CN1712117A - 智能气力掺混装置 - Google Patents

Abstract

一种智能气力掺混装置，包括掺混料仓、射流喷射管和物料输送管线，还包括高压喂料装置、高压输料管阀、多级涡壳多锥扩流分离器和高压脉动除尘器，掺混料仓的底部连接有掺混室，且掺混料仓与掺混室连通，并在该掺混料仓的倒锥部设置有多锥混合扩流装置，掺混料仓内具有多根中心管和多根贴壁管，贴壁管通过输送管线与高压喂料装置连通，高压喂料装置通过输送管线与射流喷射管连通，射流喷射管通过管线与高压输料管阀连通，高压输料管阀通过管线与多级涡壳多锥扩流分离器连通，多级涡壳多锥扩流分离器分别通过管线与掺混料仓和高效脉动除尘器连接。本发明过滤精度高、除尘效果好、掺混效率高、且能适应多种不同物理化学特性物料的处理要求。

Description

智能气力掺混装置

技术领域

本发明涉及对不同时间段所产生的不同批次的粉、粒体物料的输送装置，具体地说，涉及一种智能气力掺混装置。

背景技术

在工业化大批量生产化过程中，为了达到不同时间段所产生的不同批次的粉、粒体相关物料的相对稳定的物理化学特性要求，需要对此物料进行掺混。在非机械直接接触情况下的掺混形式基本为气力输送形式。在石油化工、粮油饲料、矿山冶金、仓储物流等众多行业中都涉及到粉、粒体物料的输送。而在许多方面气力输送又具有与其它机械式输送不可比拟的优点：在气力负压分碎中能提高粉碎细度和粉碎效率、输送过程中物料残留和交叉污染少、设备占地面积小、传动部件少结构简单、输送距离长。因而经常将气力输送形式运用到物料掺混系统中，在中国专利说明书中公开的主要有重力式掺混装置(专利号：95222671.5)、多管式重力掺混装置用三芯管(专利号：01246871.1)、旋叶壁管混合型重力掺混装置(专利号：03218775.0)、固体粉粒体气力输送及掺混装置(申请号：03150704.2)等。但这些装置普遍存在过滤精度低、除尘效果差、掺混效率低、不能适应多种不同物理化学特性物料处理要求的缺陷，而且无法实现系统智能化集中控制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种过滤精度高、除尘效果好、掺混效率高、且能适应多种不同物理化学特性物料处理要求的智能气力掺混装置。

实现上述目的的技术方案是：一种智能气力掺混装置，包括掺混料仓、射流喷射管和物料输送管线，还包括高压喂料装置、高压输料管阀、多级涡壳多锥扩流分离器和高压脉动除尘器，掺混料仓的底部连接有掺混室，且掺混料仓与掺混室连通，掺混料仓的下部呈倒锥形，并在该掺混料仓的倒锥部设置有多锥混合扩流装置，掺混料仓内具有多根中心管和多根贴壁管，贴壁管通过输送管线与高压喂料装置连通，高压喂料装置通过输送管线与射流喷射管连通，射流喷射管通过管线与高压输料管阀连通，高压输料管阀通过管线与多级涡壳多锥扩流分离器连通，多级涡壳多锥扩流分离器分别通过管线与掺混料仓和高效脉动除尘器连接。

在上述技术方案中，采用高压压缩气体作为输送动力源，输送气体压力可达0.35～0.5MPa，可充分保证输送动力，气固两相流质量混合比可达μ＝40～60，大大提高输送运行速度和输送距离，长距离输送可达3000米，高度可达80米；系统输送能力可达100吨/小时，能真正实现浓相两相流正压大流量一点对多点长距离输送；由于采用高压射流喷射管，依据空气动力学气固两相流相关理论及相关实验经验数据可将输出物料，经过高压气体由射流喷射管大流量加速到气固两相流要求设定的速度，并在输送管中形成合理气固体两相流，充分保证处理物料的流态化运动，大大提高气固两相流质量混合比，减少了输送气体用量降低了系统能耗；由于料气分离装置是一级大物流分离且为多级涡壳多锥扩流分离器，过滤精度达99.5％，二级采用微量含粉尘分离的高效脉动除尘器，分离效率达到99.999％，排出气体中的颗粒微尘不大于0.1μm。此外，掺混料仓采用多根中心管式结构和多根贴壁结构相结合的掺混管。在待掺混仓体内不同位置不同批次的粉、粒体待掺混物料经过不同形式的掺混管上不同高度位置的开口中输送到待掺混仓体下部的掺混室，并在待掺混仓体倒锥体部采用多锥混合扩流装置共同参加体积瞬间扩充式强力掺混。充分适应了多种不同物理化学特性的处理物料要求，大大提高了掺混即时产能，缩短掺混时间。处理产品的掺混均匀度可由在先技术的92％提高到96％。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中掺混料仓的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视示意图；

