颗粒物气力输送的系统进行控制、执行软件程序、处理软件程序的数据等。所述软件可以是用于实施本申请实施例的颗粒物气力输送方法、工艺的软件。
所述存储器412可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器 412可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器412可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器412可在处理器411的内部或外部。在特定实施例中,存储器412是非易失性固态存储器。在特定实施例中,存储器412包括只读存储器(ROM);在合适的情况下,该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
所述通信接口415用于使控制装置41通过通信链路与各个传感器和执行机构(这些传感器和执行机构还可统称为“仪器仪表”)相连。这里的通信链路既可以是有线通信链路,也可以是无线通信链路。这里的无线通信链路可以通过支持Zig-Bee、蓝牙(Bluetooth)、无线宽带(Wi-Fi)、超宽带(UWB)、通用无线分组业务(GPRS)、码分多址(CDMA)、长期演进(LTE)或新无线(NR)等无线通信技术的无线传输网络来实现。
所述输入设备413与处理器411通信,可以以多种方式接受用户的输入。例如,输入设备413可以是鼠标、键盘、触摸屏设备或传感器。输出设备414与处理器411通信,可以以多种方式来显示信息。例如,输出设备414可以是液晶显示器、发光二极管显示设备、阴极射线管显示设备或投影仪等。
如图8所示,与所述控制装置41信号连接的各个传感器和执行机构可以包括多个压力传感器以及卸料执行机构424、流化执行机构425和释放执行机构426。上述多个压力传感器包括分别设置在第一颗粒物输送系统中不同部位的压力传感器,即包括第一压力传感器421、第二压力传感器422、第三压力传感器423。其中,第一压力传感器421设置在第一颗粒物流化器21上,用于检测第一颗粒物流化器21的内部气压值;第二压力传感器422设置在第一颗粒物输送管22的补气节点处(第一颗粒物输送管22的每个补气节点处均一一对应的设置有第二压力传感器422),用于检测对应补气节点补气后的压力值;第三压力传感器423设置在控流调压器242的进气口处,用于检测控流调压器242的进气口的压力值。通过上述以三通引流部件215或三通引流部件221为补气节点补气后的压力值可以通过设置在对应三通引流部件的直管上的输入通道中的压力传感器进行检测;通过上述直管段补气节点补气后的压力值可以通过设置在直管段补气节点中位于喷口223之后的压力传感器进行检测。上述卸料执行机构424包括控制料仓11与第一颗粒物流化器21之间的卸料阀212动作的执行机构。上述流化执行机构425包括控制第一颗粒物流化器21的仓泵211上的各个流化用气体进气口启闭的阀门动作的执行机构。上述释放执行机构426包括控制第一颗粒物流化器21的出料管 214上的阀门动作的执行机构。
基于上述控制系统,第一颗粒物输送系统运行过程中,可在所述第一颗粒物流化器21释放气体-颗粒物混合流前,先对所述第一颗粒物输送管22充气并通过所述控流调压器242限制充入所述第一颗粒物输送管22中的气体经所述第一颗粒物回收器23和它的排气通道排出而将所述第一颗粒物输送管22中的压力控制在设定范围。具体操作时,先设定好控流调压器 242,这里具体是将控流调压器242的进气口的压力值的设定阈值设为0.2Mpa,这样,当该控流调压器242的进气口的压力值达到0.2Mpa时导通而启动排气,当该控流调压器242的进气口的压力值未达到0.2Mpa时阻断而停止排气;然后,在所述出料管214上的阀门处于关闭状态的情况下通过第一颗粒物输送管22上的各个补气节点分别向第一颗粒物输送管22提供轴向补压气流,这样,第一颗粒物输送管22的压力将很快增高。
在上述对所述第一颗粒物输送管22充气并通过所述控流调压器242限制充入所述第一颗粒物输送管22中的气体经所述第一颗粒物回收器23和它的排气通道排出而将所述第一颗粒物输送管22中的压力控制在设定范围的过程中或者该过程之后,控制装置41发出指令,令卸料执行机构424控制料仓11与第一颗粒物流化器21之间的卸料阀212动作,使料仓11中的颗粒物(堆密度为2kg/m3)卸入第一颗粒物流化器21。然后,控制装置41根据卸料完成的反馈信号发出指令,令流化执行机构425控制第一颗粒物流化器21的仓泵211上的各个流化用气体进气口的阀门开启,第一颗粒物流化器21开始对颗粒物进行流化。