CN117342272A - 一种用于毫米级固体颗粒的输送管、设备及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于毫米级固体颗粒的输送管、设备及使用方法,在不停机的情况下,实现更换新的输送管,提高输送效率。该输送管包括一端为进口端、另一端为出口端的弯管体,固定连接在弯管体进口端的第一接头,固定连接在弯管体出口端的第二接头,所述第一接头和第二接头的结构相同,所述第一接头包括筒体和环状凸缘,筒体一端和弯管体固定连接,筒体另一端外壁和环状凸缘固定连接。
Description
技术领域
本发明属于固体颗粒的输送领域,具体来说,涉及一种用于毫米级固体颗粒的输送管、设备及使用方法。
背景技术
母粒(英文名称Masterbatches)全名塑料母粒。塑料母粒是一种塑料加工助剂,它是由超量的化学助剂、载体树脂和分散剂等所组成。塑料母粒通常可以分为普通填充母粒和功能性母粒,如色母粒、防雾滴母粒等。塑料母粒的粒径通常为2~4毫米。当塑料母粒生成后,从输出设备的输出口输送到输入设备中。采用气流流动带动塑料母粒流动,实现对塑料母粒的输送。由于输出设备的输出口的轴线和输入设备的输入口轴线不是同一条直线,所以输出设备的输出口和输入设备的输入口之间需要利用弯管连接。目前,市场上使用的塑料母粒连接弯管,因塑料母粒连续冲击,极易磨损。此时就需要输出设备停机,更换新的弯管后,再开启输出设备重新工作。这样就降低了输出设备的工作效率。同时,现有的弯管通常采用法兰或螺纹和输出设备或输入设备连接。这也降低了弯管的更换效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于毫米级固体颗粒的输送管、设备及使用方法,在不停机的情况下,实现更换新的输送管,提高输送效率。
为解决上述技术问题,本发明实施例采用以下技术方案:
第一方面,本实施例提供一种用于毫米级固体颗粒的输送管,包括一端为进口端、另一端为出口端的弯管体,固定连接在弯管体进口端的第一接头,固定连接在弯管体出口端的第二接头,所述第一接头和第二接头的结构相同,所述第一接头包括筒体和环状凸缘,筒体一端和弯管体固定连接,筒体另一端外壁和环状凸缘固定连接。
作为优选例,所述弯管体的内径根据式(1)确定:
其中,Fs表示固体颗粒的流量,单位:kg/s;dt表示弯管体(1)的内径,单位:m;dp表示固体颗粒的直径,单位:m;Cw表示第一系数,C0表示第二系数,g表示重力加速度,ρ表示气固混合物的堆密度,单位:kg/m3;θr表示固体颗粒的休止角,单位:°。
作为优选例,所述弯管体的曲率半径的确定过程为:
首先,根据式(2)确定弯管体的阻力系数fb:
然后,根据弯管体的阻力系数和式(3),确定弯管体的曲率半径rb;
rb=[1.48787+13.39314×(1.65955×10-4)fb]×dt 式(3)
其中,Δpb表示弯管体两端的压降,单位:Pa;fb表示弯管体的阻力系数,ρ表示气固混合物的堆密度,单位:kg/m3;u0表示气体的表观上升速度,单位:m/s;rb表示弯管体的曲率半径,dt表示弯管体的内径。
第二方面,本实施例提供一种设备,包括含有输出口的输出设备、含有输入口的输入设备、输送管,所述输出设备的输出口和输送管的第一接头之间卡扣连接,所述输入设备的输入口和输送管的第二接头之间卡扣连接。
作为优选例,所述输出设备的输出口设有第三接头,所述输入设备的输入口设有第四连头,所述第三接头和第四接头的结构分别与第一接头的结构相同。
作为优选例,所述的设备,还包括第一卡扣件和第二卡扣件,第一卡扣件连接第三接头的环状凸缘和第一接头的环状凸缘,第二卡扣件连接第四接头的环状凸缘和第二接头的环状凸缘。
作为优选例,所述的设备,还包括过滤网板,所述过滤网板位于输出设备内腔,覆盖且连接在输出设备的输出口上。
作为优选例,所述输出设备中设有第一管道和第二管道,第一管道和第二管道位于输出设备的输出腔中,第一管道的一端和输出腔相通,第一管道的另一端和输出设备的输出口连接,所述第一管道上设有第一单向阀,第二单向阀和控制阀,所述第二管道的一端和第一单向阀连接,第二管道的另一端和第二单向阀连接,所述第二单向阀和控制阀相对,且第二单向阀位于过滤网板上方,控制阀位于过滤网板下方。
