CN1810612B - 用于气动式传送不易流动的松散材料的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于气动式传送不易流动的松散材料的方法和设备。

Description

用于气动式传送不易流动的松散材料的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于气动式传送不易流动的松散材料的方法和设备。

背景技术

开篇所述类型的方法以及实施该方法的设备可见EP 692411A1。这种已知技术采用了气动式传送松散材料的方法，其中松散材料通过气流在管道中从出发点传送至接收点，其中通过在管道中形成插塞而使松散材料以具有指定速度的密流而部分地填充了管道，在通过入口关闭阀来关闭管道的入口开口之后，管道就通过过压而被完全地或部分地腾空，并且能够通过该循环的连续重复来建立从出发点至接收点的伪连续质量流。在EP 0692441 B1中公开了一种“泵流方法”，其中通过提供一种可形成部分真空的装置而在抽吸密流的操作中来部分地填充管道，并且可通过切换至压力操作模式下来腾空管道，因此就可利用这种方法来对星式加料机或者压力容器进行配料。当平行地安装了两条抽吸管线时，就可在双重动作模式中伪连续地腾空容器和大包装袋(Big Bag)。

这里的缺点在于，在不易流动的“不流动”材料的情形下，真空不足以填充抽吸管线。这就会导致与关闭装置和输送工艺有关的问题。

作为备选，高压星式加料机和单/双压力容器迄今为止已根据现有技术来使用或者相互间组合在一起，如DE 19960221 C2中所述。

已使用了数十年的螺旋泵设有高功率的驱动电动机，以用于在在螺旋轴与输送管线之间的封闭挡板之前传送松散材料的插塞，输送管线通过输送压力来保持关闭。螺旋泵主要用于矿物材料。

DD 267850 A1显示，如果输入容器安装在螺杆吸入口的上方，则没有封闭挡板的输送螺杆还可用于供给松散材料。该螺杆并未用于克服与空气泄露有关的输入压差，而是具有调节装填率μ、即松散材料与输送空气之比或者保持其稳定的功能。

DE 4014912 A1描述了一种技术，其中，通过具有可促进输送的合适旋转方向的螺旋形预制局部柔性件，来使输送管壁保持在管壁上没有沉积物。在这里，提出了采用已知的传统压力容器技术来用于管道的实际填充。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种方法和设备，用于对不易流动的预定量的松散材料进行计量，并将其完全地腾出且传送至目标点。

该目的通过一种气动式传送不易流动的松散材料的方法来实现，其中，松散材料通过进入纵向传送装置1的输入装置8来计量，随后通过传输管线19来腾空该纵向传送装置1，其特征在于，通过输入装置8来实现进入纵向传送装置1的松散材料的计量，通过机械传送器9和流入的压缩气体17的同时动作，来执行纵向传送装置1的腾空，其中机械传送器9围绕纵向传送装置1的壁设置，使得纵向传送装置1在腾空过程中被完全地腾空。

不易于在纵向传送装置1中流动的松散材料的分配优选为均匀的。

压缩气体17在可允许气动传输的一定压力下引入。该压力一般大于1巴，但也可根据系统的不同而变动。压缩气体17优选可包括压缩空气、氮气、氧气、其它惰性气体或者它们的混合物。

出于本专利申请的目的，用语“不易流动的松散材料”描述了会形成搭接的松散材料，或者在没有引导或机械辅助时不会流出的松散材料。不易流动的松散材料的示例包括颜料和固体，其具有不超过40微米的D(v，0.9)参数。D(v，0.9)参数对于本领域的技术人员而言是已知的，并表示在粒度体积分配中，粒度体积分配的90％颗粒具有小于D(v，0.9)的粒径，10％颗粒具有大于D(v，0.9)的粒径。

出于本专利申请的目的，“完全地腾空”意指通过这种方法将计量进入纵向传送装置1的不易流动的≥97％的松散材料被腾出来。纵向传送装置1优选被腾空达≥98％的程度。

出于本专利申请的目的，“围绕壁来设置”意指机械传送器9设计成与该壁具有紧密的间隙，实际上，该间隙的紧密程度达到螺杆和筒体允许的制造公差。

因此，以上讲述内容提出了这样的优点，即不易流动的松散材料可以毫无问题地并以精确计量率而被引入气动传输管线19中，并传输至目的地。

机械式纵向传送装置1执行将不易流动的松散材料供给至输送管线19内，并且还在施加压力之后完成排放。重要的是，机械传送器9构造成使得它支持气动传输，因此不易流动的松散材料无法沉积在底部，并且纵向传送装置1被完全地腾空。