当第一压力传感器421检测到第一颗粒物流化器21的内部气压值P0达到0.4Mpa时,并且第一压力传感器 421、第二压力传感器422和第三压力传感器423检测结果满足:P0≥P1≥P2≥……≥Pn>Pm ≥0.2Mpa(P1是指第一个补气节点对应的第二压力传感器422检测到的压力值,P2是指第二个补气节点对应的第二压力传感器422检查到的压力值,Pn是指第n个补气节点对应的第二压力传感器422检查到的压力值,Pm为第三压力传感器423检测到的压力值)时,控制装置 41发出指令,令释放执行机构426控制第一颗粒物流化器21的出料管214上的阀门开启。当第一颗粒物流化器21的内部气压下降到设定的数值(例如0.24Mpa)时,认为该第一颗粒物流化器21已经将颗粒物输出完成,这时令该第一颗粒物流化器21的出料管214上的阀门关闭。这样,第一颗粒物输送系统就完成了一次颗粒物气力输送。
当第一颗粒物回收器23中装有一定量的颗粒物以后,再通过第二颗粒物输送系统将第一颗粒物回收器23中的颗粒物输送到第二颗粒物回收器33中。
尽管上述控制系统能够实现颗粒物气力输送的控制,但是难以对颗粒物流动速度、气体- 颗粒物混合流的颗粒物浓度进行客观的检测评价,同时也难以对颗粒物气力输送过程进行较为准确的实时量化,使得对颗粒物气力输送的控制不精确,特别是难以精确控制各补气节点的关闭时间,容易导致补气节点开始时间过长而产生不必要的浪费。另外,上述控制系统比较依赖各个压力传感器提供的检测数据,因此需要部署数量较多的压力传感器;并且这些压力传感器需要沿着颗粒物输送管间隔设置,因此安装压力传感器进行布线的成本很高。
针对第一颗粒物回收器23的仓室压力大于第二颗粒物回收器33的仓室压力导致从第一颗粒物回收器23向第二颗粒物回收器33卸料时速度较快容易导致相关导管和阀门等设施损坏的问题,本申请实施例提供了一种颗粒物回收装置。图9为本申请实施例的一种颗粒物回收装置的结构示意图(立体图)。图10为本申请实施例的一种颗粒物回收装置的结构示意图 (正投影图)。如图9-10所示的颗粒物回收装置,包括:第一颗粒物回收器23和第二颗粒物回收器33;第一颗粒物回收器23用于接收通过颗粒物气力输送传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体,该第一颗粒物回收器23的仓室内具有第一气压;第二颗粒物回收器33位于所述第一颗粒物回收器23的下方并用于接收从所述第一颗粒物回收器23通过卸料机构传来的颗粒物,该第二颗粒物回收器33的仓室具内有独立于所述第一气压的第二气压;其中,所述卸料机构包括:中转仓511,位于所述第一颗粒物回收器23与所述第二颗粒物回收器33之间并用于接收从所述第一颗粒物回收器23传来的颗粒物和向所述第二颗粒物回收器33释放该中转仓中暂存的颗粒物;双向均压器512,包含第一均压机构5121和第二均压机构5122,所述第一均压机构5121选择开启时将所述中转仓 511的仓室与所述第一颗粒物回收器23的仓室导通,所述第二均压机构5122选择开启时将所述中转仓511的仓室与所述第二颗粒物回收器33的仓室导通;卸料阀组513,包含第一卸料阀系和第二卸料阀系,所述第一卸料阀系安装在所述第一颗粒物回收器23与所述中转仓 511之间的卸料通道上,所述第二卸料阀系安装在所述第二颗粒物回收器33与所述中转仓511 之间的卸料通道上。
当所述第一均压机构5121选择开启而所述第二均压机构5122选择关闭时,所述中转仓 511的仓室压力与所述第一颗粒物回收器23的仓室压力平衡,这时,开启第一卸料阀系可以将所述第一颗粒物回收器23中的颗粒物卸入中转仓511,由于所述中转仓511的仓室压力与所述第一颗粒物回收器23的仓室压力平衡,可避免颗粒物高速运动造成第一卸料阀系等设施设备损坏。当所述第一均压机构5121选择关闭而所述第二均压机构5122选择开启时,所述中转仓511的仓室压力与所述第二颗粒物回收器33的仓室压力平衡,这时,开启第二卸料阀系可以将所述中转仓511中的颗粒物卸入第二颗粒物回收器33,由于所述中转仓511的仓室压力与所述第二颗粒物回收器33的仓室压力平衡,可避免颗粒物高速运动造成第二卸料阀系等设施设备损坏。这样,就能够有效解决前述第一颗粒物回收器23的仓室压力大于第二颗粒物回收器33的仓室压力导致从第一颗粒物回收器23向第二颗粒物回收器33卸料时速度较快容易导致相关导管和阀门等设施损坏的问题。
