CN1438961A - 输送固体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用来输送在输送介质(15)中的固体(2)的方法，其中固体(2)输送给一具有出口(7)的容器(5)。这里固体(2)不借助于机械驱动的零件分散在输送液(15)内和加入输送管道(4)内。
Description
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的方法。
例如由DE19755732C2已知，通过一管道输送由粒料和水组成的分散液。为了由固体和液体产生分散液众所周知，首先将固体放入一装有液体的容器内，并用机械搅拌装置与液体混合。接着将固体液体混合物从容器底部抽出。这通过一离心泵进行，该泵将固体液体混合物从其轴向入口向切向出口抽入管道内。
这种方法的缺点是，固体既通过设置在容器内的搅拌装置又通过泵承受机械载荷，这导致固体不希望的磨损和/或敏感的固体颗粒的损伤。这种方法对于其比重小于用来输送固体的液体的比重的固体产生特别不利的影响，因为比重小的固体，象在离心机中一样，有这样的倾向，即积聚在离心泵叶轮的中心。由此使泵的效率变差，因为必须将固体从叶轮中心挤出。此外固体承受特别大的机械应力，因为积聚在泵中心的各个固体颗粒相互发生磨擦。即使在容器内比重小的固体也经受较大的载荷，因为它通过机械搅拌装置克服升力被强制送到底面上的出口处。
本发明的目的是，开发一种方法，用这种方法时固体不必借助于机械驱动的零件便分散在输送液体内，并送入输送管道，它不需维护，并且通过这种方法特别是可以不受大的机械应力地液力输送比重小的固体。
这个目的从权利要求1前序部分的特征出发按照本发明通过权利要求1的特征来实现。在从属权利要求中给出优良和适宜的改进结构。
在本方法中通过流入做成发送容器的容器内的输送介质，例如水，产生一向下游的旋转流动，这时固体被输送介质引向出口。通过输送介质这种螺旋形的、急速向下正对准出口的导出使进入到输送介质中的固体被输送介质带走，并与输送介质一起离开发送容器进入一个管道。为了形成这种类型的流动在发送容器内不需要运动机械，因此不会发生单个固体颗粒与运动的机械构件如搅拌装置或泵的叶轮的会造成磨损和载荷的接触。
通过借助于完全切向流入的输送介质产生流动，可以在容器内产生流动，而不需要为此在容器内的结构空间。
借助于一定量给料装置将固体加入容器，可以使输送介质与固体相互准确地匹配，并由此可以调整对于液力输送最佳的在固体液体混合物内的液体成分和固体成分的比例。
本发明内容的一种优良结构设想，固体以较小的或较大的或大致和输送介质一样大的密度输送。由此可以用一种方法进行极其不同的固体的输送，使得用来输送具有另一种密度的固体的方法不必进行重新调整。
通过形成具有泵的效果的流动用来使输送介质保持循环流动的机械泵可以设置在这样的位置上，在这个位置上它只需输送纯的输送介质。因此泵可以与当时的待输送固体无关地最佳地用于输送确定的输送介质。
通过借助于新进入发送容器的输送介质对已存在于发送容器内的输送介质的推动可以仅仅通过流入的输送介质的流动能量形成和保持在发送容器内输送介质的旋转运动。
此外本发明的内容设想，输送介质流在一特别是旋转对称的，特别是逐渐缩小的发送容器的螺旋形轨道上引到一出口。因此在容器内形成一种旋流器，它和旋风分离器不同只有一个出口。换言之由射流产生的输送介质的旋转在容器内形成一旋涡，它在一个出口中流出。
本发明内容的一种优良结构设想，发送容器直至出口为止做成锥形的。通过发送容器的锥形结构有利于分布逐渐缩小的螺旋形轨道上的液流的形成，因为它通过容器壁引导。
如果作为液体存在的输送介质大致平行于容器壁和大致垂直于发送容器轴线通过一输入喷嘴流入容器，则这是有利的。由此达到，液流作为整体看象环形外壳层一样贴在容器壁上，并由它引导。通过输入喷嘴与垂直于容器纵轴分布的平面构成的角度，可以控制螺旋形轨道的升角。
按本发明方法的一种特别的实施形式设想，固体，例如是塑料颗粒，通过一(配料)叶轮闸门(Zellenradschleuse)加入发送容器内。这样发送容器也可以被(气)加载，使得在其内腔内形成比外界高的压力。
其次按本发明建议，将固体在一没有输送介质过流的区域内输送给容器。为此只要在容器上的一个简单的孔就足够了，固体通过该孔输入。
将固体按要求输送给一个空心圆锥特别有利，此空心圆锥由在螺旋形轨道上运动的输送介质形成，因为空心圆锥的全部锥形外壳面用作固体的输入面，并且固体从锥形外壳面向出口或向容器轴线输送。
本发明内容的一种特别的结构形式设想，将固体作为固体液体混合物输送给输送介质。由此也可以输送已经作为固体液体混合物存在的固体。
