CN213737648U - 一种大型粉体物料连续计量添加装置及加料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型粉体物料连续计量添加装置及加料系统，包括称重组件、缓冲料斗、排气机构和旋转阀；缓冲料斗安装在支撑架上，缓冲料斗顶部通过软连接结构与投料机构的出料口相连接；排气机构安装在缓冲料斗的出料管上，排气机构底部连接旋转阀，旋转阀底部通过软连接结构与高温设备的加料管道相连接；称重组件设置在缓冲料斗上。本申请能够确保稳定下料、且计量准确，能够修正计量偏差。

Description

一种大型粉体物料连续计量添加装置及加料系统

技术领域

本实用新型涉及一种投料计量装置，特别是一种大型粉体物料连续计量添加装置及加料系统。

背景技术

在固体物料连续计量添加过程中，失重秤和质量流量计是广泛使用的连续计量添加形式，具有较高的添加精度和稳定性。

失重秤以皮带机进行喂料，能够添加量较大的加料要求。然而，当将其应用在粉料计量时，将存在着如下不足：

1、皮带相对于进料点做直线运动，无法实现有效的密封，当进料口突然来料时会往外冒粉导致环境污染。

2、粉料会进入皮带和辊筒之间，并被压实，从而导致皮带输送机过载停机。

3、当皮带输送机出料口处有压力波动时，将导致失重秤系统称重不准，进而连续计量精度不准。

粉体质量流量计是通过计算物料的冲击力或克利奥力然后结合转速得出质量流量。然而，当物料粘在称重单元部件上时容易造成误信号，因此在如下场景中不能达到或做不容易达到所需加料精度：

1、粉料本身流动性差，容易黏壁。

2、出料口处有蒸汽上涌，将粉料打湿产生黏壁。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种大型粉体物料连续计量添加装置及加料系统，该大型粉体物料连续计量添加装置及加料系统能够确保稳定下料、且计量准确，能够修正计量偏差。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种大型粉体物料连续计量添加装置，包括称重组件、缓冲料斗、排气机构和旋转阀；

缓冲料斗安装在支撑架上，缓冲料斗顶部通过软连接结构与投料机构的出料口相连接。

排气机构安装在缓冲料斗的出料管上，排气机构底部连接旋转阀，旋转阀底部通过软连接结构与高温设备的加料管道相连接。

称重组件设置在缓冲料斗上。

位于旋转阀下方的加料管道上设置有下排气口。

排气机构包括斗型壳体，斗型壳体同轴安装在缓冲料斗的出料管外周，斗型壳体与缓冲料斗的出料管之间形成上排气通道。

旋转阀包括旋转轴和沿周向均布在旋转轴外周的若干根叶轮。若干根叶轮位于缓冲料斗出料管的正下方，用于缓冲料斗的均匀喂料。

旋转轴与旋转电机相连接，旋转电机驱动旋转轴转动。

一种大型粉体物料连续计量的加料系统，包括连续计量添加装置和粉料防粘壁组件，粉料防粘壁组件能够防止高温设备上升的热蒸汽造成的连续计量添加装置的粘壁。

粉料防粘壁组件包括锁气旋转阀、蒸汽阻隔器和罐体进料开关阀。

蒸汽阻隔器包括粉体流通腔、进料口、出料口和进气通道。进料口、出料口和进气通道均与粉体流通腔相连通。

进料口通过锁气旋转阀与连续计量添加装置底部软连接。出料口通过罐体进料开关阀与高温设备的加料口相连接。

进气通道通过进气阀与压缩空气源相连接，用于向粉体流通腔中通入压缩空气。

进气通道中的压缩空气进气量能够调节。进气通道包括交错布设在粉体流通腔外周的若干个喷嘴A和若干个喷嘴B。若干个喷嘴A通过进气阀A与压缩空气源相连接。若干个喷嘴B通过进气阀B与压缩空气源相连接。

