CN115571639A - 一种物料气力输送装置的物料输送管道 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物料气力输送装置的物料输送管道，包括进风风道、第一风道、过渡风道、第二风道、旋转气流通道、弯曲气流通道，所述第一风道的轴向截面积小于所述第二风道轴向截面积，所述第一风道通过所述过渡风道过渡到所述第二风道，使物料和气流通过所述旋转气流通道中能够形成旋转气流后进入所述弯曲气流通道。通过本发明独特的结构设计，能够实现第一风道中的风速大幅超过第二风道的风速，且达到拾取风速或以上，从而将静止态的物料带起形成悬浮态输送，而在第二风道内风速降低，且保持沉降风速或以上，从而能够保持物料继续保持悬浮态输送而不积料，本发明具有能降低阻力和功耗，减缓弯头磨损的优点。

Description

一种物料气力输送装置的物料输送管道

技术领域

本发明涉及气力输送技术领域，更具体而言是指一种物料气力输送装置的物料输送管道。

背景技术

物料输送一般有台车输送，皮带输送，刮板输送，气力输送等。气力输送一般也可分为密相气力输送及稀相气力输送。密相气力输送料气比通常在5以上，利用的是很高的正压气流物料推着物料走，因而输送风管小，风管内气流速度低，物料密度高，阻力大，磨损大，需要很高的气压输送，功率较大，对风管的气密性要求很高，否则容易出现泄漏。

稀相气力输送料气比通常在5以下，利用的是较低的负压气流空气带着物料走，因而输送风管较大，风管内气流速度高，物料密度低，阻力较小，磨损小，需要的输送气压较低，功率较小，对风管的气密性要求不高，不容易出现泄漏，越来越受到推广应用。但在下料槽附近的风管以及弯头附近容易出现积料甚至堵塞。

如图5所示，传统技术的等直径风管(所谓等直径风管是指长度方向任意一个位置的横截面积都一致)气力输送模式，风管内风速保持不变。如风速设计较大，则不容易出现积料，但气流阻力较大，功耗较大，弯头受物料冲击速度较大，磨损较大。如风速设计较小，则容易出现积料，但气流阻力较小，功耗可以降低，且气流阻力基本与风速的平方成正比，即功耗受风速影响很大。但由于需要保持输送不积料，设计的等直径风管各段风速均不变且通常较大，造成气流阻力大，功耗亦很大,如图6所示，传统技术到达弯头风管处的气流或者物料速度很大，且物料存在惯性不能马上随气流转弯，因而物料会对弯头风管的弯曲位置形成直冲(如图6中P处)，且区域集中，冲击强度大，造成的磨损很大

发明内容

本发明主要目的在于提供一种既可减低风速，减少阻力、功耗以及磨损，又可保持物料悬浮态输送不出现积料的高效，稳定，低功耗，耐磨损的气力输送装置的物料输送管道。

本发明采用的技术方案为：一种物料气力输送装置的物料输送管道，包括进风风道、第一风道、过渡风道、第二风道、旋转气流通道以及弯曲气流通道，所述第一风道横置在给料装置的下方用于接收物料，所述进风风道与所述第一风道的前端贯通，所述进风风道为所述第一风道提供气源，其特征在于：所述第一风道的轴向截面积小于所述第二风道轴向截面积，所述第一风道通过所述过渡风道过渡到所述第二风道，所述旋转气流通道分别与所述第二风道、弯曲气流通道贯通，使物料和气流通过所述旋转气流通道中能够形成旋转气流后进入所述弯曲气流通道。

所述第一风道的轴向截面积为所述第二风道的轴向截面积的一半。

所述第一风道长度方向任意位置的横截面面积相等，所述第二风道长度方向任意位置横截面面积相等。

所述过渡风道为锥形结构，其横截面面积在气流流动方向上递增，所述过渡风道的小端与所述第一风道的末端贯通，所述过渡风道的大端与所述第二风道的首端贯通。

所述第一风道的长度为其内径的五倍以上。

所述进风风道由大小头风管确定形成，所述第一风道由小直径风管确定形成，所述过渡风道由锥形风管确定形成，所述第二风道由大直径风管确定形成，所述弯曲气流通道由弯头风管形成，所述旋转气流通道由直风管以及设置在所述直风管内部的螺旋导流板确定形成。