所述第一均压机构5121可以采用设有有第一均压阀的第一均压管,所述第二均压机构5122也可以采用设有第二均压阀的第二均压管。当所述第一颗粒物回收器23的排气通道上串联有除尘器231并且所述第二颗粒物回收器33的排气通道同样串联有除尘器(图中未画出) 时,则,所述第一均压机构5121选择开启时可将所述中转仓511的仓室与所述第一颗粒物回收器23的排气通道上串联的除尘器231的排气口导通(即第一均压机构5121的第一均压管连接在所述中转仓511的仓室与所述第一颗粒物回收器23的排气通道上串联的除尘器231的排气口之间,同时第一均压机构5121的第一均压管上的第一均压阀开启),所述第二均压机构5122选择开启时可将所述中转仓511的仓室与所述第二颗粒物回收器33的排气通道上串联的除尘器的排气口导通(即第二均压机构5122的管道连接在所述中转仓511的仓室与所述第二颗粒物回收器33的排气通道上串联的除尘器的排气口之间,同时第二均压机构5122的第二均压管上的第二均压阀开启)。另外,所述双向均压器512还可以包括安装在所述中转仓 511顶部并位于所述第一颗粒物回收器23与所述中转仓511之间的卸料通道的旁侧的竖直状均压过滤器5123,所述均压过滤器5123中竖直安装有管状滤芯,所述均压过滤器5123的顶部设有净气室,所述净气室通过设有第一均压阀的第一均压管和设有第二均压阀的第二均压管分别与所述第一颗粒物回收器23的仓室以及所述第二颗粒物回收器33的仓室导通,所述均压过滤器5123的底部设有原气室,所述原气室与所述中转仓511的仓室导通。当双向均压器512采用上述结构后,可避免第一均压机构5121和第二均压机构5122中进入颗粒物造成堵塞或损坏。另外,上述均压过滤器5123位于所述第一颗粒物回收器23与所述中转仓511 之间的卸料通道的旁侧并呈竖直状,因此,该均压过滤器5123能够充分利用第一颗粒物回收器23与中转仓511之间的空间,做到空间的充分利用。
为了方便实现将所述第一颗粒物回收器23设置在所述第二颗粒物回收器33的上方,所述第一颗粒物回收器23与所述第二颗粒物回收器33之间可以设置钢支架514,所述第一颗粒物回收器23可通过该钢支架514支撑在所述第二颗粒物回收器33的上方。另外,所述钢支架514中位于所述第一颗粒物回收器22与所述中转仓511之间还可以设置检修平台5141,以便对双向均压器512和第一卸料阀系的维护检修。
所述第一卸料阀系可以包括由上往下依次连接的机械驱动卸料阀5151、锥形缩径接管 5152、柔性接头5153、粉尘切断阀5154和气体密封阀5155;可选的,所述机械驱动卸料阀 5151为电动星型卸料阀;可选的,所述气体密封阀5155为圆顶阀。所述第二卸料阀系可以包括由上往下依次连接的粉尘切断阀5161和气体密封阀5162;可选的,所述气体密封阀5162 为圆顶阀。
所述第一卸料阀系和所述第二卸料阀系采用上述设计是比较合理的。原因在于:首先,它们都包含粉尘切断阀和气体密封阀且粉尘切断阀位于相应的气体密封阀上方,当需要关闭气体密封阀时,可以先通过粉尘切断阀切断粉尘来源,这样就能够有效避免气体密封阀关闭时受到粉尘的影响导致密封效果不好,造成泄漏。其次,所述第一卸料阀系在粉尘切断阀5154 上方还由上往下依次设有机械驱动卸料阀5151、锥形缩径接管5152和柔性接头5153,这三者组合在一起能够实现这样的效果,即可通过锥形缩径接管5152使得所述第一颗粒物回收器 23与所述中转仓511之间的卸料通道和所述中转仓511与所述第二颗粒物回收器33之间的卸料通道的直径一致,又通过柔性接头5153方便锥形缩径接管5152的安装,再通过机械驱动卸料阀5151(如电动星型卸料阀)促进颗粒物在锥形缩径接管5152中的流动避免堵塞。
为了方便对颗粒物气力输送的检测和控制,在上述用于颗粒物气力输送的系统中还部署了颗粒物气力输送检测设备。图11为本申请实施例的一种颗粒物气力输送检测设备的结构示意图。如图11所示,该颗粒物气力输送检测设备包括颗粒物流量动态监测部件43,安装在所述第一颗粒物输送管22上并用于采集所述第一颗粒物输送管22中的颗粒物流量动态信息;以及信号处理部件,与所述颗粒物流量动态监测部件通信连接,用于对所述颗粒物流量动态信息进行处理从而得到对所述运行情况的检测结果。这里的信号处理部件可以与上述控制装置41(如PLC控制器)是同一装置。颗粒物流量动态监测部件43用于获取所述第一颗粒物输送管22中的颗粒物流量动态信息,该颗粒物流量动态监测部件43可以采用市售颗粒物流量检测仪。尽管目前市售颗粒物流量检测仪普遍检测精度较低,但在这里依然可以帮助控制装置41实现创新的一些检测和/或控制功能。
比如,目前包括参考文献在内的现有颗粒物气力输送系统中并不能准确的检测出颗粒物输送管(如第一颗粒物输送管22)中的颗粒物流速高低判断指标。即使检测精度不高的颗粒物流量动态监测部件43仍然可以发现第一颗粒物输送管22中颗粒物流量的突变,因此,只要控制装置41获得第一颗粒物流化器21输出气体-颗粒物混合流的时间点(该信息可以通过所述释放执行机构426获得),并通过颗粒物流量动态监测部件43获得颗粒物到达颗粒物流量动态监测部件43时引起流量突变的时间点(即流量升高的时间点),这样,就能够准确的检测出颗粒物流速高低判断指标,从而准确判断颗粒物流速高低。