粉料防粘壁组件包括非正压蒸汽阻隔器，非正压蒸汽阻隔器包括筒体和若干个喷嘴。

筒体内腔为粉体流通腔，粉体流通腔顶部与连续计量添加装置底部软连接。粉体流通腔底部通过罐体进料开关阀与高温设备的加料口相连接。

若干个喷嘴呈旋风式均匀布设在筒体外侧壁，每个喷嘴的进风口均连接压缩空气，每个喷嘴的出风口朝向粉体流通腔底部，且均与粉体流通腔相连通。

粉体流通腔顶部的气压不超过粉体流通腔底部的气压。

每个喷嘴与筒体对应圆切线之间所呈的夹角为α，每个喷嘴与筒体中心轴线所呈的夹角为β，则α=5~30°，β=30~60°。每个喷嘴的内径为2~5mm。

本实用新型具有如下有益效果：

1、采用旋转阀作为喂料单元，适用于大量粉料连续添加，无泄漏。

2、采用排气机构结构，下料稳定，称重信号稳定。

3、采用双层排气装置用以排出旋转阀下料过程中置换出来的空气，在确保稳定下料的同时，能够防止粉料防粘壁组件中的气压波动，对称重组件的影响，使计量更为准确、精度高。

4、采用失重式计量形式，精度高且稳定可靠。

5、采用粉料防粘壁组件能够有效阻断蒸汽上升通道，防止热蒸汽将粉料打湿后粘结在软管壁上。同时，还能对进料通道进行降温，从而防止低熔点粉料融化粘结在连续计量添加装置的管壁上。

附图说明

图1显示了本实用新型一种大型粉体物料连续计量添加装置的结构示意图。

图2显示了图1中旋转阀及排气机构的放大示意图。

图3显示了本实用新型一种大型粉体物料连续计量添加装置的计量原理示意图。

图4显示了本实用新型一种大型粉体物料连续计量加料系统的结构示意图。

图5显示了图4的加料原理示意图。

图6显示了一种大型粉体物料连续计量加料系统的第二种实施例结构图。

图7显示了蒸汽阻隔器中喷嘴的布设结构示意图。

图8显示了非正压蒸汽阻隔器中喷嘴的布设结构示意图。

其中有：

1.料斗进料开关阀；2.软连接结构；3.承重组件；4.缓冲料斗；41.支撑架；

5.排气机构；51.斗型壳体；52.上排气通道；53.下排气口；

6.旋转阀；61.叶轮；62.旋转轴；63.旋转电机；

70.蒸汽阻隔器；71.锁气旋转阀；72.压力传感器；73.进气阀A；74.进气阀B；75.泄压阀；76.罐体进料开关阀；77.温度传感器；79.减压阀；

80.非正压蒸汽阻隔器；

90.高压设备；91.排气阀。

另外：

781为喷嘴A；782为喷嘴B。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。

如图4、图5和图6所示，一种大型粉体物料连续计量的加料系统，包括连续计量添加装置和粉料防粘壁组件。

如图1和图3所示，一种大型粉体物料连续计量添加装置，包括称重组件3、缓冲料斗4、排气机构5和旋转阀6。

缓冲料斗安装在支撑架41上，缓冲料斗顶部通过软连接结构2与投料机构的出料口相连接。投料机构的出料口上优选安装有料斗进料开关阀1。

上述软连接结构优选为硅胶材质或纺织物制成的软管。

排气机构安装在缓冲料斗的出料管上，排气机构包括斗型壳体51，斗型壳体同轴安装在缓冲料斗的出料管外周，斗型壳体与缓冲料斗的出料管之间形成上排气通道52。

上述排气机构结构的设置，能够排出旋转阀下料过程中置换出来的空气，从而实现均匀、稳定的下料，且称重信号稳定。

排气机构底部连接旋转阀，旋转阀底部通过软连接结构2与高温设备的加料管道相连接。

如图2所示，旋转阀优选包括旋转电机63、旋转轴62和沿周向均布在旋转轴外周的若干根叶轮61。若干根叶轮位于缓冲料斗出料管的正下方，用于缓冲料斗的均匀喂料。

旋转轴与旋转电机相连接，旋转电机驱动旋转轴转动。

旋转轴转动，进而带动叶轮转动，故而将下料在叶轮间的粉料均匀下落至粉料防粘壁组件的进料管道中。

上述称重组件设置在缓冲料斗上。

连续计量添加装置顶部和底部软连接结构的设置，使得连续计量添加装置形成一个整体，称重组件将称量缓冲料斗4、排气机构5和旋转阀6的整体重量。

位于旋转阀下方的加料管道上设置有下排气口53。下排气口53的设置，能够使得粉料防粘壁组件顶部与大气相同，从而防止粉料防粘壁组件中的气压波动，对称重组件的影响，使计量更为准确、精度高。

