CN210365978U - 一种用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，包括吨袋投料站、发送罐气控单元、主输送管道、外旁通输送伴管，吨袋投料站底端的出料口连接中间缓存斗，中间缓存斗底端的出料口连接正压发送罐的进料口，进料口处装设有进料阀，正压发送罐底部的出料口与主输送管道连接，出料口处装设有出料阀，正压发送罐上设置有高低料位计和压力变送器，发送罐气控单元与正压发送罐的供气阀连接，主输送管道上装设有管道压力变送器，外旁通输送伴管上装设有伴管自动补气阀，并通过伴管自动补气阀向主输送管道内补气，主输送管道连接原料仓；本实用新型解决了传统输送设备生产环境环保要求不达标、经常性堵管导致输送产能不足的问题。

Description

一种用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统

[技术领域]

本实用新型涉及新能源锂电池负极材料行业石墨粉料气力输送技术领域，具体地说是一种用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统。

[背景技术]

近些年，随着国家和社会对环保要求的提高，新能源锂电池行业借势发展迅猛。目前的锂电池生产工艺中，采用石墨作为负极材料。这一形式使石墨负极材料在市场中需求量大增，也给石墨负极材料生产企业提出了更大的产能要求和更高的生产设备运行能力和稳定性要求。

早前，石墨行业多采用带式输送机、斗式输送机等输送设备在厂内的各工艺设备之间运输石墨。但是这种粗放式的生产，不能带来更高效的产能，也不能满足现在的环保要求。之前也有少数企业采用了气力输送系统输送石墨，但是由于之前气力输送系统设计的不完善，经常性的导致石墨堵塞管道，系统停产清理管道的故障发生，甚至导致系统产能受到严重影响，无法满足生产要求。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，能够保证不需要停产清理管道堵塞，解决了传统输送设备生产环境环保要求不达标、经常性堵管导致输送产能不足的问题。

为实现上述目的设计一种用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，包括吨袋投料站2、中间缓存斗3、正压发送罐4、发送罐气控单元5、主输送管道7、外旁通输送伴管8、原料仓13，所述吨袋投料站2底端的出料口通过管道连接中间缓存斗3，所述中间缓存斗3底端的出料口通过管道连接正压发送罐4顶部的进料口，所述正压发送罐4的进料口处装设有进料阀，所述正压发送罐4底部的出料口与主输送管道7连接，所述正压发送罐4的出料口处装设有出料阀，所述正压发送罐4上设置有高低料位计和压力变送器，所述高低料位计分别电连接进料阀、出料阀，所述压力变送器电连接正压发送罐4的供气阀，所述供气阀与发送罐气控单元5连接，所述主输送管道7上装设有管道压力变送器11，所述外旁通输送伴管8上装设有伴管自动补气阀10，所述管道压力变送器11通过PLC连接伴管自动补气阀10，所述伴管自动补气阀10通过管道连接主输送管道7，所述外旁通输送伴管8通过伴管自动补气阀10向主输送管道7内补气，所述伴管自动补气阀10、管道压力变送器11、发送罐气控单元5配合组成闭环反馈控制系统，所述主输送管道7的另一端连接原料仓13。

进一步地，所述吨袋投料站2上部安装有电动葫芦1，所述电动葫芦1沿预先架设在吨袋投料站2上部葫芦运行轨道，将吨袋包装的石墨负极材料吊送至吨袋投料站2的投料口上方。

进一步地，所述吨袋投料站2采用双套筒结构，所述吨袋投料站2的内筒与外筒之间的空腔设置有除尘接口，所述除尘接口通过管道连接投料站除尘器6。

进一步地，所述吨袋投料站2上两侧设置有气缸拍打装置，所述气缸拍打装置通过电磁阀连接操作柱上的拍打运行按钮。

进一步地，所述正压发送罐4并联布置有至少两个，每个正压发送罐4的出料口分别连接有主输送管道7，每个主输送管道7中均安装有交叉布置的自动三通换向阀9，并通过自动三通换向阀9的第三通口与相邻的主输送管道7连接。

进一步地，所述原料仓13顶部安装有仓顶除尘器12，所述仓顶除尘器12用于过滤石墨粉料。

进一步地，所述原料仓13上设有压力开关，所述压力开关用于监测原料仓13内部压力，所述压力开关通过PLC分别连接正压发送罐4的出料阀以及发送罐气控单元5上向主输送管道7供气的供气阀。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型设计功能完善，自动化程度高，并且可以在输送工艺开始之前，根据指定的目标料仓远近，自行设定适合本次输送的输送压力，保证输送的稳定，实现智能化控制的目标；

(2)本实用新型中压送罐气控单元与管道中的压力变送器，伴管自动补气阀配合构成闭环反馈自动控制系统，可以根据输送管路中的压力值变化，自动控制伴管补气阀向主输送管道内补气，能够有效防止输送过程中堵管发送；

