CN114476689A - 一种气体与粉体混合输送的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种气体与粉体混合输送的设备，进气风管与输料管连接，进气风管与输料管连接处设置有缩口喷嘴，缩口喷嘴朝向输料管方向，且其口径逐渐变小；缩口喷嘴右侧紧邻缩口喷嘴处的输料管位置连接有流化箱，流化箱倾斜设置于输料管上方且与输料管联通；流化箱上方设置粉体入料口；流化箱侧壁设置有流化板，以承接流化箱内的粉体；流化板远离流化箱的一侧设置有透气装置，透气装置一侧设置有充气箱，充气箱内压力气体经透气装置进入流化板；充气箱通过通气管与进气风管联通。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合输送设备，具体涉及一种气体与粉体混合输送的设备。
背景技术
目前在粉体的气体输送过程中其核心难点在气体与粉体的混合。如果气体与粉体混合不均匀会造成气与料的分离，这样在输送时不仅浪费能源，还会对现场使用工艺造成影响。又因一般气体输送的时候气体属于正压状态又要求设备能够解决反风的问题。如在煤粉的输送过程中煤粉与风(气)混合不均匀后煤粉会堆积到管道底部，当沉积够多后会提高输煤风压，然后煤粉会被一起吹走然后风压会低下去这样会引起风压波动，风压波动最坏情况会堵住输煤管。而市场上目前常用的设备有喷射器，螺旋泵等。
例如专利CN110665667A公开一种气粉混合的复合型喷嘴，复合喷嘴包括：复合喷嘴壳体，壳体内设置粉末吸入室，粉末吸入室上半部分布粉末吸入口，复合喷嘴壳体进气侧一端安装进气侧高速喷嘴，喷口伸入粉末吸入室一定距离，进气侧端盖通过紧固螺栓和密封垫将进气侧高速喷嘴压紧和密封在复合喷嘴壳体上，进气侧端盖上焊接有进气短管，气粉混合端子内部为一喇叭状空腔形成气粉混合室，气粉混合端子通过螺纹旋入复合喷嘴壳体使气粉混合室与粉末吸入室连通，气粉混合端子与复合喷嘴壳体的结合面有密封垫与外部密封；喷气侧高速喷嘴通过紧固螺栓与气粉混合端子连接，使喷气侧高速喷嘴的进气口与气粉混合室的出口连通，二者结合面通过密封垫与外部密封。复合喷嘴壳体为变截面的中空圆柱体，所述粉末吸入室壳体内有一圆柱状空腔，所述粉末吸入室上半部圆周分布有倒锥状的粉末吸入口。所述复合进气端盖进气孔、所述进气侧高速喷嘴、所述粉末吸入室、所述气粉混合室及所述喷气侧高速喷嘴的中心轴线相重合。所述粉末吸入室吸入的粉末是碳粉。所述碳粉等效直径在30μm～150μm。压缩空气从复合喷嘴进气侧A经由焊接在进气侧端盖2上的进气短管1引入，通过进气侧高速喷嘴3的加速后进入粉末吸入室5，高速通过的气体使粉末吸入室5形成负压，此时，复合喷嘴粉末吸入侧C的粉末由设置于复合喷嘴壳体4、粉末吸入室5上方的倒锥状粉末吸入孔6被抽吸，进入粉末吸入室5，并随高速气流进入气粉混合端子7中，高速气体与粉末在气粉混合端子7的气粉混合室8中充分混合后，通过喷气侧高速喷嘴9再次被加速，以超高速从复合喷嘴喷气侧B喷射出。该专利虽然能够解决气粉混合的问题，但是其容易返风，气粉容易混合不均匀。
例如专利CN208406852U公开了一种可移动式空气、煤粉混合输送的混合器，包括混料三通以及一端从混料三通始端插入的可移动套管；所述可移动套管外表面设置外螺纹，在可移动套管上螺纹连接两个内螺纹法兰，其中一个内螺纹法兰与空气出口管上的法兰固定，另一个内螺纹法兰与混料三通上的法兰固定；可移动套管插入混料三通的一端安装喷头；位于两个内螺纹法兰之间的可移动套管上还螺纹连接两个锁紧螺母。在可移动套管上固定安装转动手柄。在混料三通的末端安装变径管。在内螺纹法兰与空气出口管上的法兰连接位置，内螺纹法兰与混料三通上的法兰连接位置，以及锁紧螺母与内螺纹法兰之间均设置密封垫。包括混料三通6以及一端从混料三通6始端插入的可移动套管2。所述可移动套管2外表面设置外螺纹，在可移动套管2上螺纹连接两个内螺纹法兰1，其中一个内螺纹法兰1与空气出口管8上的法兰固定，另一个内螺纹法兰1与混料三通6上的法兰固定。