又比如,目前包括参考文献在内的现有颗粒物气力输送系统中并不能准确的检测出颗粒物输送管(如第一颗粒物输送管22)中的颗粒物气力输送结束与否判断指标。即使检测精度不高的颗粒物流量动态监测部件43仍然可以发现第一颗粒物输送管22中颗粒物流量的突变,因此,只要控制装置41获得第一颗粒物流化器21输出气体-颗粒物混合流的时间点(该信息可以通过所述释放执行机构426获得),并通过颗粒物流量动态监测部件43获得颗粒物离开颗粒物流量动态监测部件43时引起流量突变的时间点(即流量降低的时间点),这样,就能够准确的检测出颗粒物气力输送结束与否判断指标,从而准确判断颗粒物气力输送结束的时间。当判断第一颗粒物输送管22中颗粒物气力输送结束后,可通过控制装置41指令第一颗粒物输送管22的各个补气节点停止补气,从而节省气耗。
上述两个例子表明:颗粒物气力输送时,通过获取所述颗粒物气力输送系统的基本运行状态信息(所述基本运行状态信息用于确定对所述运行情况的检测参考基准),并通过获取所述颗粒物输送管中的颗粒物流量动态信息(所述颗粒物流量动态信息由安装在所述颗粒物输送管上的颗粒物流量动态监测部件采集),最后将所述基本运行状态信息与所述颗粒物流量动态信息结合可以得到对所述运行情况的检测结果,这样的检测结果往往比较及时准确。
此外,颗粒物气力输送检测方式也可以包括:获取颗粒物输送管中的颗粒物流量动态信息,所述颗粒物流量动态信息由安装在所述颗粒物输送管上的颗粒物流量动态监测部件采集;对所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况进行分析,通过所述分析得到对颗粒物气力输送系统的运行情况的检测结果。
比如,颗粒物气力输送系统的运行情况包括气体-颗粒物混合流的颗粒物浓度高低判断指标,则通过分析所述颗粒物流量随时间变化情况得到颗粒物流量随时间变化波形的形状并将该形状作为气体-颗粒物混合流的颗粒物浓度高低判断指标的检测结果。显然,颗粒物到达颗粒物流量动态监测部件43时引起的颗粒物流量随时间变化波形高度越高,说明颗粒物浓度越高,反之则越低。这样,通过颗粒物流量随时间变化波形可以客观反映气体-颗粒物混合流的颗粒物浓度高低。
又比如,颗粒物气力输送系统的运行情况包括颗粒物输送量判断指标,则通过分析所述颗粒物流量随时间变化情况得到颗粒物流量对时间积分并将该积分结果作为颗粒物输送量判断指标的检测结果。显然,当颗粒物流量动态监测部件43越精确颗粒物流量对时间积分结果越能够准确反映颗粒物输送量。当颗粒物流量动态监测部件43足够精确时,完全可以依赖上述积分结果来判断颗粒物输送量,进而可进一步判断颗粒物输送管是否堵塞。
此外,所述控制装置41和/或与该控制装置41通信连接的上位机包括处理器、存储器以及输出设备,所述存储器中存储有计算机程序或指令,该计算机程序或指令能够被所述处理器执行而在所述输出设备显示所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况和/或对所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况进行分析的结果。
发明人认为,这里将颗粒物流量动态监测部件43安装在所述第一颗粒物输送管22上靠近所述第一颗粒物回收器23的位置(即一个颗粒物气力输送系统的颗粒物输送管的末尾)是最为适宜的。这样能够使得对颗粒物流速高低判断指标、颗粒物气力输送结束与否判断指标、颗粒物输送量判断指标的检测对于控制装置41后续的控制而言变得更有意义。
优选的,所述颗粒物流量动态监测部件43采用微电荷感应装置。微电荷感应装置(Triboelectric instrument或Triboelectric sensor)是一种通过微电荷感应来探测气流中的颗粒物(固体颗粒物或液体颗粒物)从而获得如颗粒物流量等信息的装置。市面上的代表商品有奥本系统(Auburn systems)公司的TRIBO系列产品。微电荷感应装置非常灵敏、准确度较高,非常适合作为本申请的颗粒物流量动态监测部件43。
现有微电荷感应装置主要包括探头(Probe)和信号处理系统。其中,探头设计为长度较短的探棒并在使用时插入气流流道并在气流流道中的颗粒物经过该探头时产生并输出电流信号,该电流信号作为信号处理系统的输入信号。由于探头产生并输出的电流信号是十分微弱的,要使这个电流信号能够被后续设备(例如控制装置41或PLC控制器)所处理,同时确保这个电流信号受到尽可低的干扰和/或其他导致信号失真的不利影响,需要将探头产生并输出的电流信号通过信号处理系统进行处理,以输出能够被后续设备(例如控制装置41或PLC控制器)所处理的准确信号。专利号为US5448172的专利文件中提供了一种信号处理系统,该信号处理系统包括变送器(converter means),其基本作用就是对探头产生并输出的电流信号进行放大。通常,信号处理系统用于输出标准工业信号,如4-20毫安电流或1-5伏电压的信号。信号处理系统的输出信号通常可以是用来表征微电荷感应装置探测到的颗粒物流量的。
