CN1152288A - 气流输送方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种风力输送方法，其中，具有狭缝的板状构件连接于一室的内壁面，使一运送路径和一吸气路径相互倾斜或基本沿直线相对，该运送路径和吸气路径由在这两个路径之间构成了边界的板状构件限定而成，一空气薄膜通过由这些构件形成的狭缝而形成。一风力输送装置包括一基本上圆柱形的主体，一吸气路径，其一端通于设备主体上壁，其另一端连接于一吸气机，一物料运送路径，连接于设备主体的侧壁并穿过之，以使运送路径延伸而与吸气路径横交，一第一气流控制板，在吸气路径和运送路径之间突伸，并与运送路径成直角地延伸，其自由端与运送路径的轴线相反，一第二气流控制板，以与第一气流控制板成一预定角度突伸，并且其自由端与第一气流控制板分开，从而形成一狭缝。

Description

气流输送方法和系统

本发明涉及气流输送方法和系统。

作为常规的真空抽吸输送系统(风力输送机)的例子，在专利公报No.58113029中介绍了这样一种系统。即，如图12、13、14所示，粉未和颗粒物料和空气一起通过一个吸气管P1而被吸入，而且粉未和颗粒物料在分离器P2中与空气分离，进一步，细小的粉未和颗粒物料分离在一个袋状过滤器P3中而空气由吸气机P4吸走。吸气管P1包括吸气管内圆筒P5和吸气管外圆筒P6，用于吸管P1的端部处外周上的辅助空气的流入。为了把流入所述吸气管外圆筒P6的辅助空气引入到吸气管内圆筒P5中，吸气管外圆筒P6的端部P6′向内弯曲，相对于吸气管内圆筒P5的端部而构成一个间隙S。

此外，在吸气管外圆筒P6的顶端有一个与气扇P10相连的环形主气管P8。从该主气管P8上引出了多个气体喷管，而且它们的喷嘴端部P9′沿吸气管外圆筒P6的外表面被引向吸气管外圆管P6的端部，并且从该端部部分冲向吸气管内圆筒P5的端部一侧。而且，借助从相应喷管P9的喷嘴P9′喷入的空气，逆着通过间隙S流入吸气管内圆管P5的辅助空气产生了一个螺旋气流。

但是，使用这种现有技术，必须有比如大规模分离机、袋等之类的设备，以便从空气中分离出粉末和颗粒物料。

本发明的目的就是提供能使用简单结构进行这种分离的气流输送方法和系统，无需任何大规模设备，就能解决所述的问题并且把所输送的物料从气流中分离出来。

第一个结构包含有一个气流输送方法，其特征在于薄片状构件被做成从一个分段的壁表面上凸出，运送路径和吸气路径或者相互成某一角度地或者在用薄板构件作为边界的大约一条直线上连接到所述分段的壁面上，而且使空气流过并超出所述薄板状构件的端部，以形成空气薄膜。

第二个结构包括一个气流输送方法，其特征在于在一个分段的壁表面上有带狭缝的薄板状构件，运送路径和吸气路径或者相互成某一角度地或者在用薄板构件作为边界的大致一直线上连接到所述分段的壁面上，而且使空气流过所述薄板构件上的狭缝，以形成空气薄膜。

第三个结构包括一个气流输送方法，其特征在于运送路径连接到一个分段的一个侧壁上，吸气路径在一条与运送路径横交的直线上与分段的另一侧壁相连，带有狭缝的控制板被布置在所述两个路径延伸线相互交叉的位置附近，使空气流过所述狭缝以形成空气薄膜，而且在空气薄膜中的气流在所述狭缝部位处转向。

第四个结构包括一个气流输送系统，其特征在于它包含大约呈圆柱形的设备主体；一吸气路径，其一端通向设备主体的顶表面，而另一端则与一个吸气机装置相连；用于输送物品的运送路径，沿与吸气路径横交的方向连到所述设备主体的侧壁上并穿过之；一第一气流控制板，在所述吸气路径与所述运送路径之间并与运送路径成直角地突伸，其端部大约对应于运送路径的中心位置；还有一第二气流控制板，以相对于所述第一气流控制板成预定的角度突伸，由此把所述吸气路径与第一气流控制板夹住，其端部与所述第一气流控制板分开一预定的距离，以构成狭缝。

