CN203064810U

CN203064810U - 一种高压环境下粉体物料自动加料装置

Info

Publication number: CN203064810U
Application number: CN 201320003951
Authority: CN
Inventors: 徐宏彬; 姚臻; 笪文忠; 曹堃
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Yangzi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Yangzi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2023-01-04

Abstract

本实用新型公开了一种高压环境下粉体物料自动加料装置，包括高压粉体储槽、高压气源、控制系统、第一阀门、第二阀门、计量管和第三阀门；计量管一端通过第三阀门与高压粉体储槽相连，计量管第二端通过第二阀门与另设的下游装置连接，计量管第三端通过第一阀门与高压气源相连；控制系统与第一阀门、第二阀门以及第三阀门连接。本实用新型提供了一种高压环境下粉体物料自动加料装置，该自动加料装置可实现高压条件下流量粉体物料的连续加料，并可以精确计量并控制进料量，无设备磨损，不污染下游物料，另外，本自动加料装置还具有全自动进料、无需人工操作、避免人为误差和可在一定程度上避免粉体粘结、搭桥、击穿或堵塞等优点。

Description

一种高压环境下粉体物料自动加料装置

技术领域

本实用新型涉及粉体物料自动加料装置，尤其涉及一种能适用于高压环境下的粉体物料自动加料装置。

背景技术

在众多工业生产过程中需要定量地输送粉体物料，如油墨、涂料、催化聚合等。常用的螺带、履带输送及计量装置的输送量大，但计量精度低，且不适用于有压力的环境。如中国发明专利CN200810138748.2通过磁性棒、振动器及压缩空气引射装置除去磁性物质、避免了团聚和堵塞现象。但由于采用螺旋给料装置控制加料量，精度不高。

中国发明专利CN201010127075.8所提出的粉体物料自动计量加料器采用了具有确定容量且可转动储料室的计量球阀，可在高压环境下利用压差进行粉体的计量加料。但是球阀频繁转动，粉体进入球面与阀座密封面之间，容易磨损密封面材料，既影响密封，又容易造成下游物料的污染。美国专利US4222502A也有类似的问题。

中国发明专利CN201010197398.4设计了一种带有可调节发送出口高度的生物质粉体高压连续密相输送装置。该装置包括：储料仓、发送仓以及两者之间的两个加料仓；两个加料仓按时序控制交互、间断向发送仓加料，始终保持发送仓不低于低料位，实现生物质粉体向气化设备的连续平稳输送。但该装置的流量是通过粉体流量计测量。美国专利US2007092593采用类似的方案，不同的是通过液位计计量储槽中粉体高度，继而计量流量。用于粉体的流量计及自动液位计均存在精度问题。

中国实用新型专利CN99206013.3利用粉体储罐的底部加称重装置，以计量粉体加入量。但是在高压条件下，粉体储罐壁厚重量大，而许多粉体如超细纳米粉末、气相二氧化硅等密度低。在此条件下，储罐内粉体体积的变化所引起的总重量变化率低，称重法难以精确计量。

CN200410086310.6提出一种将纳米颗粒粉体均匀定量送粉的方法及装置。该方法需将纳米颗粒粉体与液体混合搅拌成悬浮体系，引入新的物料，不但增加成本，且给下游生产带来隐患。而且该专利也是采用称重法计量加入量。专利CN200420117760.2则采用高压气体及称重法计量纳米粉体的输送量。

目前，尚未有一种粉体物料自动计量加料装置可在高压环境下精确输送粉体且不对设备造成损害或污染下游物料。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中的粉体物料自动加料装置计量精度低、不能适用于有压力的环境中、成本高且可能给下游生产带来隐患缺陷，提供一种可实现高压条件下各种流量粉体物料的连续加料、计量精度高、无设备磨损、不污染下游物料、全自动进料、无需人工操作、避免人为误差且可在一定程度上避免粉体粘结、搭桥、击穿或堵塞的粉体物料自动加料装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高压环境下粉体物料自动加料装置，包括高压粉体储槽、高压气源、控制系统、第一阀门、第二阀门、计量管和第三阀门；计量管一端通过第三阀门与高压粉体储槽相连，计量管第二端通过第二阀门与另设的下游装置连接，计量管第三端通过第一阀门与高压气源相连；控制系统与第一阀门、第二阀门和第三阀门连接。