图12为本申请实施例的一种颗粒物感应装置(具体为微电荷感应装置)的结构示意图。图13为本申请实施例的一种颗粒物感应装置(具体为微电荷感应装置)的结构示意图。图 14为图12中A-A向剖视图。图15为图13中B-B向剖视图。如图12-15所示,该颗粒物感应装置包括探头431,所述探头431使用时设置于气流流道上并在气流流道中的颗粒物经过该探头431时产生并输出电流信号,所述电流信号用作信号处理系统的输入信号,其中,所述探头431以同时符合以下条件的方式设置于所述气流流道上:a)安装于构成所述气流流道的管壳432的内壁面以外处,b)在面对所述气流流道侧不被静电屏蔽,以及c)与所述管壳432 绝缘连接。由于探头431安装于构成所述气流流道的管壳432的内壁面以外处、在面对所述气流流道侧不被静电屏蔽并且与所述管壳432绝缘连接,因此,该探头431不会像传统的探棒那样插入气流流道而对颗粒物的流动造成阻碍。
具体的,所述探头431可以包含由沿所述气流流道的周向延伸的感应体形成的第一结构,所述第一结构为完整环形体或非完整环形体。所述探头也可以包含由至少两个沿所述气流流道的轴向间隔排列的感应体形成的第二结构,所述第二结构中各感应体产生的电流信号经相同或不同的探头输出部输出。此外,所述第二结构中各感应体中至少一个感应体也可以采用所述第一结构。此外,为使探头431与所述管壳432绝缘连接,所述探头431可通过绝缘包套433安装在所述管壳432中,所述绝缘包套433形成与所述探头431形状相适配的探头安置区,所述探头被包裹于该探头安置区中。其中,所述绝缘包套可以采用橡胶制作,优选由聚四氟乙烯制作。若所述所述探头431包含所述第一结构时,绝缘包套433可以为预制环形构件,该预制环形构件的内壁上开设有作为所述探头安置区而用于与所述第一结构相适配的环形凹形槽,所述第一结构放置于该环形凹形槽内。
上述颗粒物感应装置还可以设计成一个预制颗粒物感应组件,所述预制颗粒物感应组件包含组装在一起的所述探头431与所述管壳432,所述管壳432两端分别设有用于将该预制感应组件置于气流输送管道上而成为该气流输送管道一部分的管道对接结构4321。所述管道对接结构4321优选采用法兰盘。显然,将上述颗粒物感应装置设计成预制颗粒物感应组件可以方便颗粒物感应装置的安装。
此外,为了便于将探头431安装于所述管壳432中,所述管壳432可以包含由第一管4322 壳与第二管壳4323经轴向对接而成的基础层,所述基础层中具有由所述第一管壳4322与所述第二管壳4323在所述轴向对接后形成的拼接槽,所述探头431安装在该拼接槽中。在这里,探头431与所述管壳432的外部环境静电屏蔽通过所述管壳432本身作为屏蔽材料来实现。可选的,所述第一管壳4322上用于与所述第二管壳4323对接的端面包含第一管壳外缘端面和第一管壳内缘端面,所述第二管壳4323上用于与所述第一管壳4322对接的端面包含第二管壳外缘端面和第二管壳内缘端面,所述第一管壳4322与所述第二管壳4323在所述轴向对接后,所述第一管壳外缘端面与所述第二管壳外缘端面相互接触而所述第一管壳内缘端面与所述第二管壳内缘端面相互分离形成所述拼接槽。可选的,所述第一管壳外缘端面与所述第二管壳外缘端面焊接在一起。此外,所述拼接槽可用于与所述预制环形构件相适配,所述预制环形构件放置在该拼接槽内。通常,所述基础层的内壁面上还安装有非静电屏蔽材料层434。非静电屏蔽材料层434可以由耐磨材料构成,优选由陶瓷材料构成。
上述颗粒物感应装置组装后产生有机械装配间隙,因此,可以在所述管壳432上因安装所述探头而出现的可能导致气体泄漏的机械装配间隙处填充密封胶436。
可选的,所述管壳432的外壁面上还可以安装对外界具有静电屏蔽功能的接线盒435,所述接线盒435内设置有第一接线座4351,所述第一接线座的电流输入端在绝缘结构(如密封胶436)的保护下以与所述管壳相互绝缘的方式与所述探头431电连接,所述第一接线座的电流输出端设有第一接线结构。此外,所述接线盒内还可设置第二接线座4352,所述第二接线座的电流输入端与所述管壳电连接,所述第二接线座的电流输出端设有第二接线结构。
