CN212923524U - 一种物料输送换向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种物料输送换向装置，包括输送管道，输送管道设置有进口管段、出口管段及换向管段，换向管段分别与进口管段、出口管段相连通，换向管段包括连通区及缓存区，连通区与进口管段、出口管段相连通，缓存区与连通区相通，用来停留暂存物料以形成连通区的侧壁。相比于采用常规输送管道的情形，本申请的物料输送换向装置将物料与管道之间直接的、刚性的作用转变为物料与管道间接的、柔性的作用，大大降低了物料对管道的磨损，延长了管道的使用寿命，降低了设备运行及维修成本。

Description

一种物料输送换向装置

技术领域

本实用新型涉及物料输送技术领域，具体涉及一种物料输送换向装置。

背景技术

熔融还原炼钢技术是国内冶金行业先进的炼钢技术，其工艺过程中的物料多采用高温铁矿粉颗粒，其粒径为0.5-10mm，温度为500-800℃，并要求输送速度20m/s以上。气力输送是利用管道中压缩气体的能量来进行物料输送的技术，与其他输送技术相比，气力输送生产率更高、易于实现自动化；输送过程封闭、物料不泄漏、污染更小；可实现多工作面，长距离输送；设备简单，配置灵活，不受空间和场地的限制。因此，在化工、建材、粮食、冶金、环保、能源等部门得到了广泛的应用。

但是，被输送物料在气力输送过程中会与输送管道管壁发生摩擦和碰撞，造成输送管道的磨损破坏。当采用常规的输送管道时，尤其在弯管处，其磨损率比直管段高数十倍。由于在弯管段，物料除受到气力推力和自身重力作用外，还受到离心力的作用，而离心力导致了物料运动方向的改变，使得物料在通过弯管的过程中会高速撞击弯管外侧内壁，其中一部分物料沿弯管内壁表面滑动，而另一部分物料与弯管外侧内壁碰撞后反弹，撞击弯管内侧内壁，然后再反弹撞击弯管外侧内壁，如此反复冲撞会造成弯管的磨损失效，减小弯管的服役期限。另外，在物料输送过程中，弯管段易发生堵塞，且检修更换困难。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供了一种物料输送换向装置，以解决上述技术问题中的至少一个。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种物料输送换向装置，包括输送管道，所述输送管道设置有进口管段、出口管段及换向管段，所述进口管段的轴线与所述出口管段的轴线相交，所述换向管段分别与所述进口管段、所述出口管段相连通，所述换向管段包括:

连通区，其与所述进口管段、所述出口管段相连通；及，

缓存区，其与所述连通区相通，用来停留暂存所述物料以形成所述连通区的侧壁。

优选地，所述换向管段还设置有检修口，所述检修口与所述缓存区相连通。

优选地，所述换向管段为四通连接弯头，所述四通连接弯头的两相邻接口之间形成所述连通区，所述四通连接弯头的另两接口端分别设置有密封件，所述密封件与另两接口之间形成所述缓存区。

优选地，所述密封件活动连接于所述四通连接弯头，以形成所述检修口。

优选地，所述四通连接弯头的接口设置有倒角，所述倒角角度为30～60°。

优选地，所述四通连接弯头的内部拐角设置有倒圆弧。

优选地，所述四通连接弯头的内部拐角处设置有保护层，所述保护层的厚度为5～30mm。

优选地，所述物料输送换向装置还包括设置在所述输送管道外侧的保温层，所述保温层的厚度为50～150mm。

优选地，所述保温层的外侧还设置有保护壳层，所述保护壳层的厚度为 5～30mm。

优选地，所述物料输送换向装置还设置有固定件，所述固定件位于所述输送管道与所述保护壳层之间。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

1.本实用新型中，当对高温矿粉物料进行换向输送时，矿粉由进口管段进入换向装置，部分矿粉受较大的气力作用由连通区进入出口管段，部分矿粉受相对较小的气力作用以及重力、摩擦力的相互作用，在缓存区逐渐堆积停留形成类似“管壁”以包裹连通区。流经连通区的高速矿粉冲击摩擦“管壁”，避免了高速矿粉直接与输送管道相互作用。相比于采用常规输送管道的情形，本申请的物料输送换向装置将物料与管道之间直接的、刚性的作用转变为物料与管道间接的、柔性的作用，大大降低了物料对管道的磨损，延长了管道的使用寿命，降低了设备运行及维修成本。

2.换向管段还设置有检修口，检修口直接与缓存区相连通。当换向管段发生堵塞或出现其他故障时，可直接通过检修口对换向管段进行通堵及维修，操作简单方便，降低了设备的运行及维修成本。

3.在一优选的实现方式中，换向管段设置为四通连接弯头，采用四通连接弯头作为物料输送换向装置的换向管段，四通连接弯头的两相邻接口之间的区域作为连通区，另外两相邻的接口之间的区域作为缓存区，选材方便，加工制作简单，经济可靠。