所述旋转气流通道由设置在所述第二风道中的螺旋导流板确定形成。所述旋转气流通道由直风管以及设置在所述直风管内部的螺旋导流板确定形成，所述螺旋导流板为连续螺旋盘绕在所述直风管的内壁螺旋片状体，所述螺旋导流板弯曲方向沿所述螺旋导流板的平面下沉螺旋弯曲。

所述螺旋导流板的外缘与所述直风管的内壁固定，所述螺旋导流板的螺旋轴心与所述直风管的轴心同轴。

所述第一风道中的开设有接料口，所述接料口开设在所述第一风道的中间位置处，所述给料装置包括储料斗、螺旋推料器以及下料槽，所述储料斗设置在所述螺旋推料器的入口处，所述下料槽设置在所述螺旋推料器的出口处,所述下料槽与所述接料口对接。

本发明的有益效果为：通过本发明独特的结构设计，能够实现第一风道中的风速大幅超过第二风道的风速，且达到拾取风速或以上，从而将静止态的物料带起形成悬浮态输送，而在第二风道内风速降低，且保持沉降风速或以上，从而能够保持物料继续保持悬浮态输送而不积料，本发明具有能降低阻力和功耗，减缓弯头磨损的优点，本发明的旋转气流通道的设计促使物料弯头风管弯曲段内壁的形成的冲击强度减弱且区域分散、磨损减少，增加了使用寿命。

附图说明

通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的直风管、螺旋导流板配合的结构示意图；

图3为本发明的直风管、螺旋导流板配合的立体示意图；

图4为本发明的物料对弯头风管的弯曲位置冲击区域分散的示意图。

图5为传统技术的结构示意图；

图6为传统技术物料对弯头风管的弯曲位置形成直冲的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

基于物料输送的原理，物料从静止态，被气流推动逐渐加速，当气流提升到一定的风速时，物料就能被气流拾取离开管底，形成悬浮状态，此时能将物料从静止态变为悬浮态的最小风速称为拾取风速。物料从悬浮态，被阻力牵制逐渐减速，当气流降低到一定的风速时，物料就能被重力掉落到管底，形成静止态，此时能将物料从悬浮态变为静止态的最小风速称为沉降风速。物料在输送风管内不出现积料，物料必须处于悬浮态。

由于风管管壁与中心的风速存在很大的差异，且物料从静止态加速到悬浮态的气流拾取风速，通常比物料从悬浮态减速到静止态的气流沉降速度大很多(据实验数据，砂子的拾取风速为16m/s左右，沉降风速为7m/s左右)，说明物料从静止态转变为悬浮态输送较难，需要的风速较大，物料从悬浮态保持悬浮态输送则较容易，需要的风速较小。

故可在下料槽附近利用较高的风速(大于拾取风速)将静止态的物料转变为悬浮态进行输送，下料槽之后的风管利用较小的风速(大于沉降风速)继续保持悬浮态进行输送而不积料。

基于上述理由，参考图1-3，本发明提供一种物料气力输送装置的物料输送管道，如图1所示，包括进风风道11、第一风道21、过渡风道31、第二风道41、旋转气流通道51以及弯曲气流通道61，所述第一风道21横置在给料装置70的下方用于接收物料，所述进风风道11与所述第一风道21的前端贯通，所述进风风道11为所述第一风道21提供气源，所述第一风道21的轴向截面积小于所述第二风道41的轴向截面积，所述第一风道21通过所述过渡风道31过渡到所述第二风道41，所述旋转气流通道51分别与所述第二风道41、弯曲气流通道61贯通，使物料和气流通过所述旋转气流通道51中能够形成旋转气流后进入所述弯曲气流通道61。