第五个结构包含有一个如权利要求4所述的气流输送系统，包含有用于改变所述第一气流控制板与所述第二气流控制板之间距离的装置。

第六个结构包含有一个如权利要求4或5所述的气流输送系统，其中，中间分段位于设备主体的顶内侧上，在所述第一与第二气流控制板和两个侧壁及设备主体顶壁之间。

第七个结构包括一个如权利要求4或5所述的气流输送系统，其中，布置在设备主体顶外侧上的中间分段由所述第一与第二气流控制板构成。

第八个结构包括一个如权利要求4、5、6或7所述的气流输送系统，其中在所述第二气流控制板上有不少于一个相应于吸气路径流速的辅助狭缝。

第九个结构包括一个如权利要求4、5、6、7或8所述的气流输送系统，其中由所述第一与第二气流控制板构成的狭缝的位置高于所述第一气流控制板的下端。

第十个结构包括一个如权利要求4、5、6、7、8或9所述的气流输送系统，其中设备主体约呈长方体，而且在与所述运送路径一侧相反的一侧上的侧壁的顶部向所述运送路径一侧倾斜，延续到顶壁。

当吸气装置开始工作时，所吸入的空气借助所述第一气流控制板和第二气流控制板的作用而呈薄膜形状，同时，在所述运送路径中的空气借助所述两个控制板的对空气的调节流作用而转变成一个涡旋(螺旋)气流。在运送路径中象稻谷这样的物品被涡旋气流有效地输送并引入该系统的主体。而且，当气流转向到吸气路径中时，物品脱离气流薄膜，通过掸撞击设备主体的侧壁而缓慢落下，并落到主体的下部，存贮在那里。

涡旋气流使得有可能稳定地运送象模制零件、谷物和粉末等等这样的物料，在很长距离内不阻塞。

第一和第二气流控制板不仅在运送路径的端部处把空气保持成薄膜状，而且在其间构成了一个小间隙，以便精确地把所吸入的空气与所输送的颗粒分开，由此能简化系统构造，无需任何用于分离物料的特殊装置。

图1是本发明一个实施例的垂向剖面图。

图2是图1主要部分的透视图。

图3是图1主要部分的放大图。

图4是图1主要部分的透视图。

图5是本发明工作的解释图。

图6是输送路径连接部分的另一个实施例的示意图。

图7是控制板的另一个实施例的透视图。

图8是控制板的另一个实施例的透视图。

图9是控制板安装状态图。

图10是控制板安装状态图。

图11是控制板安装状态图。

图12是现有技术的垂向剖面图。

图13是图12主要部分的详图。

图14是图13主要部分的水平剖面图。

图15是粉末输送系统的一个实施例的平面图。

图16是粉末输送系统的一个实施例的垂向剖面图。

图17是图16主要部分的放大图。

图18是狭缝周围区域的另一实施例的示意图。

图19是传统涡旋气流的解释图。

图20是本发明螺旋气流的解释图。

下面将依据附图中所示例子，解释本发明的实施例。在图1、2、3中，系统外壳13的直径在具有一个垂向轴线的圆柱体13a的下部处缩减而成为一个圆锥体，而且配有一个罩盖13d，该罩盖13d的顶端处由一个圆板构成。吸气路径1的一端通过一个过滤器F通向在罩盖顶表面上的吸气口13c，而另一端与一个吸气机装置(未示出)相连。在与所述吸气路径延伸线横交的方向上，有一个用于运送象稻谷等等这类物品的输送路径2穿过所述系统主体13a的侧壁并且通过一个运送口13d与该侧壁相连。

在所述吸气口13c与所述运送口13d之间，有一个第一气流控制板11a从罩盖13d的底表面向下伸出，与运送路径延伸线的方向垂直，而且其底端大约位于运送路径延伸线的中央位置。

即，μ形安装构件115被固定到罩盖13d的顶表面，而且固定板11a穿过罩盖而从其下端悬垂下来。固定板11a在垂直表面上延伸并且沿主体13a的直径固定在侧壁之间。

由所述固定板11a引导，一活动板11b可垂向滑动。这个活动板11b有一个大约与固定板11a同样形状、同样尺寸的活动体11c，而且它的下端在所述吸气口13c一侧上有一个斜面11d。此外，活动体11c的顶端在所述运送口13d一侧上一体成形成U型弯曲部11e。而且，调节螺杆14的底部垂向地穿过所述安装构件11f的顶部，并垂向地穿过弯曲部11e而由螺纹连接。