本实用新型所述高压环境下粉体物料自动加料装置的工作过程和工作原理如下：

A)关闭第一阀门和第三阀门，打开第二阀门，让第二阀门和第三阀门之间的计量管中的压力与另设的下游装置中的压力达到平衡；

B)关闭第二阀门，打开第三阀门，让粉体物料由高压粉体储槽进入计量管，且计量管中压力上升至高压粉体储槽中的压力；

C)关闭第三阀门，打开第二阀门，让粉体物料流入另设的下游装置中；

D)短时间内打开第一阀门，利用高压气体将计量管中剩余的粉体物料吹入下游装置中，关闭第一阀门，回到第A)步的状态，如此反复循环。另外，根据实际需要，可选用不同容积的计量管或通过控制系统变化各阀门的开关频率以控制粉体物料的加入流量。因此可以保证本实用新型中高压环境下粉体物料自动加料装置可实现高压条件下各种流量物料的连续加料，并可以通过特定容积的计量管或通过系统变化各阀门的开关频率以精确计量并控制进料量，并且此自动加料装置可以实现全自动进料，无需人工操作，避免人为误差；因为本实用新型是通过高压气源来驱动，所以本实用新型也能在一定程度上避免造成设备磨损和污染下游物料。

在本实用新型所述高压环境下粉体物料自动加料装置中，利用本技术领域中常规的控制系统即可以实现本技术方案，即在控制系统的主机中编码一套程序，该程序中对各阀门的频率和次序开关都有设定，因为控制系统通过信号线与第一阀门、第二阀门以及第三阀门连接，所以各阀门就会按照控制系统中设定的频率和次序开关进行工作，因此本实用新型自动加料装置能全自动进料，无需人工操作，避免了人为误差。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，高压粉体储槽中还包括加热装置或冷却装置。高压粉体储槽中可以包括加热或冷却装置，该加热或冷却装置为本领域中的公知技术，选用常规的加热或冷却装置都可以实现本实用新型所述技术方案。该加热装置可以对粉体物料进行加热，从而去掉粉体物料中的部分湿气，从而能在一定程度上避免粉体物料在高压粉体储槽中相互粘连，堵塞高压粉体储槽；当需要对高压粉体储槽中的粉体物料进行冷却时，可以使用冷却装置对粉体物料进行冷却降温。在本实用新型中加热装置可优选夹套及热媒系统，冷却装置可优选夹套和冷媒系统。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，高压粉体储槽还包括真空装置。在本实用新型中可采用本领域中常规的真空装置，即一般由真空泵、真空计、被抽容器及其它原件如真空阀门、冷阱等，借助于真空管道，按一定要求组合而成，并具有所需抽气功能的抽气装置，它的职能是在指定的时间、空间内获得真空，保持真空，确保系统内某项工艺过程或物理过程的实施。当启动系统时，主真空泵组开始工作，直到真空罐内真空度达到设定的上限值，真空泵自动停止运行，中央真空系统内的真空由管路上的真空止回阀自动截止而得到维持，如因工作需求真空罐内真空度下降并低于设定的下限值时，备用真空泵组自动启动，由此循环往复，真空系统的真空度能够维持稳定的真空源，满足生产的要求。故在本实用新型技术方案中采用现有技术中一般的真空装置即可完成；一般是同时使用热媒和真空装置，这样就能实现对粉体储槽中的粉体物料边加热边抽空，更容易去掉粉体物料中的水分。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，高压气源与第一阀门之间设置有流量计。高压气源与第一阀门之间设置有流量计，安装在管路中记录流过的气体量，以精确计量气体加入量；在本实用新型所述技术方案中，可采用本技术领域中常规的流量计，即选择一般的气体流量计就可以实现本实用新型技术方案。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，高压粉体储槽与第三阀门之间安装有震动器。一般来说，粉体物料在高压粉体储槽中容易相互粘连，在这种情况下，就可让震动器间歇地工作，将粘连在一起的粉体物料打散，因而物料在重力作用下流出高压粉体储槽，在一定程度上可避免出现粉体搭桥、击穿或堵塞的后果。在本实用新型所述技术方案中，采用本技术领域中常规的震动器即可实现本技术方案。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，计量管为T字型或Y字型。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，高压粉体储槽中的气压低于或等于高压气源中的气压，且高于另设的下游装置中的气压。在本实用新型所述技术方案中，为了使得粉体物料能顺利地流入下游装置和对流入下游装置中的粉体物料进行精准计量，另设的下游装置中的气压低于高压粉体储槽中的气压，高压粉体储槽中的气压低于或等于高压气源的气压。一般而言，就现有技术中粉体物料自动加料装置来说，粉体储槽、下游装置和高压气源中能承受的压力为0.6MPa左右，而在本实用新型中可根据实际需要，下游装置中的气压范围可选择为0-5MPa，高压粉体储槽中的气压范围可选择为0.1-5.1MPa，高压气源的气压范围可选择为0.1-5.1MPa，这些都远远超过了现有技术中自动加料装置最高能承受的压力，因此这样就能保证本实用新型所述粉体物料自动加料装置能在高压环境下精确输送粉体物料。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，高压气源中的气体为空气、氮气或反应性气体。在本实用新型所述技术方案中，可根据实际生产的需要，反应性气体可以选用乙烯、丙烯等烯烃及丁二烯、异戊二烯等二烯烃。

