CN101927902A - 对粉体储仓锥段粉体进行流化和输送的装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对粉体储仓锥段粉体进行流化和输送的装置以及方法。本发明的装置包括粉体仓体、中间仓体和粉体输送装置，所述粉体仓体的下部连接于所述中间仓体，所述中间仓体的下部连接于所述粉体输送装置，并且所述中间仓体分别与粉体仓体和所述粉体输送装置软连接。本发明的方法包括在所述粉体从粉体仓体进入中间仓体的过程中对所述粉体进行喷吹，以及对所述粉体进行气力输送。本发明防止了粉体输送过程中的粉体仓体的堵塞和架桥问题，实现了粉体精确稳定的输送。

Description

对粉体储仓锥段粉体进行流化和输送的装置以及方法

技术领域

本发明涉及一种对粉体储仓锥段粉体进行流化和输送的装置，本发明还涉及一种对粉体储仓锥段粉体进行流化和输送的方法。 

背景技术

目前在机械、化工、制药、食品、材料粉体制备等自动加工及装配生产线上，粉体物料的装、卸、运、贮、用等装置技术水平参差不齐，粉体均为仓体式储存，近距离输送一般为胶带、螺旋、斗提和埋刮板等机械输送，远距离输送一般为气力输送，气力输送结构简单、工艺布置灵活，便于自动化操作，一次性投资小并适用于远距离输送。粉体输送剂量方法大部分为在喂料过程中的剂量，如恒速定量称和调速定量称。 

传统的粉体储仓根据粉体的不同特性设计锥段和流化件，但对粉体物理特性变化适应性差，通过改变仓体下锥度和内衬材料的光滑度无法预防“架桥”，如使用仓壁振动器对于水平含量大和流动特性差的粉体常常发生“夯实”现象，并且自控水平较低；传统的粉体输送装置工作的噪声大，配送精度低，容易造成扬尘，不易于实现精确的闭环控制，功率体积比小，在粉体输送过程中管路和粉体仓体易堵塞和架桥。在粉体的计量方面，影响粉体计量精度的原 因已经不在集中在计量设备本身，而粉体供料过程的稳定性、均匀性和气力输送时的返风等问题已成为影响计量精度的主要因素。 

发明内容

本发明装置就是针对粉体工程中仓储过程中的架桥结拱、堵塞和供粉过程中稳流、锁风的技术问题而设计的。 

本发明涉及一种对粉体储仓的锥段的粉体进行流化和输送的置，其中，该装置包括粉体仓体、中间仓体和粉体输送装置，该粉体仓体的下部连接于该中间仓体，该中间仓体的下部连接于该粉体输送装置，并且该中间仓体分别与粉体仓体和该粉体输送装置软连接。所述中间仓体上部连接有称重传感器组。 

该粉体仓体包括上部的圆柱体仓体和下部的锥段仓体，该锥段仓体设置有压缩空气层。该粉体仓体设置有防爆门、人孔、低料位传感器。该锥段仓体设置有流化锥。该流化锥包括粉体下料口、充气锥、脉冲阀、进气口、孔体锥、和过滤层，该孔体锥和紧贴其壁的该过滤层设置在该流化锥的内部，使得在该流化锥的外壁和该孔体锥之间形成均匀的气体空间。该脉冲阀由程序控制器定差压或定时控制，并且与该粉体仓体下部的喂料组件联动，以便在落料的同时启动该流化锥。该孔体锥用金属材质制成。 

该中间仓体设置有顶部进料口、顶部进料口下方的粉体过滤装置和顶部进料口旁边的气量平衡件。该中间仓体的容积根据粉体流动特性设置3-4小时喂料的粉量。该中间仓体的下端设置搅拌组件。所述称重传感器组由三个等间隔分布的称重传感器组成。所述称重传感器组位于一平台上。 

粉体输送装置为螺旋气力输送装置。该螺旋气力输送装置包括螺旋本体、流量计、气量平衡件和粉体喷射器，该螺旋本体在落料口上端设置该气量平衡件，将气力输送过程中的返风倒出，该流量计设置于风管上，实时监测风量便于故障诊断。 