粉料防粘壁组件能够防止高温设备上升的热蒸汽造成的连续计量添加装置的粘壁。本申请中的粉料防粘壁组件具有两种优选实施例。

实施例1

如图4和图5所示，粉料防粘壁组件包括锁气旋转阀71、蒸汽阻隔器70、罐体进料开关阀76、温度传感器77和压力传感器72。

锁气旋转阀1为市场购买，为现有技术，优选型号为coperion的CRD系列旋转阀。锁气旋转阀的设置，能够阻挡蒸汽阻隔器中蒸汽的上升，并能适用于各种粉体物料。

蒸汽阻隔器包括粉体流通腔、进料口、出料口和进气通道。进料口、出料口和进气通道均与粉体流通腔相连通。

进料口通过锁气旋转阀与连续计量添加装置底部软连接。下排气口53优选设置在锁气旋转阀上方的进料口上。

出料口通过罐体进料开关阀与高温设备的加料口相连接。

进气通道通过进气阀与压缩空气源相连接，用于向粉体流通腔中通入压缩空气。

压缩空气源优选为压缩空气储气罐，压缩空气储气罐的出气口上依次布设有截止阀和减压阀79。

上述温度传感器用于检测粉体流通腔内的温度。

进气通道中的压缩空气进气量能够调节，具体调节方法具有如下两种优选实施例。

第一种实施方式

进气通道包括在粉体流通腔外周沿周向均匀布设有若干个喷嘴，每个喷嘴均通过进气阀与压缩空气源相连接。其中，进气阀的进气开度能够调节，从而使得蒸汽阻隔器的阻隔及降温效率，能够调节。

第二种实施方式

进气通道包括交错布设在粉体流通腔外周的若干个喷嘴A和若干个喷嘴B。本申请以12个喷嘴为例，如图7所示，则包括六个喷嘴A 781和六个喷嘴B 782。

六个喷嘴A通过进气阀A 73与压缩空气源相连接。

六个喷嘴B通过进气阀B 74与压缩空气源相连接。

喷嘴A和喷嘴B均沿粉体流通腔的径向布设。

进一步，高温设备90上还优选设置有排气阀91，排气通道上设置有泄压阀75，上述压力传感器用于检测粉体流通腔内部压力。

一种高温罐用粉体物料添加方法，优选包括如下步骤。

步骤1、蒸汽阻隔器进气：进气阀A 73率先打开，蒸汽阻隔器70开始工作。

步骤2、投料：罐体进料开关阀76打开，排气阀91打开，锁气旋转阀71开启。

在步骤1中，进气阀A打开后，蒸汽阻隔器内的气压将增大，热蒸汽有向上喷入连续计量添加装置的可能。锁气旋转阀开启后，则能够阻挡蒸汽阻隔器中蒸汽的上升；同时，锁气旋转阀作为喂料单元，适用于大量粉料连续添加，无泄漏。

在投料过程中，由于进气阀A开启，将向蒸汽阻隔器的粉体流通腔内通入压缩空气，通入的压缩空气，一方面能隔断蒸汽，防止热蒸汽进入连续计量添加装置的软管，从而将粉料打湿后粘结在软管壁上。另一方面，还能对进料通道进行降温，从而防止低熔点粉料融化粘结在软管壁上。进而，较少或免除对投料管路的清理频率，且有效保证真实投料配方。

步骤3、计量加料，包括如下步骤：

步骤31、称量：称量组件实时称取缓冲料斗4、排气机构5和旋转阀6的整体重量；当称取重量低于设定下限值时，料斗进料开关阀1打开，开始下一次补料；料斗进料开关阀1打开时，旋转阀定转速运行。

步骤32、计量加料：料斗进料开关阀1打开的同时，物料迅速流入缓冲料斗4中，达到所需重量以后，料斗进料开关阀1关闭。旋转阀6根据称取重量减小的速度实时调整转速，保证连续计量精度。旋转阀6中的8~20片叶轮的转动，能将加料过程中物料置换上来的空气通过排气机构的上排气通道排向尾气管线。

步骤4、温度监控：在投料过程中，温度传感器将对粉体流通腔内的温度进行实时监测，当监测温度超过设定温度时，通过增大进气通道中的压缩空气进气量，使蒸汽阻隔器高效工作，从而对粉体流通腔内的温度进行快速降温，从而防止低熔点粉料融化粘结在蒸汽阻隔器等的内壁上。

