專利名稱：固體粉粒體氣力輸送及摻混裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種固體粉粒體的氣力輸送及摻混裝置。
背景技術：
固體粉粒體的氣力輸送是指采用一定流速的氣體在管線中流動，流動中的氣體將推動管線中固體粉粒體的移動，藉以完成固體粉粒體的輸送。
在石油、化工、醫藥、糧食、食品、電力、建材、冶金、礦山、倉儲等諸多行業中都有粉粒料需要輸送。在粉粒料的輸送過程中，存在物料對環境及環境對物料的相互污染問題。一方面是有不少物料有腐蝕性，有刺激性氣味，對人體有很大的危害性，對環境有污染；另一方面，物料若在敞開式輸送時，被氧化、吸濕、污染及損耗等，即環境對物料的污染問題。因此，比較好的粉粒料的輸送方式是采用密閉式的管線輸送，管線輸送主要是氣力輸送。此輸送方式與其它的皮帶輸送、機械輸送等相比有許多優點(1)物料在密閉的管道中輸送，不會外泄，對環境不易產生污染，可很好地保護環境；(2)密閉的管道可有效防止周圍環境對輸送物料的污染或影響，保證輸送物料的品質；(3)輸送線路可靈活布置，占地面積少；(4)機械傳動部件少，結構簡單、建設及維護成本低；(5)輸送距離長，輸送量大。
由于氣力輸送的諸多優點，目前許多行業的固體粉粒體的輸送均希望采用此方式。但由于粉粒體物料的處理涉及的行業非常廣，物料的性質千差萬別，工藝流程多種多樣，現場情況各不相同，實際輸送過程是一種相當復雜多變的過程，加之又涉及相當多的領域，包括流體力學、粉體技術、自控技術等，目前該領域處于發展時期，尚未建立一套完整且成熟的工程理論。
管道氣力輸送大體可分為二類即發送罐式氣力輸送和旋轉閥式傳統氣力輸送，但存在以下不足發送罐式管道氣力輸送控制系統較復雜、裝置結構較復雜，建造成本高；運行時運動部件多造成系統故障率高，維護成本高；雖然其輸送距離較其它管道氣力輸送長，但通常情況下不超過300米，同時由于其不能連續輸送故輸送能力通常不是很高。
旋轉閥式傳統管道氣力輸送盡管與發送罐式氣力輸送相比控制系統及裝置結構并不復雜、但其輸送的后系統建造及維護成本較高。輸送距離較短、輸送量較小。
在先技術中，中國專利ZL99231938，提供了一種粉狀或顆粒狀物料流態化氣力輸送管道(審定公告號2378358)，在輸送管道內的上管壁上安裝有彎曲的導流板，使得輸送粉狀或顆粒狀物料時，不容易在管道內沉積，從而不易發生堵管的現象；作者中國洛陽工學院關光森提供了一種新型吸送式氣力輸送實驗裝置(參見“硫磷設計與粉體工程”，2002，(1)34-37)，在該實驗裝置的供料器內，經噴嘴引入壓縮空氣，提高了供料器的真空度，使物料更加充足、均勻地進入供料器。從而提高了氣力輸送固氣混合比；著者中國喬斌提供了一種脈沖氣刀式栓流氣力輸送系統，著者根據輸送量、混合比、輸送風速、風量、輸送管內徑的相互關系，計算并推算出整個系統的壓力損失和風機所需要功率等，據此提供了該輸送系統的尺寸。
上述這三種裝置系統，雖各有其特點，但均有些欠缺，比如，在加料氣體的加速，以及物料的摻混等方面還有待于改善。因此，輸送壓力較低，通常只有0.08Mpa，相應的輸送能力較低，輸送距離最長也只有幾百米遠。輸送高度、摻混效果、分離效率以及分離粒徑均不理想。
發明內容