在该方法中，优选利用附加的控制装置36来控制纵向传送装置1的计量和腾空。

这里，控制装置36通过输入装置8来控制和监控进入纵向传送装置1的计量，封闭阀4、31、32以及压缩气体阀30的切换，以及用于螺杆的齿轮电动机7的接通和断开。

纵向传送装置1的输入计量和腾空优选重复多次，其中压缩气体17经由另外的旁通管线12而进入传输管线19中，以便在计量进入纵向传送装置1的过程中，在传输管线19中保持15至50米/秒的流速。

松散材料优选运动通过传输管线19，因此已计量量的松散材料全部到达接收点而不会出现沉积。

出于本专利申请的目的，“沉积”意指松散材料沉积在纵向传送装置1的底部或者传输管线19的底部上，并且不再被压缩气体17所供给的气流而传输。

本发明还涉及一种用于气动式传输不易流动的松散材料的设备，包括输入装置8、具有机械传送器9的纵向传送装置1、用于机械传送器9的齿轮电动机7、均处在纵向传送装置1端部的压缩气体进入管线11和出口管线10，以及用于松散材料或压缩气体17的传输管线19，其特征在于，输送机械传送器9以围绕壁设置的方式而安装在纵向传送装置1中。

优选提供了一种具有用于压缩气体17的一条或多条通道13的设备。

机械传送器9优选为带状螺旋体、叶片螺旋体、全叶片螺旋体或双螺旋体，尤其是双带状螺旋体或双叶片螺旋体。

当采用上述螺旋体之一时，优选产生螺旋状流，这与螺旋体的机械传输动作一起可执行纵向传送装置1的完全腾空。如果合适的话，在纵向传送装置1的整个长度上在通道13处，经由压缩气体进入管线11来执行压缩气体17的添加，或者在压缩气体出口管线10处通过可根据现有技术来得到的供给装置，来执行压缩气体17的添加。在具有带状螺旋体的相应装置中，已经发现，具有高的内摩擦并且不易流动的松散材料可以精确计量的量而引入传输管线19中，并且借助于机械传输动作而排放出来。

用于压缩气体17的通道13优选设在纵向传送装置1的下侧上。这里，“下侧”意指纵向传送装置1的下半圆部上。

位于压缩气体出口管线10下游的具有环形间隙或T形件的旁通管线12优选安装在传输管线19上。

节流阀或球阀优选安装在沿着传输管线19方向的压缩气体出口管线10的下游。

优选采用振动斜槽、输送螺杆、位置可控的滑动器或星式加料机来作为输入装置8。

蠕动挤压装置18优选设在输入装置8的上方。这有助于从供应容器2如大包装袋中排出。为了从供应容器2如料斗和容器中排出，优选采用具有空气喷嘴或振动斜槽的流化装置。作为流化动作和螺杆所产生的同时传输的结果，可以毫无问题地将松散材料引入，而不会在传输管线19的其余子单元中形成堵塞。

进入纵向传送装置1的计量优选通过一个或多个称重装置38来记录。这里，控制装置36使得可以精确地确保所需和所要求量的松散材料引入纵向传送装置1中。作为一种备选，也可通过前供应容器2的差重测量来确定重量。

本发明的设备的一种具体变型提供了以一定的相互间隔而通往纵向传送装置1的多个供应容器2.当多种成分将根据配方、混合物或批量来进行计量且气动式传送一端较长距离时，这一实施例是尤其有利的。为此，集成到控制装置36中的多个输入装置8可以一定的相互间隔而设在供应容器2的下侧上，以便控制不易流动的松散材料的计量。

优选构造多个所述的设备并将它们并行地连接。一个或多个设备优选通过一个或多个输入装置8来供料。

本发明的方法及相关设备的一项优点在于，任何部分的松散材料可通过根据本发明的新颖纵向传送装置1来形成。由于必须安装作为机械传送器9的传输螺杆，因此在松散材料的较长堵塞的情形下，将使用具有过渡安装件的这类螺旋传送装置1或者将多个纵向传送装置1相继地设置，以便传送较大量的松散材料。