增大进气通道中的压缩空气进气量的方法，具有两种优选实施方式。

实施方式1

增大进气阀的进气开度，从而增大蒸汽阻隔器的降温效率。

实施方式2

进气阀B 打开，蒸汽阻隔器开启高效模式。

步骤5、压力监控：在投料过程中，压力传感器将对粉体流通腔内的压力进行实时监测，当监测压力超过设定压力值时，泄压阀开启，卸掉粉体流通腔内压力。

实施例2

粉料防粘壁组件包括非正压蒸汽阻隔器80，如图6和图8所示，非正压蒸汽阻隔器包括筒体和若干个喷嘴。

筒体内腔为粉体流通腔，粉体流通腔顶部与连续计量添加装置底部软连接。下排气口优选设置在粉体流通腔顶部。

粉体流通腔底部通过罐体进料开关阀与高温设备的加料口相连接。

若干个喷嘴呈旋风式均匀布设在筒体外侧壁，每个喷嘴的进风口均连接压缩空气，每个喷嘴的出风口朝向筒体内腔底部，且均与筒体内腔相连通。

筒体内腔顶部的气压不超过筒体内腔底部的气压，优选保持环境压力或微负压，也即筒体内腔顶部的气压比筒体内腔底部的气压低0~10KPa。

温度传感器用于检测筒体内腔中的温度。

若干个喷嘴均通过进气阀与压缩空气源相连接，用于向筒体内腔中通入压缩空气。

压缩空气源优选为压缩空气储气罐，压缩空气储气罐的出气口上依次布设有截止阀和减压阀。

上述每个喷嘴与筒体对应圆切线之间所呈的夹角为α，每个喷嘴与筒体中心轴线所呈的夹角为β，则优选为α=5~30°，β=30~60°，进一步优选为α=26°，β=30°。

进一步，每个喷嘴的内径优选为2~5mm。

上述筒体内腔中的压缩空气进气量能够调节，具体调节方法具有如下两种优选实施例。

实施方式1

每个喷嘴均通过同一个或多个进气阀与压缩空气源相连接。其中，进气阀的进气开度能够调节，从而使得非正压蒸汽阻隔器的阻隔及降温效率，能够调节。

实施方式2

相邻两个喷嘴分别为喷嘴A和喷嘴B，本申请以12个喷嘴为例，如图8所示，则包括六个喷嘴A和六个喷嘴B。

上述六个喷嘴A通过进风阀A 与压缩空气源相连接，六个喷嘴B通过进风阀B 与压缩空气源相连接。

一种高温设备的物料添加方法，优选包括如下步骤。

步骤1、非正压蒸汽阻隔器进气：进气阀A 率先打开，非正压蒸汽阻隔器开始工作。

步骤2、投料：罐体进料开关阀打开，排气阀打开，用于将非正压蒸汽阻隔器喷入高温设备中的气体排出。

在投料过程中，由于进气阀A开启，将向非正压蒸汽阻隔器的筒体内腔通入压缩空气。由于喷嘴底部朝下设置，且呈旋风状布设，故而通入的压缩空气，在将连续计量添加装置内的物料降温的同时，并使降温后物料随压缩空气呈旋风状向下进入高温设备，并使筒体顶部与环境气压相一致或处于微负压状态（压缩空气速度越快，筒体顶部压力越低），无返气，从而防止热蒸汽上升进入进料斗的进料软管内，进而防止热蒸汽将粉料打湿后粘结在软管壁上。另外，连续计量添加装置内的物料降温，从而防止低熔点粉料融化粘结在软管壁上。进而，较少或免除对投料管路的清理频率，且有效保证真实投料配方。

步骤3、计量加料，包括如下步骤：

步骤31、称量：称量组件实时称取缓冲料斗4、排气机构5和旋转阀6的整体重量；当称取重量低于设定下限值时，料斗进料开关阀1打开，开始下一次补料；料斗进料开关阀1打开时，旋转阀定转速运行。

步骤32、计量加料：料斗进料开关阀1打开的同时，物料迅速流入缓冲料斗4中，达到所需重量以后，料斗进料开关阀1关闭。旋转阀6根据称取重量减小的速度实时调整转速，保证连续计量精度。旋转阀6中的8~20片叶轮的转动，能将加料过程中物料置换上来的空气通过排气机构的上排气通道排向尾气管线。