为了在某种程度上把所述吸气口13c与所述第一气流控制板11夹在一起，一第二气流控制板12相对于所述第一气流控制板11成某一角度(图中为45°)突伸，而且该控制板12的梢部以预定的小距离与所述第一气流控制板分开，构成狭缝(间隙)G。第二气流控制板12从罩盖13b的底表面向第一气流控制板11的下端倾斜，并且被固定在主体的两个侧壁之间。由此构成一个在两个控制板11、12与主体的两个侧壁之间分隔出的中间部分C。第二气流控制板12的顶部形成有由金属丝网制成的多孔板12b。

此处，所述调节螺杆14被用作改变所述第一气流控制板11与所述第二气流控制板12之间距离的装置。

在所述系统主体13b内提供有缓冲垫料，用于减弱物品(稻谷等)的飞动或降落。在主体的下端提供有测量及出料构件16，其顶端提供有橡胶板防护构件17，以防与它们之间的小间隙卡住。所述测量及出料构件16是公知类型的，如图4所示，其中圆盘16b同心地固定到转轴16a两端表面上，而且有多个分隔板16c从转轴16a沿径向布置。而且，当这些分隔板之间的一个分段与主体下端处的出料口重合时，稻谷进入该分段并且随(旋转轴16a的)旋转而被卸出。

下面将解释使用以上构造的工作状态。当吸气系统起动时(未示出)所吸入的空气呈所述第一气流控制板11与所述第二气流控制板12之间的薄膜形状，而且借助所述两个控制板对空气的调节，所述运送路径中的空气转变成涡旋(螺旋)气流。

这种向涡流的转变据信是如下产生的：在图5中，气流形成2个三角形薄膜，其中在第一与第二控制板之间的边界处的间隙G作为底边，而输送口13d和吸气口13c作为顶点。而且，在三角形运送路径的中心线上的流速V1大于在三角形两个斜边上的流速V2。这种速度差在气流薄膜中产生应力(应变)，而且这个应力呈旋涡状传递到运送路径的内部，从而在运送路径内部产生一个沿轴向行进的螺旋气流。

因此，象稻谷等这种的物品在运送路径之内被旋涡气流有效地传送，并且被引入到该系统的主体13a中。而且，该气流被转向到通向吸气路径1的方向，稻谷脱离气流薄膜并且通过碰撞到第一气流控制板11或缓冲垫料15上而减慢，然后降落到主体的下部，存贮在那里。然后，它从下端处的测量及出料构件16被卸出到主体之外。

在图3中，所述活动板11b的厚度被设定在t＝10mm，而且，这个活动板11b的表面与第二气流控制板12之间的空隙(间隙G)被设定在t＝0.5mm，该间隙是最小间隙。而且，当旋转调节螺旋杆14而使活动板11b向上移动时，活动板11b的倾斜面11d与第二气流控制板12之间的间隙变得更宽，而它们之间的气流流速增加。当活动板11b处于上极限位置时，固定板11a与第二气流控制板12之间的间隙变成10.5mm，这是最大间隙。在所述间隙G的大小不足以满足所需流速时，在第二气流控制板12上的作为一个辅助流动通道的多孔部分12b会因此而协助之。

其次，下面将介绍使用本发明的方法和设备对涡旋气流运送稻谷进行测试所得出的结果。

设备主体13a的直径D＝400mm，

第一控制板11从设备罩盖13b悬垂下来的高度H＝100mm，

第二控制板12与第一控制板11的夹角R＝45°，

第一与第二控制板之间的间隙G＝0.5mm，

运送路径的开口直径d1＝38mm，此罩盖13b的距离h1＝100mm，吸气路径的开口直径d2＝38mm，

吸气装置的通过量是1.5m³/分。

图6示出了一个例子，其中所述运送路径2的开口位置设计成可垂向调节的。运送口13d由一个沿垂向延伸的狭缝构成。此外，一由橡胶板制成的安装板M通过穿过那个开口而固定于运送路径2的端部。而且，安装板M可拆地连接到主体13c上，以覆盖所述运送口13d。安装板的垂向长度被设置成颇大于狭缝13d的垂向长度，而且借助这个超出的长度能沿垂向改变安装位置。围绕狭缝13d有多个螺栓孔，以便能改变安装位置。

如果运送路径2的位置被升高，那么由从运送路径到第一控制板11下端的气流方向与从此处到吸气路径的气流方向所构成的角度约为比如90度。气流在方向上被大大改变(约90度)，从而使所运送物料从气流中的分离容易多了。因此，例如，即使象粉未、茶叶等这样的轻质物料也能被有效地分离，从而就不必在吸气口13c一侧上设置第二控制板12、过滤器F等装置。