在本实施例子当中，弯曲气流通道61与物料气力输送装置分离器、风机连接，促使空气能够从进风风道11依次进入第一风道21、过渡风道31、第二风道41、旋转气流通道51、弯曲气流通道61，第一风道21通过过渡风道31过渡到第二风道41，即可获得第一风道21中的风速大幅超过第二风道41的风速，且达到拾取风速或以上，从而将静止态的物料带起形成悬浮态输送，在第二风道41内风速降低，且保持沉降风速或以上，从而能够保持物料继续保持悬浮态输送而不积料。

所述第一风道21中的开设有接料口211，所述接料口211开设在所述第一风道21的中间位置处，所述给料装置70包括储料斗71、螺旋推料器72以及下料槽73，所述储料斗71设置在所述螺旋推料器72的入口处，所述下料槽73设置在所述螺旋推料器72的出口处,所述下料槽73与所述接料口211对接，以实现物料能够通过给料装置70下放到接料口211的位置处。

所述过渡风道31为锥形结构，其横截面面积在气流流动方向上递增，所述过渡风道31的小端与所述第一风道21的末端贯通，所述过渡风道31的大端与所述第二风道41的首端贯通。

所述第一风道21的轴向截面积为所述第二风道41的轴向截面积的一半，所述第一风道21长度方向任意位置的横截面面积相等，所述第二风道41长度方向任意位置横截面面积相等。

所述第一风道21的长度为其内径的五倍以上。由于小直径风管的长度不长，占整个系统风管长度的比例很小，而大直径风管长度较长，占整个系统风管长度的比例很大，故系统的风管气流阻力基本是由大直径风管部分的阻力决定的，本发明的风管气流阻力较传统的小很多，功耗亦较传统的小很多。

在本实施例子当中，所述进风风道11由大小头风管10确定形成，所述第一风道21由小直径风管20确定形成，所述过渡风道31由锥形风管30确定形成，所述第二风道41由大直径风管40确定形成，所述弯曲气流通道61由弯头风管60形成，如图2、图3所示，所述旋转气流通道51由直风管50以及设置在所述直风管50内部的螺旋导流板52确定形成。

值的一提的是，实际上上述直风管50的横截面与大直径风管40的横截面一致，在足够长的大直径风管40中也可以直接设置螺旋导流板52，以形成旋转气流通道，即所述旋转气流通道51还可以由设置在所述第二风道41中的螺旋导流板52确定形成，只要能够在第二风道的末端形成旋转气流即可。

在本实施例子当中，上述大小头风管10、小直径风管20、锥形风管30、大直径风管40、直风管50、弯头风管60从左到右依次对接在一起，当然上述进风风道11、第一风道21、过渡风道31、第二风道41、旋转气流通道51、弯曲气流通道61也可以直接通过一个管道中实现。

在这里值的注意的是，所述小直径风管、大直径风管均为直管，大直径风管的直径大于小直径风管的直径，而且所述第一风道21长度方向任意位置的横截面面积相等，同样所述第二风道41长度方向任意位置的横截面面积相等。

如图3所示，所述螺旋导流板52为连续螺旋盘绕在所述直风管50的内壁螺旋片状体，所述螺旋导流板52弯曲方向沿所述螺旋导流板52的平面下沉螺旋弯曲。

所述螺旋导流板52的螺旋外缘与所述直风管50的内壁固定，所述螺旋导流板52的螺旋轴心与所述直风管50的轴心同轴。

所述螺旋导流板52具有起始端521与终止端522，所述起始端与所述直风管50的左端面齐平或者有间距，所述终止端与所述直风管50的右端面齐平或者有间距。

在其他实施例子当中，所述终止端522还可以伸入至所述弯头风管的内部。

由于螺旋导流板52的导流作用，气流和物料接触螺旋导流板52后形成一定强度的旋转气流(旋转强度受螺旋导流板52的高度，叶数以及旋转角度等因素影响调节)，到达弯曲段的气流或者物料有一定的旋转分散和扰动，因而对弯头风管弯曲段内壁的形成的冲击强度减弱(如图4中B位置)，且区域分散、磨损减少，增加了使用寿命。