可移动套管2插入混料三通6的一端安装喷头5，空气通过喷头5可以提高风速，形成负压，带动煤粉沿着压力差方向移动，形成煤粉与空气的混合喷吹效果。为了方便对可移动套管2实施转动，在可移动套管2上固定安装转动手柄3，通过转动手柄3转动可移动套管2，调节可移动套管2在混料三通6内的水平位移，以改变煤粉与空气的混合比例。位于两个内螺纹法兰1之间的可移动套管2上还螺纹连接两个锁紧螺母4，通过两个锁紧螺母4实现可移动套管2的牢固定位，避免因空气振动导致的可移动套管2发生缓慢位移，保证可移动套管2位置的稳定性和装置密封的严密性。当可移动套管2的位置调整好后，将两个锁紧螺母4分别对应靠紧一个内螺纹法兰1，这样通过两个锁紧螺母4实现可移动套管2的位置锁紧，当需要改变可移动套管2的位置时，两个锁紧螺母4相互靠近，远离与其靠近的内螺纹法兰1，转动可移动套管2上的转动手柄3，可实现可移动套管2的位置改变。在混料三通6的末端安装变径管7，将管径缓慢变大，使空气、煤粉的气固两相流体的流速降低，达到降低流体压力损失的作用，提高喷吹效果。为了保证较好的密封效果，在内螺纹法兰1与空气出口管8上的法兰连接位置，内螺纹法兰1与混料三通6上的法兰连接位置，以及锁紧螺母4与内螺纹法兰1之间均设置密封垫，通过密封垫保证密封的严密性。虽然该专利能够空气、煤粉混合输送，但是在煤粉喷吹过程中不能形成稳定负压，使煤粉在喷吹中容易窜风。
专利CN104512728A公开一种面粉的气力输送的气固混合室，包括进气口1、落料口2、混合室3、渐缩喷射段4、加速喉口段5、渐扩喷射段6，气固混合出口7组成，其特征在于物料和气流经过混合后，通过渐缩喷射段4、加速喉口段5、渐扩喷射段6后被高速携带抽吸走，适合稀相物料的大输送量、短距离的气力输送。所述的进气口1是通向大气的，是气流的通道。所述的落料口2是位于供料器下方的，是物料的通道。所述的混合室3是落料口2与进气口1的交接空间区域，内腔是曲线的。所述的渐缩喷射段4是物料和气流混合后的通过区段，内腔是曲线的加速区段。所述的加速喉口段5是物料和气流加速的最大速度段，内腔是直线的。所述的渐扩喷射段6是物料和气流混合后的喷出通过区段，内腔是曲线的恒速段。罗茨风机的具有一定压力水平的工作介质流经喷嘴以后，形成高速射流。该射流在前进过程中对混合室内的气体产生卷吸和携带作用，因而在混合室3内形成一定的负压。这样，料斗和混合室3之间就形成一定的压差，物料便在此压差作用下进入混合室3，并在气体射流的卷吸和携带作用下进入混合管段。在混合管段，气-固两相进一步混合均匀，而后经扩散段增压之后进入气力输送管路。
因此现有技术中，粉和气混合过程中容易出现反风问题，且粉和气容易混合不均匀。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种气体与粉体混合输送的设备，其解决了粉和气混合过程中容易出现反风问题，且粉和气容易混合不均匀的问题。
采用如下方案，一种气体与粉体混合输送的设备，依次包括进气风管、通气管、充气箱、透气装置、流化板、进料口、流化箱、缩口喷嘴、输料管、出料口；其中所述进气风管与输料管连接，进气风管与输料管连接处设置有缩口喷嘴，缩口喷嘴朝向输料管方向，且其口径逐渐变小；缩口喷嘴右侧紧邻缩口喷嘴处的输料管位置连接有流化箱，流化箱倾斜设置于输料管上方且与输料管联通；流化箱上方设置粉体入料口；流化箱侧壁设置有流化板，以承接流化箱内的粉体；流化板远离流化箱的一侧设置有透气装置，透气装置一侧设置有充气箱，充气箱内压力气体经透气装置进入流化板；充气箱通过通气管与进气风管联通。
优选的，进料口朝竖直方向设置，以便于粉体进料。
优选的，透气装置选用透气布或透气不锈钢，以便于充气箱的气体均匀进入流化箱。
优选的，进气风管与输料管通过法兰和螺栓连接。
优选的，所述输料管固定在另一个法兰盘上，所述两个法兰盘之间加上法兰垫，所述螺栓将两个所述法兰盘紧固。
优选的，流化室进气管为可形变的软性结构。
优选的，所述通气管为橡胶软管。
优选的，所述通气管为环形金属软管。
优选的，进气风管与风机联通，以将压力气体送入进气风管。
优选的，流化箱为管体，其直径与输料管相同。