(3)本实用新型的管路布置设计采用的交叉管路，通过自动设置在管路中的自动三通换向阀的通路切换，在其他一条管路发送特殊故障或维修时，切换故障管路上的三通阀路径，实现故障维修时不停产，从而保证生产产能不下降；

(4)本实用新型原料仓当输送系统运行的时候，目标原料仓上的原料仓仓顶除尘器的风机由输送系统控制自动开启运行，利用除尘器内部的滤材过滤石墨粉料，特别对于超细的石墨粉尘采用烧结板除尘器，过滤精度高达0.1微米，排放浓度可以到达1mg/m3；

(5)本实用新型原料仓上设计有压力开关，用于监测原料仓内部压力，当压力值超过常压容器常规耐压条件时，由输送控制系统PLC控制前端正压发送罐出料底阀关闭，发送罐气控单元上向主输送管道供气的阀门关闭，由此来停止输送，防止原料仓超压爆裂，从而保护原料仓安全；

综上，本实用新型充分考虑了锂电池石墨负极材料的气力输送的复杂工况，设计应对措施完备，是符合现代化石墨负极材料生产的一套高效的智能化系统，能够保证不需要停产清理管道堵塞，且具有输送产能大、系统管线设计灵活、系统控制智能化、无需人工清理堵管等优点，解决了传统输送设备生产环境环保要求不达标、经常性堵管导致输送产能不足的问题。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的局部结构示意图一；

图3是本实用新型的局部结构示意图二；

图中：1、电动葫芦 2、吨袋投料站 3、中间缓存斗 4、正压发送罐 5、发送罐气控单元 6、投料站除尘器 7、主输送管道 8、外旁通输送伴管 9、自动三通换向阀 10、伴管自动补气阀 11、管道压力变送器 12、仓顶除尘器 13、原料仓。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1所示，本实用新型提供了一种用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，包括电动葫芦1、吨袋投料站2、中间缓存斗3、正压发送罐4、发送罐气控单元5、投料站除尘器6、主输送管道7、外旁通输送伴管8、自动三通换向阀9、伴管自动补气阀10、管道压力变送器11、仓顶除尘器12、原料仓13。

其中，电动葫芦1安装在吨袋投料站2上部，电动葫芦1沿预先架设在吨袋投料站2上部葫芦运行轨道，将吨袋包装的石墨负极材料吊送到吨袋拆包站2投料口上方。吨袋拆包站2的设计上采用的独特的双套筒结构，由操作人员将吨袋底部袖口抽出，套入吨袋投料站2的内筒外口，之后压下压板扳手，吨袋与吨袋投料站2接口完整密封。其次，吨袋投料站2的双套筒结构设计上，内筒与外筒之间的空腔设计了连接投料站除尘器6的除尘接口，在石墨吨袋投料过程运行投料站除尘器6，保证整个投料过程没有石墨粉尘外溢和泄露，保证投料站现场环境干净无污染。最后，吨袋投料站2上两侧设计有电磁阀控制的气缸拍打装置，当遇到吨袋包装石墨下料不畅的时候，操作人员可以通过启动现场操作柱上的拍打运行按钮，控制拍打装置运行，加速吨袋石墨卸料。

在流程中通过吨袋投料站2完成卸料的石墨，首先投入到中间缓存斗3中。在经过中间缓存斗3向下重力落料至正压发送罐4内。正压发送罐4内部冲入一定的压力，用罐内压力将石墨压入主输送管道7里进行输送，并发送到指定的目标原料仓13中。通过这种设计可以减轻投料操作人员的劳动强度，在人工投料和下部的自动化输送正压发送罐4之间形成一种缓冲，避免人工投料能力跟不上自动正压发送罐4能力的情况发送。

正压发送罐4上设计有高低料位计和压力变送器，可以根据高低料位情况，自动控制罐顶进料阀和底部出料阀的开启和关闭。石墨粉料在输送过程中要向正压发送罐4内部冲入一定的压力，用罐内压力将石墨压入主输送管道7里。因此正压发送罐4上安装的压力变送器可以实时读取正压发送罐4内的压力数值，并根据数值自动控制冲压阀的开启和关闭。

发送罐气控单元5是整套智能化气力输送系统的核心部件。发送罐气控单元5与安装在外旁通输送伴管8上的伴管自动补气阀10和安装在主输送管道7上的管道压力变送器11配合组成了一个闭环反馈控制系统，也是本实用新型设计中保证输送产能，实现无需清理管道堵塞的气力输送系统的关键。输送过程中，当主输送管道7内有石墨粉料堵塞的趋势发生时，安装在主输送管道7上的管道压力变送器11就会将这个压力值传输回输送控制系统PLC中，当压力值到达PLC预先设定的报警压力时，输送控制系统的PLC就会控制安装在外旁通输送伴管8上的伴管自动补气阀10开启，向主输送管道内自动补气，利用气流的冲击力冲散在管道内积聚的石墨物料，也利用补入的额外空气减小的主输送管道7内的物料与气体的混合比，降低系统负荷，解决物料堵管的问题。最后当主输送管道7内的压力值降低到安全范围后，输送控制系统PLC将自动关闭伴管自动补气阀10，达到清堵的同时还能更有效的节省能耗。