在一种优选的结构方案中按本发明的装置具有一向出口逐渐缩小的容器，该容器具有一用于液体输送介质的输入喷嘴，它基本上垂直于容器的主轴，并平行于容器壁布置。通过这样设置的输入喷嘴可以用简单的方法沿容器壁形成一在螺旋形轨道上朝出口方向伸展的液流。
本发明装置的另一种优良结构设想，在容器壁上设置多个输入喷嘴，它们最好位于一垂直于容器纵轴分布的平面内。由此可以让更大的液体量流入容器，它们受容器壁引导，并共同汇合成一有抽吸作用的螺旋形液流。
发送容器内的流动图通过入口横截面的变化确定是有利的。用这种方法输送设备可以调整到用于不同固体的输送。
本发明的一种变型结构设想，发送容器内输送介质的液面通过一气压调节器调整。由此可以控制容器的填充水平，并防止输送介质一直上升到设置在容器上方的定量给料装置内。
本发明的其它细节在附图中借助于示意表示的实施例说明。其中表示：
图1一用于液力输送的设备的示意图，
图2一发送容器的示意剖视图，
图3另一种发送容器的示意剖视图，
图4图3中所示的发送容器沿IV-IV剖分线的剖视图，
图5另一种发送容器的剖视图，
图6带有可调的入口横截面的发送容器的剖视图。
图1表示一用于固体2液力输送的设备1的示意图。设备1主要由两个存储器3组成，它们通过一输送管4相互连接，其中一个存储器3做成容器5，另一个存储器3做成接收容器6。容器5通过一出口7过渡到输送管4。它以一入口8通入接收容器6。容器5通过一里面设有电力驱动的泵10的输送管9与接收容器6连接。此外容器5通过一通入容器盖11的输入管12与一储存容器13连接，在储存容器内准备好固体2。固体2通过一定量给料装置14输送给容器5。位于输入管9内的输送介质15借助于泵10沿箭头方向X1输送，并通过一切向于圆形横截面的容器5设置的喷嘴16引入位于容器5内的输送介质15中。通过将输送介质15引入容器5在容器内形成一液流17，它绕容器轴线18旋转地向出口7流动，其中出口7设置在容器5的锥形缩小的底面19上。比重小于输送介质的固体2借助于定量给料装置14通过一空腔20倾倒在位于容器5内的输送介质15上，并通过液流17，象在离心分离器中一样，引向容器轴线18，并沿箭头方向X2向容器5的出口7移动。固体2和输送介质15一起作为固体液体混合物21离开出口7(混合物在液流17中形成)，经过输送管4沿箭头方向X3流动。固体液体混合物21经过入口8进入接收容器6，接受容器做成分离器22。在分离器22内固体液体混合物21分离成固体2和输送介质15。固体2经过一支管23从分离器22中输出。输送介质15进入输入管9，在管中它借助于泵10重新输送给容器5，并用这种方法在一输送介质循环24中运动。
按照一种未画出的实施方案设想，接收容器做成接收/发送容器，其中在容器上部从固体中至少部分抽走输送介质，在容器下部通过流入的输送介质象发送容器一样形成一液流，通过它可以将固体或者该固体液体混合物抽入另一容器。自然也可以进行分散液的分离，并在分开的容器中继续输送。因此可以通过发送和接收容器的顺序排列实现远距离输送。在某些情况下也可以设置中间存储器。
图2表示一容器5的示意剖视图，它用作分散容器。在容器5内的输送介质15的液面25通过一气压调节器26保持基本恒定。如果输送介质15的液面25或填充水平升高到超过填充高度H1，那么便借助于气压调节器26提高在容器空腔20内的压力，从而至少部分地阻止输送介质15从输入管9通过喷嘴16继续流入容器5。空腔20的(气)加载通过一气体管道27和一配设于它的调节阀28进行，调节阀28受气压调节器26调节。如果输送介质15的液面25下降到填充高度H2以下，那么借助于气压调节器26降低在容器5的空腔20内的压力，使得从输入管9中流出的输送介质15克服较小的阻力。
图3表示另一个容器5的示意剖视图。通过箭头29表示液流17的典型的分布。液流由从一输入管9经过喷嘴16切向进入容器5的输送介质15形成，输送介质15从容器壁30朝向容器轴线18流动，在这里它同时沿箭头X2方向向容器5的出口7运动。因此输送介质15具有一个轴向速度分量VA和一径向速度分量VR。通过液流17输送介质15在表面15’上形成一圆锥形漏斗38，投放到表面15’上的固体2通过这个漏斗引向容器轴线18或出口7的方向。
图4表示一在图3中所示的容器5的示意剖视图，其中在容器内形成的液流17通过箭头31表示。通过输入管9经过喷嘴16输入的输送介质15在一沿容器壁30的螺旋形轨道32上流向出口7，因此具有一切向速度分量VT。输送介质15或固体2具有轴向、径向和切向速度分量VA、VR、VT，其中速度朝向出口7逐渐加大。
图5表示另一容器5的示意剖视图。在容器5内设有三个喷嘴16至16”，它们在同一高度处均匀设置在容器壁30上。喷嘴16至16”产生射流33至33”，它们在螺旋形轨道32至32”上沿容器轴线18或螺旋线轴线18’(通过箭头34表示)方向流向出口7。