优选的，缩口喷嘴大径端与小径端直径比约为3比2。
优选的，流化箱与输料管角度约为45度。
优选的，风机采用罗茨风机构造。
本发明具有如下有益效果：
本发明所述的一种气体与粉体混合输送的设备装置，进气风管与输料管连接处设置有缩口喷嘴，缩口喷嘴朝向输料管方向，且其口径逐渐变小；缩口喷嘴右侧紧邻缩口喷嘴处的输料管位置连接有流化箱，流化箱侧壁设置有流化板，流化板远离流化箱的一侧设置有透气装置，透气装置一侧设置有充气箱，充气箱内压力气体经透气装置进入流化板；充气箱通过通气管与进气风管联通。由于缩口喷嘴口径由大变小，由风机泵入至进气风管的压力气体，在流经缩口喷嘴时会加快流速，由伯努利原理可知在气体流速快时表面会形成负压现象，从而防止气体往流化箱方向反风。同时缩口喷嘴进气端压力大于缩口流出端压力，这样一部分气体会经过通气管进入充气箱内，经过透气装置和流化板，进入流化箱内，在粉体进入流化箱内时，会先落入到流化板上，此时经过流化板上的气体流化，初步形成气料混合体一起进入到缩口喷嘴的压力气体流出端。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明的结构示意图；
附图标记为：1-进气风管、2-通气管、3-充气箱、4-透气装置、5-流化板、6-进料口、7-流化箱、8-缩口喷嘴、9-输料管、10-出料口。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
参阅图1，本发明提供一种气体与粉体混合输送的设备，依次包括进气风管1、通气管2、充气箱3、透气装置4、流化板5、进料口6、流化箱7、缩口喷嘴8、输料管9、出料口10；其中所述进气风管1与输料管9连接，进气风管1与输料管9连接处设置有缩口喷嘴8，缩口喷嘴8朝向输料管9方向，且其口径逐渐变小；缩口喷嘴8右侧紧邻缩口喷嘴8处的输料管9位置连接有流化箱7，流化箱7倾斜设置于输料管9上方且与输料管9联通；流化箱7上方设置粉体入料口；流化箱7侧壁设置有流化板5，以承接流化箱7内的粉体；流化板5远离流化箱7的一侧设置有透气装置4，透气装置4一侧设置有充气箱3，充气箱3内压力气体经透气装置4进入流化板5；充气箱3通过通气管2与进气风管1联通。由于缩口喷嘴8口径由大变小，由风机泵入至进气风管1的压力气体，在流经缩口喷嘴8时会加快流速，由伯努利原理可知在气体流速快时表面会形成负压现象，从而防止气体往流化箱7方向反风。同时缩口喷嘴8进气端压力大于缩口流出端压力，这样一部分气体会经过通气管2进入充气箱3内，经过透气装置4和流化板5，进入流化箱7内，在粉体进入流化箱7内时，会先落入到流化板5上，此时经过流化板5上的气体流化，初步形成气料混合体一起进入到缩口喷嘴8的压力气体流出端。
伯努利原理，其实质是流体的机械能守恒。在水流或气流里，如果速度小，压强就大，如果速度大，压强就小。如向AB管吹进空气。如果管的切面小，空气的速度就大；而在切面大的地方，空气的速度就小。在速度大的地方压力小，速度小的地方压力大。因为机翼受到向上的升力，飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称，机翼上方的流线密，流速大，下方的流线疏，流速小。由伯努利方程可知，机翼上方的压强小，下方的压强大。这样就产生了作用在机翼上的方向的升力。喷雾器是利用流速大、压强小的原理制成的。让空气从小孔迅速流出，小孔附近的压强小，容器里液面上的空气压强大，液体就沿小孔下边的细管升上来。从细管的上口流出后，空气流的冲击，被喷成雾状。
在一实施例中，进料口6朝竖直方向设置，以便于粉体进料。
在一实施例中，透气装置4选用透气布或透气不锈钢，以便于充气箱3的气体均匀进入流化箱7。透气装置4也可以采用多孔透气材料，多孔透气材料不是致密的材料，含有很多孔洞并且透气，可以利用其透气性过滤、分离流体。比如说净化水的滤芯就是多孔透气材料，多孔材料在冶金、化工及高科技等领域有着广泛的应用。其比重小，比强度大，能量吸收性好，制振效果好，比表面积大，有1/4的组织是通孔。