第三方面,本实施例还提供一种使用方法,所述方法包括:利用第一卡扣件连接第三接头的环状凸缘和第一接头的环状凸缘,利用第二卡扣件连接第四接头的环状凸缘和第二接头的环状凸缘;开启输出设备,将毫米级固体颗粒从输出设备通过输送管输送到输入设备中。
作为优选例,所述的使用方法,还包括:当需要更换输送管时,保持输出设备和输入设备的工作状态,拆卸第一卡扣件和第二卡扣件,将正在工作中的输送管替换为另一根输送管,再利用第一卡扣件连接第三接头的环状凸缘和另一根输送管的第一接头的环状凸缘,利用第二卡扣件连接第四接头的环状凸缘和另一根输送管的第二接头的环状凸缘。
与现有技术相比,本发明实施例的用于毫米级固体颗粒的输送管、设备及使用方法,在不停机的情况下,实现更换新的输送管,提高输送效率。本实施例的输送管两端设置了第一接头和第二接头。通过第一接头和第二接头实现输送管和外部设备的连接。第一接头包括筒体和环状凸缘,筒体一端和弯管体固定连接,筒体另一端外壁和环状凸缘固定连接。利用环状凸缘实现输送管与外部设备的卡接,从而在外部设备不停机的情况下,高效的实现更换输送管,提高输送效率。
附图说明
图1是本发明实施例的输送管的结构示意图;
图2是本发明实施例的输送管的侧视图;
图3是本发明实施例的输送管的正视图;
图4是本发明实施例的设备的结构示意图;
图5是本发明实施例的设备中的输出设备的结构示意图。
图中有:弯管体1、第一接头2、第二接头3、筒体21、环状凸缘22、输出设备4、输入设备5、第三接头6、第四连头7、第一管道8、第一单向阀81、第二单向阀82、控制阀83、第二管道9、过滤网板10。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的技术方案进行详细的说明。
如图1至图3所示,本发明实施例的一种用于毫米级固体颗粒的输送管,包括一端为进口端、另一端为出口端的弯管体1,固定连接在弯管体1进口端的第一接头2,固定连接在弯管体1出口端的第二接头3。第一接头2和第二接头3的结构相同。第一接头2包括筒体21和环状凸缘22,筒体21一端和弯管体1固定连接,筒体21另一端外壁和环状凸缘22固定连接。优选的,筒体一端和弯管体1焊接连接,筒体21和环状凸缘22一体制成。
本实施例的输送管两端设置了第一接头2和第二接头3。通过第一接头2和第二接头3实现输送管和外部设备的连接。第一接头2和第二接头3的结构相同。第一接头2包括筒体21和环状凸缘22,筒体21一端和弯管体1固定连接,筒体21另一端外壁和环状凸缘22固定连接。利用环状凸缘实现输送管与外部的输入设备和输出设备的卡接,从而高效的实现更换输送管,缩短更换时间。
在使用时,以塑料母粒为例,塑料母粒随气流从输出设备输送到输入设备中。在通过输送管时,塑料母粒冲击输送管的弯曲处。为延长输送管的使用寿命,弯管体1的内径根据式(1)确定:
其中,Fs表示固体颗粒的流量,单位:kg/s;dt表示弯管体1的内径,单位:m;dp表示固体颗粒的直径,单位:m;Cw表示第一系数,C0表示第二系数,g表示重力加速度,ρ表示气固混合物的堆密度,单位:kg/m3;θr表示固体颗粒的休止角,单位:°。
弯管体1的曲率半径的确定过程为:
首先,根据式(2)确定弯管体1的阻力系数fb:
然后,根据弯管体1的阻力系数以及式(3),确定弯管体1的曲率半径rb;
其中,Δpb表示弯管体1两端的压降,单位:Pa;fb表示弯管体1的阻力系数,ρ表示气固混合物的堆密度,单位:kg/m3;u0表示气体的表观上升速度,单位:m/s;rb表示弯管体1的曲率半径,dt表示弯管体1的内径。
通过上述过程,确定弯管体1的内径和曲率半径,可以尽可能较少塑料母粒对弯管体1的冲击力,延长弯管体1的使用寿命。
如图4所示,本发明实施例还提供一种含有上述输送管的设备,包括含有输出口的输出设备4、含有输入口的输入设备5、输送管。输出设备4的输出口和输送管的第一接头2之间卡扣连接。输入设备5的输入口和输送管的第二接头3之间卡扣连接。
输送管与输出设备4之间采用卡扣连接,不采用螺纹或法兰连接。输送管与输入设备5之间采用卡扣连接,不采用螺纹或法兰连接。