本發明為了克服上述在先技術中的不足，提供一種固體粉粒體氣力輸送及摻混裝置。本發明裝置根據合理的氣固二相流的理論和經驗數據，采用高壓差的旋轉閥連續加料，采用高加速的噴射器加大輸送量，采用帶有貼壁結構的摻混料倉等。因此，將使本發明的輸送及摻混裝置具有更高的輸送能力，更遠的輸送距離，更高的輸送高度，摻混效果和分離效率等都更理想。
本發明的輸送及摻混裝置所采取的具體技術方案是首先將待輸送的物料由料倉4流入高壓差的旋轉閥3中，由旋轉閥3的轉動將物料不斷地加到噴射器2中。同時壓縮機1將具有一定流速和壓力的氣體吹入噴射器2中，在此一定流速的氣體在噴射器2中使物料移動，形成氣固二相流沿著物料輸送管線6將物料輸送至指定的位置。輸送至指定位置時，然后經過分離設備，將氣體與物料進行分離，分離出來的氣體通過氣體輸送管線5返回壓縮機1，分離出來的物料進入帶貼壁結構的摻混料倉9摻混后，或存儲，或通過成品管線10進入包裝階段。全部過程由控制系統自動控制。
本發明輸送及摻混裝置的顯著效果是1、由于料倉4內的物料是經過旋轉閥3進入到噴射器2中，所以可以保證物料所在的料倉4與輸送管線之間有一定的壓差。本發明中的旋轉閥3的壓差可達0.35Mpa，從而保證整套裝置能夠在高壓下輸送。
2、由于在噴射器2內，一方面是經過壓縮機1過來的高速氣體，另一方面是經過旋轉閥3下來的物料，兩者在這里相遇，形成氣固二相流，進入輸送管線。因此具有較大的輸送能力，高達80T/h，且能實現較遠的輸送距離，最遠可達1500M，有較高的高度，最高可達50M。
3、由于氣體與物料的分離是采用旋風分離器及袋式過濾器的分離設備，所以，分離效率可達99.99％，最小分離粒徑可達0.5μm。
4、由于在摻混料倉9內是貼壁結構的。因此，提高了摻混效果。產品的合格率由在先技術的97％提高到99.8％。能夠有效地降低建造及維護成本，從而帶來巨大的經濟效益。
5、本發明的輸送及摻混裝置的氣力輸送的全過程均是在控制系統自動控制下進行，控制系統能夠有效地控制輸送時間、輸送能力、輸送線路、設備聯鎖以及事故狀態等。保證輸送系統的安全、可靠、長周期地運行。
圖1是本發明輸送及摻混裝置的結構示意圖。
圖2是圖1中A-A面剖視示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖進一步說明本發明輸送及摻混裝置的結構。
圖1中所顯示的是本發明輸送及摻混裝置的結構。主要的結構是壓縮機1經過冷卻器101聯通到噴射器2；料倉4通過旋轉閥3也聯通到噴射器2。噴射器2的出口接通到物料輸送管線6，物料輸送管線6聯通到分離設備7中。分離設備7的物料出口聯通到帶有稱重配料裝置8的摻混料倉9。分離設備7的氣體出口通過氣體輸送管線5再聯通到壓縮機1內。摻混料倉9的出口接成品管線10。
所說的摻混料倉9的內部帶有貼壁結構，底部為錐體。底部的錐體相當于一個漏斗，使得料倉中心的流速到料倉壁處的流速分布梯度更小，更有利于摻混的均勻性。
所說的旋轉閥3所能承受的壓差最高為0.35MPa。
所說的分離設備7可以是旋風分離器701和袋式過濾器702的組合，或者只是旋風分離器701，或者只是袋式過濾器702。
圖1所顯示的分離設備7是旋風分離器701與袋式過濾器702的組合。
所說的本發明輸送及摻混裝置的控制系統(圖1中沒有顯示)，是分散型綜合控制系統(DCS)，或者是可編程控制器(PLC)。
圖2是本發明裝置中所采用的摻混料倉9的具體結構。