以上对本申请的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本申请。基于本说明书的上述内容,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请的范围。
Claims (42)
1.一种颗粒物回收装置,包括:
第一颗粒物回收器,用于接收通过颗粒物气力输送传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体,该第一颗粒物回收器的仓室内具有第一气压;
第二颗粒物回收器,位于所述第一颗粒物回收器的下方并用于接收从所述第一颗粒物回收器通过卸料机构传来的颗粒物,该第二颗粒物回收器的仓室具内有独立于所述第一气压的第二气压;
其特征在于,所述卸料机构包括:
中转仓,位于所述第一颗粒物回收器与所述第二颗粒物回收器之间并用于接收从所述第一颗粒物回收器传来的颗粒物和向所述第二颗粒物回收器释放该中转仓中暂存的颗粒物;
双向均压器,包含第一均压机构和第二均压机构,所述第一均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第一颗粒物回收器的仓室导通,所述第二均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第二颗粒物回收器的仓室导通;
卸料阀组,包含第一卸料阀系和第二卸料阀系,所述第一卸料阀系安装在所述第一颗粒物回收器与所述中转仓之间的卸料通道上,所述第二卸料阀系安装在所述第二颗粒物回收器与所述中转仓之间的卸料通道上;
所述第一颗粒物回收器设置在所述第二颗粒物回收器的上方,所述双向均压器设置在所述第一颗粒物回收器下方和所述第二颗粒物回收器的上方。
2.如权利要求1所述的颗粒物回收装置,其特征在于:包括控流调压器,设置在所述第一颗粒物回收器的排气通道上,用于对该排气通道中的气流排放施加阻力。
3.如权利要求2所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述控流调压器设定为:当该控流调压器的进气口的压力值达到设定阈值时导通而启动排气,当该控流调压器的进气口的压力值未达到设定阈值时阻断而停止排气。
4.如权利要求3所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述控流调压器采用阀前压力调节阀。
5.如权利要求4所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述阀前压力调节阀为自力式阀前压力调节阀。
6.如权利要求2所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述控流调压器的排气口与外界大气环境导通,所述控流调压器的进气口的压力值高于该系统所在地的一个大气压值或一个标准大气压值。
7.如权利要求6所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述控流调压器的进气口的压力值为该系统所在地的一个大气压值或一个标准大气压值的M倍,其中M为大于1且小于或等于6的实数。
8.如权利要求7所述的颗粒物回收装置,其特征在于:M为1.2-5。
9.如权利要求8所述的颗粒物回收装置,其特征在于:M为1.2-3。
10.如权利要求2所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第一颗粒物回收器的排气通道上串联有控流调压装置,所述控流调压装置包括:缓冲罐,用于接收从所述排气通道输送而来的气体然后使该气体经过缓冲罐中的缓冲腔体后再从缓冲罐的排气口排出;所述控流调压器,该控流调压器的进气口与所述缓冲罐的排气口相连,该控流调压器的排气口与放散器连接。
11.如权利要求10所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述放散器为放散消声器。
12.如权利要求10所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第一颗粒物回收器的排气通道上串联有除尘器,所述控流调压装置设置在该除尘器的排气口的下游。
13.如权利要求12所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述除尘器设置在所述第一颗粒物回收器的顶部,所述除尘器的待除尘气体腔室的底部直接与所述第一颗粒物回收器的仓室连通。
14.如权利要求10所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述控流调压装置设置在所述第一颗粒物回收器的顶部,所述缓冲罐的底部通过卸料通道与所述第一颗粒物回收器的仓室连通,该卸料通道上设有卸料阀。