在一实施例中，进气风管1与输料管9通过法兰和螺栓连接。法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，然后在两个法兰盘之间加上法兰垫，最后用螺栓将两个法兰盘拉紧使其紧密结合起来的一种可拆卸的接头。换言之，所述进气风管1固定在一个法兰盘上，所述输料管9固定在另一个法兰盘上，所述两个法兰盘之间加上法兰垫，所述螺栓将两个所述法兰盘紧固。可以实现静止的管道到旋转或往复运动的设备之间的连接。法兰连接方式一般可以分为五种:即平焊、对焊、承插焊、松套、螺纹。法兰连接的主要特点是拆卸方便、强度高、密封性能好。安装法兰时要求两个法兰保持平行，法兰的密封面不能碰伤，并且要清理干净。法兰垫片，要根据设计规定选用。
在一实施例中，流化室进气管为可形变的软性结构。
例如，流化室进气管可以是波纹软管，波纹软管作为一种柔性耐压管件安装于液体输送系统中，用以补偿管道或机器、设备连接端的相互位移，吸收振动能量，能够起到减振、消音等作用，具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等多项特点。
其中，可选地，流化室进气管可以采用橡胶材质的软管。流化室进气管也可以是环形金属软管，环形金属软管可以是波纹呈闭合圆环状的管形壳体，波与波之间由圆环波纹串联而成。环形金属软管由无缝管材或焊接管材加工成形。受加工方式制约，较之螺旋形波纹管，其单管长度通常较短。环形金属软管的优点是弹性好、刚度小。流化室进气管也可以是塑料软管，塑料软管可以包括两种情况，一种可以是完全气密、水密的；另一种是用带料连续卷绕的。
在一实施例中，流化箱7为管体，其直径与输料管9相同。
在一实施例中，缩口喷嘴8大径端与小径端直径比约为3比2。
在一实施例中，流化箱7与输料管9角度约为45度。
在一实施例中，风机采用罗茨风机构造。罗茨风机属容积式风机，叶轮端面、风机前后端盖。原理是利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单，制造方便，广泛应用于水产养殖增氧、污水处理曝气、水泥输送，更适用于低压力场合的气体输送和加压系统，也可用作真空泵等。罗茨风机由:机壳、墙板、叶轮、油箱、消声器五大部分组成。机壳:主要起到支撑(墙板、叶轮、消声器)和固定的作用。墙板:主要用来连接机壳与叶轮，并支撑叶轮的旋转，以及起到端面密封的效果。叶轮:是罗茨风机的旋转部分，分两叶和三叶，但由于三叶的比两叶的出气脉动更小、噪声更小、运转更平稳等很多优点，已逐渐代替两叶罗茨风机。油箱:主要用于存放用来润滑齿轮及轴承的润滑油。消声器:用来减小罗茨风机的进、出时由于气流脉动产生的噪音。罗茨风机是容积式风机的一种，有两个三叶叶轮在由机壳和墙板密封的空间中相对转动，由于每个叶轮都是采用渐开线，或是外摆线的包络线，每个叶轮的三个叶片是完全相同的，同时两个叶轮也是完全相同的，这样就大大降低了加工难度。叶轮在加工时采用数控设备，保证了两个叶轮在中心距不变情况下，不管两个叶轮旋转到什么位置，都能保持一定的极小间隙，从而保证气体的泄露在允许范围内。两个叶轮相向转动，由于叶轮与叶轮、叶轮与机壳、叶轮与墙板之间的间隙极小，从而使进气口形成了真空状态，空气在大气压的作用下进入进气腔，然后，每个叶轮的其中两个叶片与墙板、机壳构成了一个密封腔，进气腔的空气在叶轮转动的过程中，被两个叶片所形成密封腔不断地带到排气腔，又因为排气腔内的叶轮是相互啮合的，从而把两个叶片之间的空气挤压出来，这样连续不停的运转，空气就源源不断地从进气口输送到出气口，这就是罗茨风机的整个工作过程。由于采用了三叶转子结构形式及合理的壳体内进出风口处的结构，所以风机振动小，噪声低。叶轮和轴为整体结构且叶轮无磨损，风机性能持久不变，可以长期连续运转。风机容积利用率大，容积效率高，且结构紧凑，安装方式灵活多变。罗茨鼓风机按照其工作方式的不同可以粗略分为单级与双级之分，其中只有一个压缩级的鼓风机，我们称之为单级鼓风机，而将两台单级鼓风机串联起来，对气体连续进行两次压缩的鼓风机我们称之为双级鼓风机。