從圖1中摻混料倉9A-A面的剖視圖看出，所說的帶貼壁結構的摻混料倉9的內壁上均勻設置貼壁摻混管902，在貼壁摻混管902上不同的位置開有進料孔。貼壁摻混管902的底端也就是摻混料倉9的底部為摻混室901。物料從分離裝置7上的物料出口流進摻混料倉9內，首先由貼壁摻混管902的進料孔進入貼壁摻混管902后，再流進摻混料倉9底部的摻混室901，一次性完成摻混。
為了使物料摻混更均勻，需要取得不同高低料層的物料，這就要求貼壁摻混管902的進料孔置放在摻混料倉9內的不同高度上。如圖2中001、002、003在錐體上的貼壁摻混管的長度是不相等的。它們保證了底層的物料進入摻混室901。
所說的貼壁摻混管902的數量視摻混料倉9的大小而定。若摻混料倉9的直徑較大，則貼壁摻混管902的數量就比較多。當然貼壁摻混料管902的數量較多，摻混物料的均勻性更好。如有特殊場合需要更高的摻混效果和較高的摻混能力時，可以增加貼壁摻混管的數量。因為每增加一根摻混管，就可以增加3個均化點，均化點的增加可以使取料點在空間的分布更加廣泛，取料更具有代表性，自然摻混效果也更加好。當然，貼壁摻混管902的數量太多地增加也會帶來加工的復雜及成本提高的問題。
上述本發明的輸送及摻混裝置與在先技術對比的結果顯示在下面表1中。
表1本發明裝置與在先技術對比結果
由表1中輸送的能力、壓力、距離、高度以及特點上充分地顯示出本發明裝置的顯著的進步。
權利要求
1.一種固體粉粒體氣力輸送及摻混裝置，主要包含料倉(4)、壓縮機(1)，旋轉閥(3)和物料輸送管線(6)，其特征在于主要的結構是所說的壓縮機(1)經過冷卻器(101)聯通到噴射器(2)；所說的料倉(4)通過旋轉閥(3)聯通到噴射器(2)；噴射器(2)的出口接通到物料輸送管線(6)，物料輸送管線(6)聯通到分離設備(7)，分離設備(7)的物料出口聯通到帶有稱重配料裝置(8)的帶貼壁結構的摻混料倉(9)，分離設備(7)的氣體出口通過氣體輸送管線(5)再聯通到壓縮機(1)內，摻混料倉(9)的出口接成品管線(10)。
2.根據權利要求1所述的固體粉粒體氣力輸送及摻混裝置，其特征在于所說的分離設備(7)是旋風分離器(701)和袋式過濾器(702)的組合，或者只是旋風分離器(701)，或者只是袋式過濾器(702)。
3.根據權利要求1所述的固體粉粒體氣力輸送及摻混裝置，其特征在于所說的帶貼壁結構的摻混料倉(9)的底部是錐體，內壁上貼有貼壁摻混管(902)，貼壁摻混管(902)的不同位置開有進料孔，貼壁摻混管(902)的底端，也就是摻混料倉(9)的底部是摻混室(901)。
全文摘要
一種固體粉粒體氣力輸送及摻混裝置，采用高壓差旋轉閥連續加料。經過加速的物料和高速氣體在噴射器內形成物氣流，通過輸送管線到達指定位置后，再經過分離設備將物料與氣體分開。物料經過帶貼壁結構的摻混料倉，一次性完成摻混。本發明的裝置具有較大的輸送能力，較遠的輸送距離，最遠可達1500m。輸送高度最高可達50m，分離效率可達99.99％，最小分離粒徑可達0.5μm。
文檔編號B65G53/34GK1493512SQ0315070
公開日2004年5月5日 申請日期2003年9月1日 優先權日2003年9月1日
發明者張玲瓏, 王素業, 劉昶林, 錢耀潤, 梁慶 申請人:上海博隆粉體工程有限公司