较佳地，本实用新型中高压粉体储槽中粉体物料堆积密度范围优选为0.05-4.2g/cm³，粉体物料的粒径可选用的范围为0.01-100微米，如果超过了100微米，可能会造成粉体搭桥或堵塞，因此在此范围内可以保证粉体物料顺利流入到下游装置中，可在一定程度上避免粉体在高压粉体储槽中粘结、搭桥、击穿或堵塞。

在本实用新型所述高压环境下粉体物料自动加料装置中，第一阀门、第二阀门以及第三阀门采用本技术领域中常规的阀门即可实现本技术方案。另外，在本实用新型中可以通过控制系统对第一阀门、第二阀门以及第三阀门设定频率和次序开关。

在本实用新型所述高压环境下粉体物料自动加料装置中，采用本技术领域中常规的计量管也可实现本技术方案；另外，现有技术中有不同规格的计量管，在本实用新型中可根据实际需要选用特定规格的T字型或Y字型计量管，这样便于精准地对流入下游装置中的粉体物料自动计量。

另外，在本实用新型所述技术方案中，凡未作特别说明的，均可采用本技术领域中的常规技术。

本实用新型的有益效果是提供了一种高压环境下粉体物料自动加料装置，该粉体物料自动加料装置可实现高压条件下流量粉体物料的连续加料，并且可以精确计量并控制进料量，无设备磨损，不污染下游物料，另外，本自动加料装置还具有全自动进料、无需人工操作、避免人为误差和可在一定程度上避免粉体粘结、搭桥、击穿或堵塞等优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型高压环境下粉体物料自动加料装置的结构示意图；

现将附图中的标号说明如下：1为高压粉体储槽，2为高压气源，3为控制系统，4为第一阀门，5为第二阀门，6为计量管，7为第三阀门。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

如图1所述，在本实用新型高压环境下粉体物料自动计量加料装置包括高压粉体储槽1、高压气源2、控制系统3、第一阀门4、第二阀门5、计量管6和第三阀门7；其中，具有确定容积的计量管6通过第三阀门7与高压粉体储槽1相连，该计量管6通过第二阀门5与另设的下游装置相连，且该计量管6通过第一阀门4与高压气源2连接；控制系统3与第一阀门4、第二阀门5和第三阀门7相连。本实施例自动加料装置操作过程如下：

A)关闭第一阀门4和第三阀门7，打开第二阀门5，让第二阀门5和第三阀门7之间的计量管6的压力与另设的下游装置平衡；

B)关闭第二阀门5，打开第三阀门7，让粉体由高压粉体储槽1流入到计量管6中，且计量管6中压力升至高压粉体储槽1的压力；

C)关闭第三阀门7，打开第二阀门5，让粉体流入另设的下游装置中；

D)短时间打开第一阀门4，利用高压气源2将计量管6中剩余的粉体吹入下游装置中；关闭第一阀门4，回到第A)步的状态。如此循环反复，通过控制系统3变化循环的频率以控制粉体的加入流量。

下游装置中的压力设定为0MPa，高压粉体储槽1中的压力设定为0.1MPa，高压气源2的压力0.1MPa；粉体物料选用钛白粉，其密度为4.2g/cm³，粒径为100微米；高压气源2选用空气；计量管6的容积为6升，循环的频率设定为0.5-2次/分钟，粉料加入量为756-3024公斤/小时。