如上所述，如果气流方向改变的角度较大，那么在转向处的流体阻力增加，而气流的流速降低，从而减少了输送量(通过量)。

反之，如果运送路径的位置被降低，那么气流方向改变的角度较小，在转向处的流体阻力就降低，而气流的流速就增加，从而增加了输送通过量。从实用的观点来看，有利的范围应是，由从运送路径到第一控制板的下端的气流与从该下端到吸气路径的气流形成的夹角最大为120度(方向改变约60°)。

在所述例子中，第一控制板11的下端是直的，而间隙G也是直的，气流薄膜在运送路径一侧和吸气路径一侧上均呈平面形状。但是，不必总是具有这种形状，例如，如图7所示，在第一与第二控制板11、12之间的边界处取一种弧形形状也可以，而且根据该形状形成了一个弯曲表面的薄膜。此外，如图8所示，当间隙呈三角锥形形状的情况下，相应形成一个三角锥形形状的薄膜。由此，薄膜的扩展宽度(沿与气流中心流的方向垂直的方向上的长度)增加，而在运送路径中螺旋流的发生程度变得更大。由此可见，与以上不同的间隙G也是可行的。

关于所述气流薄膜的形成，有两个控制板11、12，它们沿水平方向朝着在设备主体13a侧壁上的运送路径，而且位于另一个侧壁上，相互构成一个角度，而留下一个间隙G。在那种情况下，气流薄膜不会改变流动方向。在这种情况下，在运送路径内也会产生一个螺旋气流。

图10示出了两个控制板11、12相互靠扰布置在同一平面中的情况，其间留下一个间隙G。或者在两个板之一上提供一个对应于间隙G的狭缝口也是可行的。

图11示出了一个例子，其中用一个板作为边界，运送路径和吸气路径与设备主体相连而且相互以某一角度布置，或看在大约一条线上相互面对面布置。在这种情况中也产生气流薄膜。

图15、16、17示出了一个特别适用于粉末输送的例子。该设备主体大约呈长方体形状，某顶壁是水平的，而且在与连接着运送路径2的一侧相反的那一侧上的侧壁的上部同向运送路径倾斜的顶壁相连。第一控制板21由三块板构成，它们的下端相对于运送路径2的进流管内表面上的顶壁位置处的延伸线L2的位置升高分别是：左板21a为h1，中间板21b为h2，而右板2c为h3。第二控制板22靠近第一控制板21，相互成90度并留有一个间隙(狭缝)G，而且狭缝G被布置成比延伸线L2高h3。右板(可调板)21c的下端相对于垂直面倾斜45度，而且靠近它的第二控制板22的前端相对于水平面向上倾斜45度。此外，第二控制板22也用作设备主体的顶壁，并且在设备主体顶壁的顶侧上与第一控制板21、第二控制板22和辅助权23就在间隙G之上构成了中间分段C，而且吸气路径1垂直地连接到这个顶表面的中心处。

如果按这个例子输送粉末，运送路径1内的螺旋气流在用第一控制板21构成的空间内呈薄膜形状，并且当它从左板21a流到中间板21b时被改变方向，部分粉末被分离。其后，在空气从中间板21b经过距离h3而流向与第二控制板22构成的间隙(狭缝)G的期间，空气被大大地改变了方向，而且大部分粉末沿水平方向被分离，撞到设备主体的倾斜面上并且转变成向下方向。因此，经过间隙G而从吸气路径1排出的粉末数量是非常小的，因此在那里不必提供任何过滤器。

下面将描述试验结果。图15、16、17中示出了所用模型设备的尺寸(单位：mm)。表1示出了粉末分离性能的试验结果。

                          表1粉末分离性能的实验结果

	玉米粉		小麦粉		熟石灰
							粉末仓处运送路径中的空气速度(m/s)	40	29	40	28	40	29
空气通过量(m3/分)	1.2	0.9	1.2	0.9	1.2	0.9
							软管长度(m)	4	4	4	4	4	4
输送量(g)	14080	14040	14050	13955	14300	14270
							吸气路径的流出量(g)	145	80	125	40	195	55
流率(％)	2.9	1.6	2.5	0.8	3.9	1.1

现在，让我们在此考虑一下本发明中气流的特性。在一般的涡流中，速度分布呈凹谷型，较低的速度在中心部位，如图19所示。在另一方面，在本发明的“螺旋流”中，如图20所示，速度分布呈山型，沿流动方向具有陡直的倾度，而且沿轴向上的流速在管中心处是非常大的，而在管壁的附近处较慢。