因此，本发明使得可以毫无问题地形成5至20米长度或更长的纵向传送装置1，一次这些量的松散材料可以受控的方式气动式地传送至目标容器20中。

因此，本发明不仅可通过将纵向传送装置1设在传输管线19的一部分中来执行，而且可通过压缩气体进入管线11以及在合适的时可通过用于压缩气体17的通道13来进行，通道13位于纵向传送装置1的筒体的圆周上，并且对不易于在纵向传送装置1中流动的松散材料进行充气，使得可以传输不易流动的松散材料。

使用两个并行相连的纵向传送装置1导致伪连续的气动传输，否则这仅可通过使用高压星式加料机或者双压力容器来实现，但避免了空气泄露和构造高度的问题。在使用螺旋体和驱动电动机作为机械传送器9时机械设施方面的支出要远远低于现有已知方法的支出。在计量过程中对纵向传送装置1的充气不是必须的，并且计量只是纯机械地进行，而纵向传送装置1的腾空是气动式/机械式辅助的。

将本发明的设备放入料斗单元内的深度为50厘米以下或处于地面高度的槽道内将节省整个层，无论是地面以上的底板或地下。尤其是，不会发生与用于卸载松散材料的设施内的水表相关的常见实际问题。现在，就可以在轨道下可感知的卸载生产量比以前更好的方式来实现与用于松散货物的重型车皮的相连。

附图说明

借助于附图在下文中所示的本发明描述了多种用于执行本发明的方法。这里，附图及其描述公开了本发明的进一步创造性特征和优点。

在附图中：

图1是不易于从作为供应容器2的大包装袋流入目标容器20中的松散材料的传输的示意图；

图2显示了图1所示的纵向传送装置1，其中经由旁通管线12沿着轴向方向来添加压缩气体17；

图3显示了图1所示的纵向传送装置1，其中经由旁通管线12沿着向上方向来添加压缩气体17；

图4显示了带有伪连续气动传输的与图1所示相比的复式设置；

图5显示了图1所示设置的倍增：从多个不同供应容器2中传输松散材料混合物和批量。

标号

1.纵向传送装置；2.供应容器；4.关闭挡板；5.连接端口；6.箭头方向；7.齿轮电动机；8.输入装置；9.机械传送器；10.压缩气体出口管线；11.压缩气体进入管线；12.旁通管线；13.通道；15.旁通阀；17.压缩气体；18.蠕动挤压装置；19.传输管线；20.目标容器；21.排气端口；30.压缩气体阀；31.排气挡板；32.出口封闭阀；33.排气过滤器；34.排气风机；35.吸入口过滤器；36.控制装置；38.称重装置；40.抽风机。

具体实施方式

图1一般概略地显示了根据本发明的设备，其中待传输的不易流动的松散材料储存在大包装袋如供应容器2中。传输的预定量将通过气动传送装置而传输至设有吸入口过滤器35和抽风机40的目标容器20内。作为供应容器2的大包装袋可通过已知的可买到的挤压装置而自动地腾空。不易流动的松散材料因此通过打开的关闭挡板4和相关的连接件5沿着箭头6所示方向而引入纵向传送装置1中，其将不易流动的松散材料分配在纵向传送装置1的传输筒体的整个长度上。被不易流动的松散材料所移动的压缩气体17经过排气过滤器33。纵向传送装置1的填充可以最简单的方式随时间(定容计量)而受控。为了进行精确的计量，进入纵向传送装置1的计量借助于重量来得以控制。大量的变型可用于这一目的。

作为供应容器2的大包装袋的重量在其挂起时被测量。在已经流出了一定量的松散材料之后，停止纵向传送装置1的引入。在另一变型中，确定纵向传送装置1的重量，并且纵向传送装置1装备有用于该用途的补偿器。进入纵向传送装置1的计量的停止与纵向传送装置1的重量增加相关。