如果粉体为易燃易爆粉体，充入的气体为惰性气体。 

本发明涉及一种对粉体进行流化和输送的方法，其利用本发明的装置，该方法包括在该粉体从粉体仓体进入中间仓体的过程中对该粉体进行喷吹，以及对该粉体进行气力输送。该方法还包括对该中间仓体的粉体输送过程中的乏气进行平衡和调节。通过流量计实时监测输送过程中的风量以便于故障诊断。通过设置气量平衡件，将气力输送过程中的返风倒出。 

本发明对粉体仓体锥段设计压缩空气夹层并定压喷吹装置，实行差压控制，同时对喷吹联锁于仓体对下级单元喂料操作，做到落料及喷吹，喷吹为瞬时动作，气量小且振动效果明显，如粉体易燃易爆还可充入惰性气体成分，仓体设高低料位传感器联锁于自动上料装置，并装有温度和有害气体传感器。 

粉体仓体下部软连接于中间仓体，中间仓体下部软连接下级喂料装置(即螺旋气力输送机)，三支点称重传感器对中间仓体实时称重，既能起到计量作用又能对输送系统进行诊断(通过实时给粉量)，中间仓体体积小，设有搅拌组件，防止粉体块状落下，达到均匀连续给料。 

中间粉仓下接螺旋气力输送机，将风量测量和风量调节与喷射器集成于一体，对于不同粉体特性可选择不同的喷射器，对风量进行实时监测，对于管路的堵塞能够第一时间通过风量反映。在螺旋 输送机下料口顶端有透气组件，能够平衡在煤粉喷射过程中气量的平衡，防止落料过程中气体架料。 

精密螺旋输送和气力输送的结合用于粉体的精密给料和输送在粉体输送和制备等工业领域具有广阔的应用前景，是一项实现粉体物料输送微型化、自动化、集成化的高新技术。 

附图说明

图1示出了本发明的对粉体进行流化和输送的装置。 

图2示出了本发明的流化锥的具体结构。 

图3示出了中间仓体(也称为称重小仓体)的顶部结构。 

图4示出了螺旋气力输送装置。 

图1： 

1、粉体仓体；     11、防爆门；12、人孔； 

13、低料位传感器；14、流化锥；15、喂料组件 

2、中间仓体；     21、称重传感器  22、搅拌组件 

3、螺旋气力输送机 

图2： 

141、粉体下料口；142、充气锥体；143、脉冲电磁阀； 

144、进气口；    145、孔体锥；  146、过滤层； 

147、上锥体 

图3： 

23、气量平衡件  24、粉体过滤装置  25、进料口 

图4： 

31、螺旋本体；32、流量计；33、气量平衡件； 

34、粉体喷射器 

具体实施方式

如图1所示，本发明的装置包括粉体仓体1、中间仓体2和螺旋输送装置3。粉体仓体具有圆柱体部分和锥段部分。中间仓体2在其下部与螺旋输送装置3软连接。软连接为两装置无固定和力作用的连接。 

粉体气力或机械提升输送至粉体仓体(又称大粉仓)，粉体仓体顶端根据气量和粉体特性设置除尘器、防爆门11、人孔12、低料位传感器13等传感器，在锥段部分设置有流化锥14、在其下部与喂料组件15连接，通过喂料组件15与中间仓体2软连接。在粉体仓体的锥段设置压缩空气夹层，喷吹装置脉冲阀由程序控制器可定差压或定时控制，并且可以与喂料组件15联动，在落料的同时启动喷吹装置，起到松动粉体和防架桥的作用，还可避免粉体与仓壁的过多摩擦而产生静电，如为活性粉体选择惰性气体为喷吹气体。 