因此，一个使用这种“螺旋流”的气流输送系统具有以下特性：

(1)由于这种速度分布，管道中心处的压力与管壁处相比较低，而且所运送物料被吸引到管子的中心。由于这个原因，所运送物料几乎不会被磨损而且不怎么碰撞管道的内壁。

(2)由于这种速度分布，也就没有什么因空气与管壁之间磨擦所引起的流动损失，而且涡流不会轻易消失。从而能进行长距离输送。

(3)与压力送料系统不同，这个吸气型系统几乎不阻塞所输送的物料，而且如果所输送物料(粉未等)被阻塞在管道中，也能相当容易地被清除掉。

(4)即使细小的粉未(或细小的液体颗粒)，也能从空气中分离出来，无需借助过滤器(不会阻塞)。

图18还示出了本发明的另一个例子。这种情况中，第一控制板21的下端向狭缝G一侧倾斜，通过下端的气流沿下端处斜表面改变方向的角度变得更大，而分离性能改进。此外，朝着辅助狭缝G1、G2……，有整流构件24，它们从狭缝的上游侧端延伸出而构成向下斜面J1、J2……，并且通过向上斜面K1、K2……到达狭缝的下游端。这使得有可能在流动通道的方向改变处和狭缝G1、G2……之间保持一定距离，减小了到达狭缝的粉末量，并由此改进了分离性能。

此处，通过把吸气路径1的流动通道的横断面积设为S1，狭缝G(G0、G1、G2……)的流动通道的横断面积设为Sg，而运送路径2的流动通道横断面积设为S2，最好建立大约为S1≥Sg≥S2的关系。

本发明包含有各种未背离权利要求的范围和精神的变化，而且不局限于以上所述的这种例子和实施例。

本发明能用于物品的气流输送，例如输送树脂模制的零件、金属零件、谷物，粒状物料、粉末等。

Claims (10)

1.一种气流输送方法，包括：

使一板状构件从一分段内的壁表面突伸出，

将一运送路径和一吸气路径连接至以板状构件为边界的所述分段，或者相互间成一角度，或者沿着一条直线；

使空气流动并超出所述板状构件的端部，以形成空气薄膜。

2.一种气流输送方法，包括：

提供一具有一狭缝的板状构件，位于一分段的壁面上，

将一运送路径和一吸气路么连接于以板状构件为边界的所述分段，或者相互成一角度，或者大致沿着一直线；

使空气流过所述板状构件上的狭缝，以形成空气薄膜。

3.一种气流输送方法，包括：

将一运送路径连接于一分段的一侧上的壁上，

将一吸气路径沿着一条与运送路径的延伸线横交的直线而连接于该分段另一侧上的壁上，

将具有狭缝的控制板放置在所述两个路径的延伸线相互横交的位置附近；

使空气流过所述狭缝，以形成空气薄膜，并在所述狭缝的位置处改变空气薄膜中的气流方向。

4.一种气流输送系统，包括：

一盒子形状的设备主体，

一吸气路径，其一端通到设备主体的顶表面上，另一端连接于一吸气机装置，

一运送路径，用于运送物品，沿着与吸气路径横交的方向连接于所述设备主体并穿过之，

一第一气流控制板，位于所述吸气路径和所述运送路径之间并以与运送路径成直角地突伸，其端部基本对应于运送路径的中心位置，以及

一第二气流控制板，以与所述第一控制板成一预定角度地突伸，将所述吸气路径与第一气流控制板夹在一起，并且其端部与所述第一气流控制板分开一预定距离，以形成一狭缝。

5.如权利要求4所述的所述的气流输送系统，其特征在于，包括：用来改变所述第一气流控制板和所述第二气流控制板之间距离的装置。

6.如权利要求4或5所述的气流输送系统，其特征在于，在设备主体的上部内侧的所述第一及第二气流控制板与设备主体的侧壁及顶壁之间形成一中间分段。

7.如权利要求4或5所述的气流输送系统，其特征在于，在设备主体的上部外侧由所述第一及第二气流控制板形成一中间分段。

8.如权利要求4、5、6或7所述的气流输送系统，其特征在于，在所述第二气流控制板上具有至少一个与吸气路径的流速对应的辅助狭缝。

9.如权利要求4、5、6、7或8所述的气流输送系统，其特征在于，由第一和第二气流控制板形成的狭缝的位置高于所述第一气流控制板的下端。

10.如权利要求4、5、6、7、8或9所述的气流输送系统，其特征在于，设备主体具有一大致长方体形状，在与所述运送路径一侧相反的一侧上的侧壁的顶部向所述运送路径一侧倾斜，并延续到顶壁。

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