4.进一步地，密封件选用连接法兰盘，采用连接法兰盘将四通连接弯头的另两连接口封堵密封，当四通连接弯头发生堵塞时，可直接拆卸端口的连接法兰盘对四通连接弯头进行通堵及维修，操作简单方便，降低了设备的运行及维修成本。

5.更进一步地，在四通连接弯头的接口处设置有倒角，方便四通连接弯头与进口管段及出口管段的连接。四通连接弯头的内部拐角处设置有倒圆弧，使得四通连接弯头的内部管壁更为平滑，降低物料在拐角处与内壁的摩擦作用。内部拐角处设置有保护层，以提高内部拐角处的耐磨性能，延长四通连接弯头的使用寿命。

6.优选地，物料输送换向装置设置有保温层，能进一步提高物料输送换向装置的保温效果，降低物料输送过程中的能量损失，从而降低设备的运行成本。保温层外侧的保护壳层不仅能对保温层起到防护作用，避免外物对保温层的伤害，同时也相应的减小了保温层的散热，提高了保温层的保温效果。物料输送换向装置还设置有固定件，固定件连接内层输送管道及保护壳层，对保护壳层起到相应的支撑作用，同时方便物料输送换向装置的连接固定。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本申请一种物料输送换向装置的结构示意图。

图2为本申请一种换向管段的结构示意图。

图3为本申请另一种换向管段的结构示意图。

其中：

10-进口管段，20-换向管段，21-连通区，22-缓存区，23-检修口，24-密封件，25-拐角，30-出口管段，40-保温层，41-保护壳层，42-固定件。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1至图3所示，一种物料输送换向装置，包括输送管道，所述输送管道设置有进口管段10、出口管段30及换向管段20，所述进口管段10的轴线与所述出口管段30的轴线相交，相交的角度即为物料经过换向装置的换向角度。比如，进口管段10与出口管段30垂直相交时，进口管段10的轴线与出口管段30的轴线相交角度为90度，即物料经过换向装置的换向角度为90度。所述换向管段20分别与所述进口管段10、所述出口管段30相连通，所述换向管段20包括连通区21和缓存区22。连通区21与所述进口管段10、所述出口管段30相连通，缓存区22与所述连通区21相通，用来停留暂存所述物料以形成所述连通区21的侧壁。连通区21将进口管段10与出口管段30相连通，以通过输送的物料。缓存区22与连通区21相连通，用以停留暂存输送的物料，停留的物料在缓存区22积聚形成连通区21的侧壁，侧壁对输送的物料起到导向作用，完成输送物料的换向功能。

具体地，当对高温矿粉物料进行换向输送时，首先矿粉由进口管段10进入换向装置，进入换向装置的矿粉随机分布于连通区21和缓存区22，进入连通区21的部分矿粉受较大的气力作用进入出口管段30，而后被输送至后续工序中。由于进入缓存区22的部分矿粉受相对较小的气力作用，以及重力、摩擦力的相互作用下，部分矿粉逐渐堆积停留形成类似“管壁”以包裹连通区21。此后，流经连通区21的高速矿粉冲击摩擦“管壁”，避免了高速矿粉直接与输送管道相互作用。

相比于采用常规输送管道的情形，本申请的物料输送换向装置将物料与管道之间直接的、刚性的作用转变为物料与管道间接的、柔性的作用，大大降低了物料对管道的磨损，延长了管道的使用寿命，降低了设备运行及维修成本。

优选地，如图2、图3所示，所述换向管段20还设置有检修口23，所述检修口23与所述缓存区22相连通。换向管段20设置有检修口23，检修口23 直接与缓存区22相连通。当换向管段20发生堵塞或出现其他故障时，可直接通过检修口23对换向管段20进行通堵及维修，操作简单方便，降低了设备的运行及维修成本。

在一个具体的实现方式中，如图1至图3所示，换向管段20设置为四通连接弯头，所述四通连接弯头的两相邻接口之间形成所述连通区21，所述四通连接弯头的另两接口端分别设置有密封件24，所述密封件24与另两接口之间形成所述缓存区22。

采用四通连接弯头作为物料输送换向装置的换向管段20，将四通连接弯头的两相邻接口之间的区域作为连通区21，将另外两相对的接口之间的区域作为缓存区22，其中另外两相对的接口端分别设置密封件24，以防止物料从接口端流出。

如图3所示，当对高温矿粉物料进行换向输送时，首先矿粉由进口管段10 进入四通连接弯头，进入四通连接弯头的矿粉随机分布于四个连接口之间，部分矿粉受较大的气力作用进入出口管段30被输送至后续工序中，部分矿粉受相对较小的气力作用，以及重力、摩擦力的相互作用下在另两连接口处堆积停留，堆积停留的物料与四通连接弯头共同形成类似“管壁”，以允许矿粉在“管壁”内流通，完成输送换向作用。