图4为本发明的控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1～3所示，一种智能气力掺混装置，包括掺混料仓2、射流喷射管11和物料输送管线，还包括高压喂料装置7、高压输料管阀12、多级涡壳多锥扩流分离器13和高压脉动除尘器14，掺混料仓2的底部连接有掺混室17，且掺混料仓2与掺混室17连通，掺混料仓2的下部呈倒锥形，并在该掺混料仓2的倒锥部设置有多锥混合扩流装置6，掺混料仓2内具有多根中心管3和多根贴壁管4，贴壁管4通过输送管线与高压喂料装置7连通，高压喂料装置7通过输送管线与射流喷射管11连通，射流喷射管11通过管线与高压输料管阀12连通，高压输料管阀12通过管线与多级涡壳多锥扩流分离器13连通，多级涡壳多锥扩流分离器13分别通过管线与掺混料仓2和高效脉动除尘器14连接。

如图1所示，高压喂料装置7上设置有扩流缓冲器9。采用扩流缓冲器9可以降低物料的输送速度，减轻物料对高压喂料装置7的冲击。

如图1、4所示，输送管线上安装有压力计15、温度计16、流量计10、压差计8和湿度计1，掺混料仓2的外壁上安装有料位计5，且这些压力计15、温度计16、流量计10、压差计8、湿度计1和料位计5分别通过传输线与PLC可编程序控制器连接。采用这种结构后，具体现场实施过程中，对现场掺混物料的温度、湿度、管道仓体压力、压差、流量、仓内物料料位等进行监测，通过PLC可编程序控制器连接DCS集中控制系统实现实时顺序互动连锁，完成计算机集中管理的功能，实现多点动态化人性化无人有效监控。满足了现代化工业实行系统智能化、危险区域无人化、系统控制可视化、系统管理集约化的要求。并采取必要和充分可行的方案有效地保证了整个系统的安全、可靠、长期低能耗运行，使本发明具有低耗气、无污染、低噪音、料气比高、破碎少、自动化程度高、防堵塞等优点。

本发明的工作原理如下：采用高压喂料装置1连续地从掺混料仓2内输出物料，由高压输送气体经过由特定处理的射流喷射管11将待掺混物料大流量加速到设定速度。再通过高压输料管阀12返回到多级涡壳多锥扩流分离器13进入掺混料仓2内，输送用气体由气固分离设备多级涡壳多锥扩流分离器13和高效脉动除尘器14分开。掺混仓体2倒锥部的多锥混合扩流装置6共同参加体积瞬间扩充式强力掺混。在掺混料仓内不同位置不同批次的固粒体物料经过不同形式的掺混管上不同高度位置的开口输送到掺混料仓2底部的掺混室17，当系统完成智能掺混后合格物料可通过高压输料管阀12多点顺序地进入下道工序。

如图4所示，本发明的智能控制部分依据计算机集中管理、分散控制的原则，上位机由DCS集中控制系统完成计算机集中管理的功能，下位机由以PLC可编程序控制器为核心的控制结构完成，实现对设备进行信号采集和动作控制的功能。上下位机之间通过特定的通信连接实现数据共享。各个控制集中点之间采用PROFIBUS总线连接，通信速度高，稳定可靠，可随意扩展且节省了大量电缆和布管。对于各设备的模拟量信号，本装置采用直接专用电缆连接至主控制器CPU上，减少了多种干扰，提高了系统的可靠性。此外，主控制器CPU通过特定的通信连接接受上位机DCS集中控制系统的操作命令并传输至各个现场设备以实现操作人员对整个生产线的拟化监控。在拟态化智能控制系统具体现场实施过程中采用现场均混物料的温度、湿度、管道仓体压力压差、流量、仓内物料重量料位等监测进行实时多点动态化人性化现场无人有效监控。

Claims (3)

1、一种智能气力掺混装置，包括掺混料仓(2)、射流喷射管(11)和物料输送管线，其特征在于：还包括高压喂料装置(7)、高压输料管阀(12)、多级涡壳多锥扩流分离器(13)和高压脉动除尘器(14)，掺混料仓(2)的底部连接有掺混室(17)，且掺混料仓(2)与掺混室(17)连通，掺混料仓(2)的下部呈倒锥形，并在该掺混料仓(2)的倒锥部设置有多锥混合扩流装置(6)，掺混料仓(2)内具有多根中心管(3)和多根贴壁管(4)，贴壁管(4)通过输送管线与高压喂料装置(7)连通，高压喂料装置(7)通过输送管线与射流喷射管(11)连通，射流喷射管(11)通过管线与高压输料管阀(12)连通，高压输料管阀(12)通过管线与多级涡壳多锥扩流分离器(13)连通，多级涡壳多锥扩流分离器(13)分别通过管线与掺混料仓(2)和高效脉动除尘器(14)连接。

2、根据权利要求1所述的智能气力掺混装置，其特征在于：高压喂料装置(7)上设置有扩流缓冲器(9)。

3、根据权利要求1或2所述的智能气力掺混装置，其特征在于：输送管线上安装有压力计(15)、温度计(16)、流量计(10)、压差计(8)和湿度计(1)，掺混料仓(2)的外壁上安装有料位计(5)，且这些压力计(15)、温度计(16)、流量计(10)、压差计(8)、湿度计(1)和料位计(5)分别通过传输线与PLC可编程序控制器连接。

Images