实施例2：

高压环境下粉体物料自动计量加料装置结构及操作过程同实施例1，下游装置中的压力设定为5MPa，高压粉体储槽1中压力设定为5.1MPa，高压气源2中的压力设定为5.1MPa；粉体物料选用催化剂颗粒，其密度为1.5g/cm³，其粒径为10微米；高压气源2选用的气体为乙烯；计量管6的容积为30毫升；循环的频率设定为0.5-2次/分钟，粉料加入量为1.35-5.4公斤/小时。高压粉体储槽1带夹套、加热装置和真空装置，可加热粉体并抽去水分。

实施例3：

高压环境下粉体物料自动计量加料装置结构及操作过程同实施例1，下游装置中压力设定为2.5MPa，高压粉体储槽1中的压力设定为3.0MPa，高压气源2中的压力设定3.0MPa；粉体选用催化剂颗粒，其密度为1.5g/cm³，其粒径为10微米；高压气源2为丙烯；计量管6的容积为20毫升，循环的频率设定为0.5-3次/分钟，粉料加入量为0.9-5.4公斤/小时。高压粉体储槽1带夹套、冷却装置和真空装置，可冷却粉体并抽去水分。

实施例4：

高压环境下粉体物料自动计量加料装置结构及操作过程同实施例1，下游装置中的压力设定为2MPa，高压粉体储槽1中的压力设定为2.5MPa，高压气源2中的压力选定3.0MPa；粉体选用超细纳米颗粒，其密度为0.05g/cm³，其粒径为0.01微米；高压气源2为氮气；计量管6的容积为20毫升，循环的频率设定为0.1-2次/分钟，粉料加入量为6-120克/小时。高压粉体储槽1带夹套、加热装置及真空装置，可加热粉体并抽去水分。高压气源2与第一阀门4之间安装流量计，以精确计量氮气加入量。第三阀门7与高压粉体储槽1之间安装震动器，以防止粉体搭桥、击穿或堵塞。

实施例5：

高压环境下粉体物料自动计量加料装置结构及操作过程同实施例1，下游装置中的压力设定为1MPa，高压粉体储槽1中的压力设定为1.5MPa，高压气源2中的压力设定为2MPa；粉体选用超细纳米颗粒，其密度为0.1g/cm³，其粒径为0.01微米；高压气源2为丁二烯；计量管6的容积为20毫升，循环的频率设定为0.1-2次/分钟，粉料加入量为12-240克/小时。高压粉体储槽1带夹套和加热装置，可加热粉体。在高压气源2与第一阀门4之间安装流量计，以精确计量气体加入量。在第三阀门7高压粉体储槽1之间安装震动器，以防止粉体搭桥、击穿或堵塞。

Claims

1.一种高压环境下粉体物料自动加料装置，其特征在于，包括高压粉体储槽（1）、高压气源（2）、控制系统（3）、第一阀门（4）、第二阀门（5）、计量管（6）和第三阀门（7）；所述计量管（6）一端通过第三阀门（7）与高压粉体储槽（1）相连，计量管（6）第二端通过第二阀门（5）与另设的下游装置连接，计量管（6）第三端通过第一阀门（4）与高压气源（2）相连；所述控制系统（3）与第一阀门（4）、第二阀门（5）以及第三阀门（7）连接。

2.根据权利要求1所述的高压环境下粉体物料自动加料装置，其特征在于，所述高压粉体储槽（1）中还包括加热装置或冷却装置。

3.根据权利要求1所述的高压环境下粉体物料自动加料装置，其特征在于，所述高压粉体储槽（1）还包括真空装置。

4.根据权利要求1所述的高压环境下粉体物料自动加料装置，其特征在于，所述高压气源（2）与第一阀门（4）之间设置有流量计。

5.根据权利要求1所述的高压环境下粉体物料自动加料装置，其特征在于，所述高压粉体储槽（1）与第三阀门（7）之间安装有震动器。

6.根据权利要求1所述的高压环境下粉体物料自动加料装置，其特征在于，所述计量管（6）为T字型或Y字型。

7.根据权利要求1所述的高压环境下粉体物料自动加料装置，其特征在于，所述高压粉体储槽（1）中的气压低于或等于高压气源（2）中的气压，且高于另设的下游装置中的气压。

8.根据权利要求1或7所述的高压环境下粉体物料自动加料装置，其特征在于，所述高压气源（2）中的气体为空气、氮气或反应性气体。