以塑料母粒为例,输出设备4是生产制成塑料母粒的设备。输入设备5是存储塑料母粒的设备。在生产现场,输出设备4的输出口轴线和输入设备5的输入口轴线不再同一条直线上。输出设备4的输出口和输入设备5的输入口通过弯曲的输送管连接。输出设备4的输出口和输送管的第一接头2之间卡扣连接,输入设备5的输入口和输送管的第二接头3之间卡扣连接。这样,当输送管受到塑料母粒冲击损坏时,通过拆除卡扣件,即可快速更换输送管。在这一过程中,由于更换输送管时间短,所以输出设备4无需停机,只会损失少量的塑料母粒。这可以保持作业的连续性。
为便于连接,优选的,输出设备4的输出口设有第三接头6,输入设备5的输入口设有第四连头7,第三接头6和第四接头7的结构分别与第一接头2的结构相同。设置第三接头6和第四连头7,可以更好实现输送管和输出设备4、输入设备5连接。当连接时,所述设备还包括第一卡扣件和第二卡扣件,第一卡扣件连接第三接头6的环状凸缘和第一接头2的环状凸缘,第二卡扣件连接第四接头7的环状凸缘和第二接头3的环状凸缘。相对的两个环状凸缘通过卡扣件连接,既实现了连接,又增加了连接的紧密性。
上述实施例的设备的使用方法,包括:
利用第一卡扣件连接第三接头6的环状凸缘和第一接头2的环状凸缘,利用第二卡扣件连接第四接头7的环状凸缘和第二接头3的环状凸缘;
开启输出设备4,将毫米级固体颗粒从输出设备4通过输送管输送到输入设备5中。
利用第一卡扣件和第二卡扣件可以实现快速安装输送管在输出设备4和输入设备5上。
当需要更换输送管时,保持输出设备4和输入设备5的工作状态,拆卸第一卡扣件和第二卡扣件,将正在工作中的输送管替换为另一根输送管,再利用第一卡扣件连接第三接头6的环状凸缘和另一根输送管的第一接头2的环状凸缘,利用第二卡扣件连接第四接头7的环状凸缘和另一根输送管的第二接头3的环状凸缘。
利用第一卡扣件和第二卡扣件可以实现快速将输送管从输出设备4和输入设备5拆除,并更换新的输送管。由于更换效率高,用时短,所以输出设备4和输入设备5可以保持工作状态,不必停机。
作为优选例,如图5所示,所述设备还包括过滤网板10,过滤网板10位于输出设备4内腔,覆盖且连接在输出设备4的输出口上。设置过滤网板10,可以实现对固体颗粒粒径的选择,筛除粒径较大的固体颗粒。符合预设粒径的固体颗粒随气流穿过过滤网板10,进入输送管中。
除了少数粒径较大的固体颗粒会堵塞过滤网板10的网孔,还有符合或小于预设粒径的固体颗粒也会堵塞过滤网板10的网孔,例如多个固体颗粒堵在同一个网孔上。为此,作为优选例,输出设备4中设有第一管道8和第二管道9,第一管道8和第二管道9位于输出设备4的输出腔中,第一管道8的一端和输出腔相通,第一管道8的另一端和输出设备4的输出口连接。第一管道8上设有第一单向阀81,第二单向阀82和控制阀83。第二管道9的一端和第一单向阀81连接,第二管道的另一端和第二单向阀82连接,第二单向阀82和控制阀83相对,且第二单向阀82位于过滤网板10上方,控制阀83位于过滤网板10下方。
固体颗粒从输出设备4在输出腔中,随气流流向第一管道8中。如果过滤网板10的网孔没有被堵塞,那么气流携带固体颗粒正常流动,穿过过滤网板10,进入输送管。如果过滤网板10的网孔被固体颗粒堵塞,且被堵塞的网孔越来越多,那么第一管道8中的气压逐渐增加,使得第一单向阀81被打开。当第一管道8中的气压大于第二管道9中的气压,第一单向阀81被打开,使得气体携带固体颗粒从第一管道8流入第二管道9中。气流在第二管道9中流动,在气流的冲击下,第二单向阀82被打开,使得气体携带固体颗粒从第二管道9流出,又进入第一管道8中。打开控制阀83。由于第二单向阀82和控制阀83相对,且第二单向阀82位于过滤网板10上方,控制阀83位于过滤网板10下方。第二单向阀82能够实现气流携带固体颗粒从第二管道9流入第一管道8中。气流携带固体颗粒从第二单向阀82流出后,冲击过滤网板10上堵塞网孔的固体颗粒。冲击时,既有气流对堵塞网孔的固体颗粒的冲击,又有气流携带的固体颗粒对堵塞网孔的固体颗粒的冲击。这大大增加了冲击效果。由于控制阀83处于开启状态,从过滤网板10上被冲下的固体颗粒,随从上向下流动的气流,穿过控制阀83,又流入输出设备4的输出腔中。由于从过滤网板10上被冲下的固体颗粒中大部分是粒径符合要求的颗粒,所以又进入输出设备4的输出腔,实现下一次的输送。当过滤网板10的网孔被清理到一定程度时,即气流可以穿过过滤网板10,第一管道8的气压等于或小于第二管道9中的压力时,第一单向阀81、第二单向阀82和控制阀83处于关闭状态,气流携带固体颗粒,穿过过滤网板1,正常流动。该实施例实现了对固体颗粒的筛选,也实现了自动清理过滤网板10。