发送罐气控单元5的设计中采用了可以根据目标原料仓13离正压发送罐4的远近，自动调节输送压力的压力调节装置。从系统流程图中可以看出，系统中有多个料仓，其中有距离正压发送罐4近的原料仓13，如1号，2号，此时的输送压力应较向原料仓13的5号，6号输送时压力要小，选择合适的输送压力是气力输送系统稳定运行的关键条件。如果压力选择过大或是过小都会造成输送状态不稳定，从而影响输送的效果。因此，本实用新型设计中的发送罐气动单元5是该系统智能化运行的关键设计。

本实用新型设计中在管路设计中采用了交叉布置的自动三通换向阀9，当系统中两条输送管线其中任何一条遇到特殊情况问题或是例行维修时，可以通过输送控制系统PLC自动切换三通换向阀9，将出现问题或是维修管线接通到正常使用的另一条输送管线上，从而保证系统在特殊情况下的运行，保证生产能力不下降。

原料仓13顶部安装有原料仓仓顶除尘器12，当输送系统运行的时候，目标原料仓13上的原料仓仓顶除尘器12的风机由输送系统控制自动开启运行，利用除尘器内部的滤材过滤石墨粉料，特别对于超细的石墨粉尘采用烧结板除尘器，过滤精度高达0.1微米，排放浓度可以到达1mg/m3。

原料仓13上设计有压力开关，用于监测原料仓13内部压力，当压力值超过常压容器常规耐压条件时，由输送控制系统PLC控制前端正压发送罐4出料底阀关闭，发送罐气控单元5上向主输送管道7供气的阀门关闭，由此来停止输送，防止原料仓13超压爆裂，保护原料仓13安全。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，其特征在于：包括吨袋投料站(2)、中间缓存斗(3)、正压发送罐(4)、发送罐气控单元(5)、主输送管道(7)、外旁通输送伴管(8)、原料仓(13)，所述吨袋投料站(2)底端的出料口通过管道连接中间缓存斗(3)，所述中间缓存斗(3)底端的出料口通过管道连接正压发送罐(4)顶部的进料口，所述正压发送罐(4)的进料口处装设有进料阀，所述正压发送罐(4)底部的出料口与主输送管道(7)连接，所述正压发送罐(4)的出料口处装设有出料阀，所述正压发送罐(4)上设置有高低料位计和压力变送器，所述高低料位计分别电连接进料阀、出料阀，所述压力变送器电连接正压发送罐(4)的供气阀，所述供气阀与发送罐气控单元(5)连接，所述主输送管道(7)上装设有管道压力变送器(11)，所述外旁通输送伴管(8)上装设有伴管自动补气阀(10)，所述管道压力变送器(11)通过PLC连接伴管自动补气阀(10)，所述伴管自动补气阀(10)通过管道连接主输送管道(7)，所述外旁通输送伴管(8)通过伴管自动补气阀(10)向主输送管道(7)内补气，所述伴管自动补气阀(10)、管道压力变送器(11)、发送罐气控单元(5)配合组成闭环反馈控制系统，所述主输送管道(7)的另一端连接原料仓(13)。

2.如权利要求1所述的用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，其特征在于：所述吨袋投料站(2)上部安装有电动葫芦(1)，所述电动葫芦(1)沿预先架设在吨袋投料站(2)上部葫芦运行轨道，将吨袋包装的石墨负极材料吊送至吨袋投料站(2)的投料口上方。

3.如权利要求1所述的用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，其特征在于：所述吨袋投料站(2)采用双套筒结构，所述吨袋投料站(2)的内筒与外筒之间的空腔设置有除尘接口，所述除尘接口通过管道连接投料站除尘器(6)。

4.如权利要求1所述的用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，其特征在于：所述吨袋投料站(2)上两侧设置有气缸拍打装置，所述气缸拍打装置通过电磁阀连接操作柱上的拍打运行按钮。

5.如权利要求1至4中任一项所述的用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，其特征在于：所述正压发送罐(4)并联布置有至少两个，每个正压发送罐(4)的出料口分别连接有主输送管道(7)，每个主输送管道(7)中均安装有交叉布置的自动三通换向阀(9)，并通过自动三通换向阀(9)的第三通口与相邻的主输送管道(7)连接。

6.如权利要求5所述的用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，其特征在于：所述原料仓(13)顶部安装有仓顶除尘器(12)，所述仓顶除尘器(12)用于过滤石墨粉料。

7.如权利要求6所述的用于锂电池石墨负极材料的智能化气力输送系统，其特征在于：所述原料仓(13)上设有压力开关，所述压力开关用于监测原料仓(13)内部压力，所述压力开关通过PLC分别连接正压发送罐(4)的出料阀以及发送罐气控单元(5)上向主输送管道(7)供气的供气阀。

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