在有些实施例子当中，本发明的弯头风管还可以增加相同结构的大直径风管、弯头、直风管、螺旋导流板进行气流方向的调整，以方便安装后续的分离器、风机安装，用户根据实际使用环境进行增补零部件。

综上，本发明利用了物料的拾取风速与沉降风速差异，在物料需要从静止态到悬浮态输送的下料槽附近区域，减小风管直径提高风速以保证物料能全部被拾取形成悬浮态输送，在物料需要保持悬浮态输送的下料槽附近以外区域，加大风管直径降低风速，既能让物料保持悬浮态输送不沉降，又能降低阻力和功耗，甚至减缓弯头等的磨损。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种物料气力输送装置的物料输送管道，包括进风风道、第一风道、过渡风道、第二风道、旋转气流通道以及弯曲气流通道，所述第一风道横置在给料装置的下方用于接收物料，所述进风风道与所述第一风道的前端贯通，所述进风风道为所述第一风道提供气源，其特征在于：所述第一风道的轴向截面积小于所述第二风道轴向截面积，所述第一风道通过所述过渡风道过渡到所述第二风道，所述旋转气流通道分别与所述第二风道、弯曲气流通道贯通，使物料和气流通过所述旋转气流通道中能够形成旋转气流后进入所述弯曲气流通道。

2.如权利要求1所述的一种物料气力输送装置的物料输送管道，其特征在于，所述第一风道的轴向截面积为所述第二风道的轴向截面积的一半。

3.如权利要求1所述的一种物料气力输送装置的物料输送管道，其特征在于，所述第一风道长度方向任意位置的横截面面积相等，所述第二风道长度方向任意位置横截面面积相等。

4.如权利要求1所述的一种物料气力输送装置的物料输送管道，其特征在于，所述过渡风道为锥形结构，其横截面面积在气流流动方向上递增，所述过渡风道的小端与所述第一风道的末端贯通，所述过渡风道的大端与所述第二风道的首端贯通。

5.如权利要求1所述的一种物料气力输送装置的物料输送管道，其特征在于，所述第一风道的长度为其内径的五倍以上。

6.如权利要求1所述的一种物料气力输送装置的物料输送管道，其特征在于，所述进风风道由大小头风管确定形成，所述第一风道由小直径风管确定形成，所述过渡风道由锥形风管确定形成，所述第二风道由大直径风管确定形成，所述弯曲气流通道由弯头风管形成，所述旋转气流通道由直风管以及设置在所述直风管内部的螺旋导流板确定形成。

7.如权利要求1所述的一种物料气力输送装置的物料输送管道，其特征在于，所述旋转气流通道由设置在所述第二风道中的螺旋导流板确定形成。

8.如权利要求1所述的一种物料气力输送装置的物料输送管道，其特征在于，所述旋转气流通道由直风管以及设置在所述直风管内部的螺旋导流板确定形成，所述螺旋导流板为连续螺旋盘绕在所述直风管的内壁螺旋片状体，所述螺旋导流板弯曲方向沿所述螺旋导流板的平面下沉螺旋弯曲。

9.如权利要求7所述的一种物料气力输送装置的物料输送管道，其特征在于，所述螺旋导流板的外缘与所述直风管的内壁固定，所述螺旋导流板的螺旋轴心与所述直风管的轴心同轴。

10.如权利要求1所述的一种物料气力输送装置的物料输送管道，其特征在于，所述第一风道中的开设有接料口，所述接料口开设在所述第一风道的中间位置处，所述给料装置包括储料斗、螺旋推料器以及下料槽，所述储料斗设置在所述螺旋推料器的入口处，所述下料槽设置在所述螺旋推料器的出口处,所述下料槽与所述接料口对接。

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