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解,本发明不受上述具体实施例的限制,上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种用于毫米级固体颗粒的输送管,其特征在于,包括一端为进口端、另一端为出口端的弯管体(1),固定连接在弯管体(1)进口端的第一接头(2),固定连接在弯管体(1)出口端的第二接头(3),所述第一接头(2)和第二接头(3)的结构相同,所述第一接头(2)包括筒体(21)和环状凸缘(22),筒体(21)一端和弯管体(1)固定连接,筒体(21)另一端外壁和环状凸缘(22)固定连接。
2.根据权利要求1所述的输送管,其特征在于,所述弯管体(1)的内径根据式(1)确定:
其中,Fs表示固体颗粒的流量,单位:kg/s;dt表示弯管体(1)的内径,单位:m;dp表示固体颗粒的直径,单位:m;Cw表示第一系数,C0表示第二系数,g表示重力加速度,ρ表示气固混合物的堆密度,单位:kg/m3;θr表示固体颗粒的休止角,单位:°。
3.根据权利要求2所述的输送管,其特征在于,所述弯管体(1)的曲率半径的确定过程为:
首先,根据式(2)确定弯管体(1)的阻力系数fb:
然后,根据弯管体(1)的阻力系数以及式(3),确定弯管体(1)的曲率半径rb:
其中,Δpb表示弯管体(1)两端的压降,单位:Pa;fb表示弯管体(1)的阻力系数,ρ表示气固混合物的堆密度,单位:kg/m3;u0表示气体的表观上升速度,单位:m/s;rb表示弯管体(1)的曲率半径,dt表示弯管体(1)的内径。
4.一种含有权利要求1所述的输送管的设备,其特征在于,包括含有输出口的输出设备(4)、含有输入口的输入设备(5)、输送管,所述输出设备(4)的输出口和输送管的第一接头(2)之间卡扣连接,所述输入设备(5)的输入口和输送管的第二接头(3)之间卡扣连接。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,所述输出设备(4)的输出口设有第三接头(6),所述输入设备(5)的输入口设有第四连头(7),所述第三接头(6)和第四接头(7)的结构分别与第一接头(2)的结构相同。
6.根据权利要求5所述的设备,其特征在于,还包括第一卡扣件和第二卡扣件,第一卡扣件连接第三接头(6)的环状凸缘和第一接头(2)的环状凸缘,第二卡扣件连接第四接头(7)的环状凸缘和第二接头(3)的环状凸缘。
7.根据权利要求4所述的设备,其特征在于,还包括过滤网板(10),所述过滤网板(10)位于输出设备(4)内腔,覆盖且连接在输出设备(4)的输出口上。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,所述输出设备(4)中设有第一管道(8)和第二管道(9),第一管道(8)和第二管道(9)位于输出设备(4)的输出腔中,第一管道(8)的一端和输出腔相通,第一管道(8)的另一端和输出设备(4)的输出口连接,所述第一管道(8)上设有第一单向阀(81),第二单向阀(82)和控制阀(83),所述第二管道(9)的一端和第一单向阀(81)连接,第二管道的另一端和第二单向阀(82)连接,所述第二单向阀(82)和控制阀(83)相对,且第二单向阀(82)位于过滤网板(10)上方,控制阀(83)位于过滤网板(10)下方。
9.一种权利要求4所述的设备的使用方法,其特征在于,所述方法包括:
利用第一卡扣件连接第三接头(6)的环状凸缘和第一接头(2)的环状凸缘,利用第二卡扣件连接第四接头(7)的环状凸缘和第二接头(3)的环状凸缘;
开启输出设备(4),将毫米级固体颗粒从输出设备(4)通过输送管输送到输入设备(5)中。
10.根据权利要求9所述的使用方法,其特征在于,还包括:
当需要更换输送管时,保持输出设备(4)和输入设备(5)的工作状态,拆卸第一卡扣件和第二卡扣件,将正在工作中的输送管替换为另一根输送管,再利用第一卡扣件连接第三接头(6)的环状凸缘和另一根输送管的第一接头(2)的环状凸缘,利用第二卡扣件连接第四接头(7)的环状凸缘和另一根输送管的第二接头(3)的环状凸缘。
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