15.如权利要求14所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第一颗粒物回收器为采用弧形仓顶封头结构的压力容器;所述第一颗粒物回收器上设有工作平台,所述控流调压装置安装在所述工作平台上。
16.如权利要求1所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第一颗粒物回收器的排气通道上串联有除尘器,所述第二颗粒物回收器的排气通道同样串联有除尘器,所述第一均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第一颗粒物回收器的排气通道上串联的除尘器的排气口导通,所述第二均压机构选择开启时将所述中转仓的仓室与所述第二颗粒物回收器的排气通道上串联的除尘器的排气口导通。
17.如权利要求1所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第一卸料阀系包括由上往下依次连接的机械驱动卸料阀、锥形缩径接管、柔性接头、粉尘切断阀和气体密封阀。
18.如权利要求17所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述机械驱动卸料阀为电动星型卸料阀。
19.如权利要求17所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述气体密封阀为圆顶阀。
20.如权利要求1所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第二卸料阀系包括由上往下依次连接的粉尘切断阀和气体密封阀。
21.如权利要求20所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述气体密封阀为圆顶阀。
22.如权利要求1所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述双向均压器包括安装在所述中转仓顶部并位于所述第一颗粒物回收器与所述中转仓之间的卸料通道的旁侧的竖直状均压过滤器,所述均压过滤器中竖直安装有管状滤芯,所述均压过滤器的顶部设有净气室,所述净气室通过设有第一均压阀的第一均压管和设有第二均压阀的第二均压管分别与所述第一颗粒物回收器的仓室以及所述第二颗粒物回收器的仓室导通,所述均压过滤器的底部设有原气室,所述原气室与所述中转仓的仓室导通。
23.如权利要求1所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第一颗粒物回收器与所述第二颗粒物回收器之间设有钢支架,所述第一颗粒物回收器通过该钢支架支撑在所述第二颗粒物回收器的上方;所述钢支架中位于所述第一颗粒物回收器与所述中转仓之间设有检修平台。
24.如权利要求1所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第一颗粒物回收器使用时通过颗粒物输送管连接颗粒物流化器;所述颗粒物流化器用于使用流化用气体对待输送的颗粒物进行流化进而产生并输出气体-颗粒物混合流;所述颗粒物输送管用于沿设定路线输送从所述颗粒物流化器输出的气体-颗粒物混合流;所述颗粒物回收器用于接收从所述颗粒物输送管传来的气体-颗粒物混合流并从它的排气通道排出该气体-颗粒物混合流带来的气体;所述颗粒物输送管上安装有用于采集所述颗粒物输送管中的颗粒物流量动态信息的颗粒物流量动态监测部件,所述颗粒物流量动态监测部件与信号处理部件通信连接,所述信号处理部件用于对所述颗粒物流量动态信息进行处理从而得到对运行情况的检测结果。
25.如权利要求24所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述颗粒物流量动态监测部件设置在所述颗粒物输送管上靠近所述颗粒物回收器的位置。
26.如权利要求24所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述颗粒物流量动态监测部件采用微电荷感应装置,所述微电荷感应装置包括探头,所述探头使用时设置于颗粒物输送管的气流流道上并在气流流道中的颗粒物经过该探头时产生并输出电流信号,所述电流信号用作信号处理系统的输入信号。
27.如权利要求26所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述探头以同时符合以下条件的方式设置于所述气流流道上:a)安装于构成所述气流流道的管壳的内壁面以外处,b)在面对所述气流流道侧不被静电屏蔽,以及c)与所述管壳绝缘连接。