按叶轮头数分:两叶罗茨鼓风机和三叶罗茨鼓风机；按用途分:立窑鼓风机、气化鼓风机、曝气鼓风机等；按介质种类分:空气鼓风机、煤气鼓风机、氢气鼓风机、二氧化硫鼓风机等；按传动方式分:直联鼓风机和带联鼓风机等；按冷却方式分:空冷鼓风机、水冷鼓风机和逆流冷却鼓风机等；按结构型式分:立式鼓风机、卧式鼓风机、竖轴式鼓风机、密集成组鼓风机等；按密封型式分:迷宫密封、涨圈密封、填料密封和机械密封等各种型式的鼓风机。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种气体与粉体混合输送的设备，依次包括：进气风管(1)、通气管(2)、充气箱(3)、透气装置(4)、流化板(5)、进料口(6)、流化箱(7)、缩口喷嘴(8)、输料管(9)、出料口(10)；其中所述进气风管(1)与输料管(9)连接，进气风管(1)与输料管(9)连接处设置有缩口喷嘴(8)，缩口喷嘴(8)朝向输料管(9)方向，且其口径逐渐变小；缩口喷嘴(8)右侧紧邻缩口喷嘴(8)处的输料管(9)位置连接有流化箱(7)，流化箱(7)倾斜设置于输料管(9)上方且与输料管(9)联通；流化箱(7)上方设置粉体入料口；流化箱(7)侧壁设置有流化板(5)，以承接流化箱(7)内的粉体；流化板(5)远离流化箱(7)的一侧设置有透气装置(4)，透气装置(4)一侧设置有充气箱(3)，充气箱(3)内压力气体经透气装置(4)进入流化板(5)；充气箱(3)通过通气管(2)与进气风管(1)联通。
2.根据权利要求1所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，进料口(6)朝竖直方向设置，以便于粉体进料。
3.根据权利要求1所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，透气装置(4)选用透气布或透气不锈钢，以便于充气箱(3)的气体均匀进入流化箱(7)。
4.根据权利要求1所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，进气风管(1)与输料管(9)通过法兰和螺栓连接。
5.根据权利要求4所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，所述进气风管(1)固定在一个法兰盘上，所述输料管(9)固定在另一个法兰盘上，所述两个法兰盘之间加上法兰垫，所述螺栓将两个所述法兰盘紧固。
6.根据权利要求1所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，通气管(2)为可形变的软性结构。
7.根据权利要求6所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，所述通气管(2)为橡胶软管。
8.根据权利要求6所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，所述通气管(2)为环形金属软管。
9.根据权利要求1所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，进气风管(1)与风机联通，以将压力气体送入进气风管(1)。
10.根据权利要求1所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，流化箱(7)为管体，其直径与输料管(9)相同。
11.根据权利要求1所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，缩口喷嘴(8)大径端与小径端直径比约为3比2。
12.根据权利要求1所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，流化箱(7)与输料管(9)角度约为45度。
13.根据权利要求6所述的一种气体与粉体混合输送的设备，其特征在于，风机采用罗茨风机构造。
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