步骤4、温度监控：在投料过程中，温度传感器将对筒体内腔的温度进行实时监测，当监测温度超过设定温度时，通过增大筒体内腔中的压缩空气进气量，使非正压蒸汽阻隔器高效工作，从而对筒体内腔的温度进行快速降温，从而防止低熔点粉料融化粘结在蒸汽阻隔器等的内壁上。

增大筒体内腔中的压缩空气进气量的方法，具有两种优选实施方式。

实施方式1

增大进气阀的进气开度，从而增大非正压蒸汽阻隔器的降温效率。

实施方式2

进气阀B 打开，非正压蒸汽阻隔器开启高效模式。

本申请适用颗粒物料或粉体物料，连续加料能力大于4~50t/h，每分钟加料精度误差＜1%，且能消除粘性物料黏壁对计量精度的影响，能自动修正加料量偏差，从而能实现对高温罐体或高温挤出机等易产生蒸汽的设备的稳定加料。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种大型粉体物料连续计量添加装置，其特征在于：包括称重组件、缓冲料斗、排气机构和旋转阀；

缓冲料斗安装在支撑架上，缓冲料斗顶部通过软连接结构与投料机构的出料口相连接；

排气机构安装在缓冲料斗的出料管上，排气机构底部连接旋转阀，旋转阀底部通过软连接结构与加料管道相连接；

称重组件设置在缓冲料斗上。

2.根据权利要求1所述的大型粉体物料连续计量添加装置，其特征在于：位于旋转阀下方的加料管道上设置有下排气口。

3.根据权利要求1所述的大型粉体物料连续计量添加装置，其特征在于：排气机构包括斗型壳体，斗型壳体同轴安装在缓冲料斗的出料管外周，斗型壳体与缓冲料斗的出料管之间形成上排气通道。

4.根据权利要求1或2所述的大型粉体物料连续计量添加装置，其特征在于：旋转阀包括旋转轴和沿周向均布在旋转轴外周的若干根叶轮；若干根叶轮位于缓冲料斗出料管的正下方，用于缓冲料斗的均匀喂料。

5.根据权利要求4所述的大型粉体物料连续计量添加装置，其特征在于：旋转轴与旋转电机相连接，旋转电机驱动旋转轴转动。

6.一种大型粉体物料连续计量的加料系统，其特征在于：包括如权利要求1-5任一项所述的大型粉体物料连续计量添加装置和粉料防粘壁组件，粉料防粘壁组件能够防止高温设备上升的热蒸汽造成的连续计量添加装置的粘壁。

7.根据权利要求6所述的大型粉体物料连续计量的加料系统，其特征在于：粉料防粘壁组件包括锁气旋转阀、蒸汽阻隔器和罐体进料开关阀；

蒸汽阻隔器包括粉体流通腔、进料口、出料口和进气通道；进料口、出料口和进气通道均与粉体流通腔相连通；

进料口通过锁气旋转阀与连续计量添加装置底部软连接；出料口通过罐体进料开关阀与高温设备的加料口相连接；

进气通道通过进气阀与压缩空气源相连接，用于向粉体流通腔中通入压缩空气。

8.根据权利要求7所述的大型粉体物料连续计量的加料系统，其特征在于：进气通道中的压缩空气进气量能够调节；进气通道包括交错布设在粉体流通腔外周的若干个喷嘴A和若干个喷嘴B；若干个喷嘴A通过进气阀A与压缩空气源相连接；若干个喷嘴B通过进气阀B与压缩空气源相连接。

9.根据权利要求6所述的大型粉体物料连续计量的加料系统，其特征在于：粉料防粘壁组件包括非正压蒸汽阻隔器，非正压蒸汽阻隔器包括筒体和若干个喷嘴；

筒体内腔为粉体流通腔，粉体流通腔顶部与大型粉体物料连续计量添加装置底部软连接；粉体流通腔底部通过罐体进料开关阀与高温设备的加料口相连接；

若干个喷嘴呈旋风式均匀布设在筒体外侧壁，每个喷嘴的进风口均连接压缩空气，每个喷嘴的出风口朝向粉体流通腔底部，且均与粉体流通腔相连通；

粉体流通腔顶部的气压不超过粉体流通腔底部的气压。

10.根据权利要求9所述的大型粉体物料连续计量的加料系统，其特征在于：每个喷嘴与筒体对应圆切线之间所呈的夹角为α，每个喷嘴与筒体中心轴线所呈的夹角为β，则α=5~30°，β=30~60°；每个喷嘴的内径为2~5mm。

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