28.如权利要求27所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述探头包含由沿所述气流流道的周向延伸的感应体形成的第一结构,所述第一结构为完整环形体或非完整环形体。
29.如权利要求28所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述探头通过绝缘包套安装在所述管壳中,所述绝缘包套形成与所述探头形状相适配的探头安置区,所述探头被包裹于该探头安置区中。
30.如权利要求29所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述绝缘包套由聚四氟乙烯制作。
31.如权利要求29所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述绝缘包套为预制环形构件,该预制环形构件的内壁上开设有作为所述探头安置区而用于与所述第一结构相适配的环形凹形槽,所述第一结构放置于该环形凹形槽内。
32.如权利要求31所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述微电荷感应装置包括预制颗粒物感应组件,所述预制颗粒物感应组件包含组装在一起的所述探头与所述管壳,所述管壳两端分别设有用于将该预制颗粒物感应组件置于气流输送管道上而成为该气流输送管道一部分的管道对接结构。
33.如权利要求32所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述管道对接结构采用法兰盘。
34.如权利要求32所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述管壳包含由第一管壳与第二管壳经轴向对接而成的基础层,所述基础层中具有由所述第一管壳与所述第二管壳在所述轴向对接后形成的拼接槽,所述探头安装在该拼接槽中。
35.如权利要求34所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第一管壳上用于与所述第二管壳对接的端面包含第一管壳外缘端面和第一管壳内缘端面,所述第二管壳上用于与所述第一管壳对接的端面包含第二管壳外缘端面和第二管壳内缘端面,所述第一管壳与所述第二管壳在所述轴向对接后,所述第一管壳外缘端面与所述第二管壳外缘端面相互接触而所述第一管壳内缘端面与所述第二管壳内缘端面相互分离形成所述拼接槽。
36.如权利要求35所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述第一管壳外缘端面与所述第二管壳外缘端面焊接在一起。
37.如权利要求34所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述拼接槽用于与所述预制环形构件相适配,所述预制环形构件放置在该拼接槽内。
38.如权利要求34所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述基础层的内壁面上安装有非静电屏蔽材料层。
39.如权利要求26所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述信号处理系统通过对所述输入信号的处理获得用于表征颗粒物流量的信息。
40.如权利要求24所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述信号处理部件包括PLC控制器和上位机,所述PLC控制器分别与所述颗粒物流量动态监测部件和所述上位机通信连接;或者,所述信号处理部件包括PLC控制器,所述PLC控制器分别与所述颗粒物流量动态监测部件通信连接。
41.如权利要求40所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述PLC控制器还与所述颗粒物气力输送系统中的相关仪器仪表通信连接,所述相关仪器仪表用于获取所述颗粒物气力输送系统的基本运行状态信息和/或作为所述PLC控制器的控制对象。
42.如权利要求40所述的颗粒物回收装置,其特征在于:所述PLC控制器和/或所述上位机包括处理器、存储器以及输出设备,所述存储器中存储有计算机程序或指令,该计算机程序或指令能够被所述处理器执行而在所述输出设备显示所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况和/或对所述颗粒物流量动态信息所反映的颗粒物流量随时间变化情况进行分析的结果。
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