图6表示一容器5的剖视图，该容器具有一输入管9，它具有一带有可调入口横截面A的喷嘴16。入口横截面A可通过一可绕一活节36沿箭头37方向旋转的阀板35来调整。根据固体2和输送介质15的密度的不同可以通过入口横截面A的形状改变速度分量VA、VR、VT。
实施例的说明在假定采用水作为输送介质和采用塑料粒料作为输送物的条件下进行，塑料粒料轻于或大致和水一样重。
本发明不局限于所示或所述的实施例。而是在权利要求保护的范围内它包括本发明的许多改进结构。特别是本发明还设想，输送比重大于输送介质的固体。在这里旋转的液流促使固体在穿过容器的出口之前便产生旋转运动，从而有效地克服堵塞。
另一种未示出的实施方案设想，最好是通过导板在管内形成螺旋形流动，并通过例如一导管或(配料)叶轮闸门将固体输送给旋转着的液流。
附图标记表1 设备 2 固体3 存储器 4 输送管5 容器 6 接收容器7 出口 8 入口9 输入管 10 泵11 容器盖 12 输入管13 储存容器 14 定量给料装置15 输送介质 15’ 表面16 喷嘴 17 液流18 容器轴线 19 底面20 空腔 21 固体液体混合物22 分离器 23 支管24 输送介质回路 25 液面26 气压调节器 27 气体管道28 调节阀 29 箭头30 容器壁 31 箭头32 螺旋形轨道 33 射流(束)34 箭头末端 35 阀板36 活节 37 箭头方向38 漏斗
Claims (14)
1.用来输送在一输送介质(15)内的固体(2)的方法，其中固体(2)输送给一带出口(7)的容器(5)，其特征为：流入容器(5)内的输送介质(15)产生一向下游旋转流动的液流(17)，在这时固体(2)被输送介质(15)引向出口(7)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征为：朝向下游流动的旋转液流(17)通过尽可能切向流入的输送介质(15)产生。
3.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：固体(2)从上方，特别是通过一定量给料装置(14)输送给容器(5)。
4.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：固体(2)的密度小于或大于或基本等于输送介质(15)的密度。
5.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：只有输送介质(15)流过用来输送固体(2)和输送介质(15)或固体液体混合物的泵(10)。
6.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：存在于容器(5)内的输送介质(15)通过流入容器(5)的输送介质(15)产生旋转运动。
7.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：输送介质(15)的液流(17)在特别是旋转对称的并特别是逐渐缩小的容器(5)的螺旋形轨道(32)上引向出口(7)。
8.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：输送介质(15)基本平行于容器壁(30)和基本垂直于容器轴线(18)经过一喷嘴(16)进入容器(5)。
9.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：固体(2)通过配料叶轮闸门加入容器(5)。
10.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：固体(2)在一没有输送介质(15)流过的区域(20)内输送给容器(5)。
11.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：固体(2)输入一由输送介质(15)形成的空心圆锥(38)内。
12.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：固体(2)作为固体液体混合物(21)输送给输送介质(15)。
13.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：液流(17)在容器(5)内的流动图通过入口横截面(A)的改变确定。
14.按上述权利要求之任一项所述的方法，其特征为：输送介质(15)在容器(5)内的液面(25)通过一气压调节器(26)调整。
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