在另一变型中，作为供应容器2的大包装袋可逐步地周期性地腾空到作为输入装置8的计量装置中。通过作为输入装置8的计量装置将所需量的松散材料引入纵向传送装置1中。在进入纵向传送装置1上计量之后，关闭挡板4和排气挡板31关闭。压缩气体17经由压缩进入管线11而供给至关闭的纵向传送装置1中。一旦纵向传送装置1中的压力高于传输管线19中的压力，则通往传输管线19的出口封闭阀32就开启。在出口封闭阀32开启的同时，纵向传送装置1再次开启，并且压缩气体量增加至预定的值。作为通道13的流化装置导致不易流动的松散材料的内摩擦减小并且排出。借助于经由纵向传送装置1的压缩气体进入管线11而引入的压缩气体17，并且在纵向传送装置1的辅助下，在机械传送器9的动作、即旋转的作用下，来排出不易流动的松散材料。纵向传送装置1可将不易流动的松散材料完全地腾空。在腾空之后，出口封闭阀32和压缩气体进入管线11的压缩气体阀30再次关闭。为了将已引入传输管线19中的一定量的不易流动的松散材料传送至目标位置，必须借助于旁通管线12来引入作为传输手段的压缩气体17。纵向传送装置1借助于排气管线并借助于排气端口21且借助于排气过滤器33来减压。这可由排气风机34来帮助。然后可开始根据以上描述的新的传输循环。就引入压缩气体17以用于气动传输而言，不仅可如上所述将其在进入侧上供入，而且可经由出口侧上的图2所示的环形间隙或图3所示的T形件来供应该压缩气体。

在图4所示的示例中，提供了伪连续的传送装置，其带有交替地操作的两个纵向传送装置1和1a。一个装置的所有部件被指定为简单的标号，而另一分支的相同部件则在标号后加上字母(例如a、b、c或d)。

图4显示了被充填以用于气动传输的一个纵向传送装置1，而另一纵向传送装置1a则排出已引入的不易流动的松散材料，反之亦然。在该示例中，选择来自于作为供应容器2的料斗中以及作为输入装置8的星式加料机的气动传输。

因此，复式部件在操作中仅交替地使用。这就在传输管线19中实现了伪连续的质量流，因为传输管线19a的两个子段彼此连通，并由此而交替地填充传输管线19。

上述带有交替操作的复式设施优选借助于控制系统36来操作。

除了从作为供应容器2的大包装袋进入纵向传送装置1的计量之外，纵向传送装置1还可从以下设施中充填：

-料斗

-集装箱

-铁路上的罐柜车

-或者松散材料储罐。

这里，所述用于输入和控制待计量进入纵向传送装置1的量的方法可以类似的方式来得到。

图5显示了用于通过本发明的气动压力传送装置来计量成分的工业设施。该示例使本发明的重要优点变得清楚。仅仅显示了一个从多个供应容器2a-c进行供应的设备，输入装置8a-c必须用于传输不易流动的大量松散材料。

在这里，纵向传送装置1可包括多个单独的纵向传送装置1，其在传输方向上串联地设置并且彼此相连，因此用于压缩气体17的多条通道13也设在纵向传送装置1的较长管状储器的下侧上。

为了计量和传输至进行进一步处理的特定设施中，机械传送器9可在程序控制下从多个供应容器2(例如大包装袋)中同时地进行填充。为此，关闭挡板4a-c打开，输入装置8a-c接通、在图5中作为输入装置8的是计量螺旋结构。在预定量的不易流动的松散材料已经引入纵向传送装置1之后，关闭挡板4a-c和排气挡板31关闭，其中该预定量通过对供应容器2的重量的测量来确定。一定量的预期用于混合物或批量的不易流动的松散材料随后以上述方式而传输至设施内，以便进一步处理。

所述方法的特定优点在于，混合物或批量可最初填装在纵向传送装置1中，因此用于传输不易流动的松散材料的混合物或由此而生产的批量所花的时间非常短。

该程序以及根据本发明的设备提高了下游设施的生产率。

与混合部件相关联的是，最好通过控制装置36来操作根据本发明的设备，在控制装置中，机械传送器9的螺杆的转速以及压缩气体17量的相配参数已被输入存储器中。

在一个优选实施例中，机械传送器9的螺杆的转速以及压缩气体17的量可作为纵向传送装置1中的压力的函数来进行调节，以防止在管道中发生堵塞。

本发明的主题不仅包括独立权利要求的主题，而且包含独立权利要求相互之间的组合。这也适用于在说明书中公开的所有参数以及它们的任意组合。

本发明通过以下示例来进行说明，而这不会限制本发明。

示例

根据本专利申请构成的设备包括作为纵向传送装置1的螺旋筒体，其具有200毫米的直径，并且设有作为机械传送器9的具有2.5米长度的带状螺旋体，该带状螺旋体安装成围绕纵向传送装置1中的壁而设置。

待传输的不易流动的松散材料是D(v，0.9)参数为4.56微米并且密度为0.45吨/立方米的氧化铁。在含有作为分散剂的0.1％磷酸钠的水悬浮液中，在200W下经过两分钟的超声分散处理之后，通过激光散射(Malvern Instruments公司的“Mastersizer-S”仪器)来确定D(v，0.9)参数。