另外，高流速的矿粉颗粒在经过常规管道弯头时，流体的速度场分布被打乱，在后续的输送管道中，流体之间、流体与管道之间相互的摩擦系数增大，整体的气力输送管道压力损失大。而本实用新型虽然将常规的圆弧弯头变为直角的四通弯头管道，弯头区域区域的压力损失增大，但不管是水平方向的转向或垂直方向的转向，后续管道内的速度常分布均匀，摩擦系数小，整体的压力损失反而减小15％左右。

进一步地，所述密封件24活动连接于所述四通连接弯头，以形成所述检修口23。密封件24选用连接法兰盘，采用连接法兰盘将四通连接弯头的另两连接口封堵密封，当四通连接弯头发生堵塞时，可直接拆卸端口的连接法兰盘对四通连接弯头进行通堵及维修，操作简单方便，降低了设备的运行及维修成本。

优选地，所述四通连接弯头的接口设置有倒角，所述倒角角度为30～60°。在四通连接弯头的接口处设置有倒角，倒角角度为30～60度，本方案中倒角角度设置为45度，方便四通连接弯头与进口管段10及出口管段30的连接。

优选地，所述四通连接弯头的内部拐角25设置有倒圆弧。更优选地，所述四通连接弯头的内部拐角25处设置有保护层，所述保护层的厚度为5～30mm。

四通连接弯头的内部拐角25处设置有倒圆弧，使得四通连接弯头的内部管壁更为平滑，降低物料在拐角25处与内壁的摩擦作用。内部拐角25处设置有保护层，保护层的厚度为5～30mm，以提高内部拐角25处的耐磨性能，延长四通连接弯头的使用寿命。

在一优选的实施例中，如图1所示，所述物料输送换向装置还包括设置在所述输送管道外侧的保温层40，所述保温层40的厚度为50～150mm。

设置的保温层40能进一步提高物料输送换向装置的保温效果，降低物料输送过程中的能量损失，从而降低设备的运行成本。具体地，保温层40选用耐材，耐材内部掺混耐火钢制纤维料，耐火钢制纤维长度4～5cm，耐热温度 1600℃，以增加耐材内部结合性，增加保温性。另外，保温耐材层增设锚固钉以进行加固，防止保温层40脱落。

进一步地，所述保温层40的外侧还设置有保护壳层41，所述保护壳层41 的厚度为5～30mm。保温层40外侧的保护壳层41不仅能对保温层40起到防护作用，避免外物对保温层40的伤害，同时也相应的减小了保温层40的散热，提高了保温层40的保温效果。

更进一步地，所述物料输送换向装置还设置有固定件42，所述固定件42 位于所述输送管道与所述保护壳层之间。固定件42连接内层输送管道及保护壳层41，每个端口使用3-5个固定，对保护壳层41起到相应的支撑作用，同时方便物料输送换向装置的连接固定。另外，物料输送换向装置与其他管路连接固定时采用吞入式连接方式，即沿物料输送方向第一节在与第二节接合部分被第二节吞入，防止物料串入保温耐材层侵蚀耐材。

本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种物料输送换向装置，包括输送管道，所述输送管道设置有进口管段、出口管段及换向管段，所述进口管段的轴线与所述出口管段的轴线相交，所述换向管段分别与所述进口管段、所述出口管段相连通，其特征在于，所述换向管段包括:

连通区，其与所述进口管段、所述出口管段相连通；及，

缓存区，其与所述连通区相通，用来停留暂存所述物料以形成所述连通区的侧壁；

所述换向管段还设置有检修口，所述检修口与所述缓存区相连通；

所述换向管段为四通连接弯头，所述四通连接弯头的两相邻接口之间形成所述连通区，所述四通连接弯头的另两接口端分别设置有密封件，所述密封件与另两接口之间形成所述缓存区。

2.根据权利要求1所述的物料输送换向装置，其特征在于，所述密封件活动连接于所述四通连接弯头，以形成所述检修口。

3.根据权利要求1所述的物料输送换向装置，其特征在于，所述四通连接弯头的接口设置有倒角，所述倒角角度为30～60°。

4.根据权利要求3所述的物料输送换向装置，其特征在于，所述四通连接弯头的内部拐角设置有倒圆弧。

5.根据权利要求4所述的物料输送换向装置，其特征在于，所述四通连接弯头的内部拐角处设置有保护层，所述保护层的厚度为5～30mm。

6.根据权利要求1所述的物料输送换向装置，其特征在于，所述物料输送换向装置还包括设置在所述输送管道外侧的保温层，所述保温层的厚度为50～150mm。

7.根据权利要求6所述的物料输送换向装置，其特征在于，所述保温层的外侧还设置有保护壳层，所述保护壳层的厚度为5～30mm。

8.根据权利要求7所述的物料输送换向装置，其特征在于，所述物料输送换向装置还设置有固定件，所述固定件位于所述输送管道与所述保护壳层之间。

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