待传输的不易流动的松散材料从供应容器2经由作为输入装置8的关闭挡板4而传输进入具有带状螺旋体的纵向传送装置1中。纵向传送装置1之后是传输管线19，其具有65毫米的标称宽度和45米的长度。在纵向传送装置1的排出端处，被松散材料移动的空气可作为压缩气体17而经由排气过滤器33排出。

在进入纵向传送装置1的计量过程中，作为机械传送器9的带状螺旋体以60转/分钟的转速操作12秒钟，这由来自Fabrikat Bauer的齿轮电动机7来驱动。以这种方式将30公斤氧化铁计量进入纵向传送装置1中。关闭挡板4和排气挡板31然后关闭。所采用的压缩气体是压缩空气，其随后以260标准立方米/小时的流率经由位于纵向传送装置1一端的压缩气体进入管线11以及通道13而引入。

然后通过位于纵向传送装置1另一端的压缩气体出口管线10，在20秒钟内将纵向传送装置1腾空，而压缩空气同时地通过该纵向传送装置1，并且带状螺旋体作为机械传送器9来工作，并且所有的产物经由传输管线19而传输至设有吸入口过滤器35和抽风机40的目标容器20中。在所计量进入的30公斤的氧化铁中，传输了29.43公斤，因此纵向传送装置1的腾空达到了≥98％的程度。在这里，螺旋体内的压力为2.3巴。

在减压之后，停止带状螺旋体的操作，并关闭压缩气体阀30，可以相同的方式多次重复传输循环。

Claims (16)

1.一种用于气动式传输不易流动的松散材料的设备，其包括输入装置(8)、具有机械传送器(9)的纵向传送装置(1)、用于所述机械传送器(9)的齿轮电动机(7)、分别处在所述纵向传送装置(1)的相反两端的压缩气体进入管线(11)和压缩气体出口管线(10)，以及用于松散材料或压缩气体(17)的位于所述压缩气体出口管线(10)后面的传输管线(19)，其特征在于，所述机械传送器(9)以围绕壁设置的方式而安装在所述纵向传送装置(1)中。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备具有用于压缩气体(17)的一条或多条通道(13)。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的设备，其特征在于，所述机械传送器(9)为带状螺旋体、叶片螺旋体、全叶片螺旋体 或双螺旋体。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于用于压缩气体(17)的通道(13)设在所述纵向传送装置(1)的下侧。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，位于所述压缩气体出口管线(10)下游的具有环形间隙或T形件的旁通管线(12)安装在所述传输管线(19)上。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，节流阀或球阀安装在沿着所述传输管线(19)方向的所述压缩气体出口管线(10)的下游。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，振动斜槽、输送螺杆、位置可控的滑动器或星式加料机用作输入装置(8)。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，蠕动挤压装置设在所述输入装置(8)的上方。

9.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，具有带空气喷嘴的流化装置的供应容器(2)安装在所述输入装置(8)的上方。

10.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，进 入所述纵向传送装置(1)的经计量的量通过一个或多个称重装置(38)来记录。

11.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，多个设备并行地相连。

12.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其特征在于，一个或多个设备通过一个或多个输入装置(8)来提供。

13.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述双螺旋体为双带状螺旋体或双叶片螺旋体。

14.通过使用根据权利要求1至13中任一项所述的设备来气动式传送不易流动的松散材料的方法，

其中，松散材料通过输入装置(8)被计量进入纵向传送装置(1)，且随后通过传输管线(19)将所述松散材料腾空，

其特征在于，通过输入装置(8)来实现对进入所述纵向传送装置(1)的松散材料的计量，通过机械传送器(9)和流入的压缩气体(17)的同时动作来执行所述纵向传送装置(1)的腾空，其中所述机械传送器(9)围绕所述纵向传送装置(1)的壁设置，使得所述纵向传送装置(1)在腾空过程中被完全地腾空，由此使用控制装置(36)以用于控制所述纵向传送装置(1)的计量和腾空。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述纵向传送装置(1)的输入计量和腾空重复多次，其中压缩气体(17)经由另外的旁通管线(12)而进入所述传输管线(19)中，以便在计量进入所述纵向传送装置(1)的过程中在所述传输管线(19)中保持15至50米/秒的流速。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述松散材料运动通过所述传输管线(19)，并且所计量数量的松散材料全部到达目标容器(20)，而不会出现沉积。 

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