喷吹装置(即流化锥)的结构如图2所示。流化锥包括粉体下料口141、充气锥体142、脉冲电磁阀143、进气口144、孔体锥145、过滤层146和上锥体147。流化锥的外壁构成了充气椎体142的外壁。孔体锥145位于流化锥的内部，过滤层146紧贴在孔体锥上。高压气体由进气管144经脉冲电磁阀143进入充气锥体142，在孔体锥的外壁和充气锥的外壁之间形成均匀的气体空间，大粉仓上料或给下级设备喂料时启动压缩空气使粉体呈悬浮流化状态，确保粉体顺利从装置下端的出口流出，脉冲电磁阀143由程序控制器根据 差压和时间或其他联动装置控制喷吹时间长短，在流化锥装置中，充气锥是保证粉体稳定高浓度输出的关键部件。通过孔体锥的微孔，可根据粉体特性调节孔径大小和滤料，如无纺布、纤维纸、玻纤纸、空气纸、各种滤芯网、滤芯盖、滤芯胶、不锈钢微孔网等，使通过它的气体具有一定的阻力或压降，破坏充气锥外表面的气体股流，并在充气锥内壁附近转变为均匀分布的气体，以保证在充气锥内壁附近创造一个良好的气-固接触条件，使所有粉体流动起来，消除了死区。并且孔体锥用金属材质制成使用寿命长，在长期操作过程中不被堵塞和磨损，停止操作后有过滤层的过滤作用而使得无粉体从孔体锥处漏出。充气锥出口处的下粉量随着气体质量流量的增大而增大，随着不同流化气体压力的变化而变化。 

中间仓体2又称为称重小仓体。称重小仓体软连接于上下装置，由三个称重传感器21支撑于平台上，称重小仓体设置有顶部进料口25、顶部进料口下方的粉体过滤装置24和顶部进料口旁边的气量平衡件23，小仓体的大小可根据粉体流动特性设置3-4小时的储量，可使粉体保持更好的流动性，小仓体下部设置搅拌组件22，小仓体顶部结构如图3所示。 

粉体由大粉仓经粉体过滤装置下落到中间仓体，过滤可根据气力输送要求设置滤网，防止制粉、输送或维修的过程中粉体中混入各种杂质卡住传动设备或输送管道，气量平衡件23起到平衡小粉仓气量作用，大粉仓1在对小仓体2喂料过程中流化锥体的气体通过喂料件进入小仓体2，为了防止小粉仓产生正压而设置气量平衡件，同时粉体水分含量较高时也可起到吸潮的作用。根据粉体特性和水分含量选择气量平衡件的滤布材质。气量平衡件例如可以是这样的结构：具有能够充分过滤对应粉体并能够充分透气的装置。 

在本输送装置中采用螺旋输送，螺旋本体31的螺旋轴采用双支撑，螺旋轴上的叶片可采用等螺距也可采用可变螺距，密封采用 油封或气封，工作更为可靠，连续输送物料时刻在0-100％额定输送量变量输送，输送过程无脉动，本输送装置的特点在于螺旋落料口上方设置气量平衡件33，如图4所示。 

此装置集成喂料、粉体喷射、流量测量于一体，流量计32设置于风管上，实时监测风量便于故障诊断。粉体喷射器34上端连接于螺旋本体，下端连接于风管和终端使用装置。螺旋本体31在落料口上端设置气量平衡件33，将气力输送过程中的返风倒出，如果单纯的锁风容易造成下料不畅落料斜管正压堵塞落料管，气量平衡件可设置透气面积，并可用于检修用手孔。 

根据本发明的另一个实施方式，本发明还涉及一种对粉体进行储存和运输的方法，其利用本发明所述的装置。该方法包括在粉体从粉体仓体进入中间仓体的过程中对粉体进行喷吹，对粉体进行气力输送。所述方法还包括通过在中间仓体中设置气量平衡件对所述中间仓体的粉体输送过程中的乏气进行平衡和调节，通过在输送装置中设置流量计实时监测输送过程中的风量以便于故障诊断，通过在输送装置中设置气量平衡件，将气力输送过程中的返风倒出。 

从以上的优选实施例可以看出，本发明的粉体仓体的锥段能够防架桥并且流化锥与喂料装置联动。对于易燃易爆粉体可充入惰性气体。 

在粉体的供料过程中设置中间仓体，增加粉体的流动性并且中间仓体上下软连接，能进行实时称重，更精确的计量和故障诊断；中间仓体容积储备三小时喂料装置的粉量，下端设搅拌组件，防止粉体塌落，达到稳定配送粉体。 

在螺旋喂料气力输送装置中，螺旋本体设气量平衡装置，可根据粉体特性改变透气平衡面积，本输送装置集成流量测量和粉体喷 射器，实时监测风量变化，便于故障诊断，与其他相关系统(粉体的终端使用装置)形成闭环控制。 

本发明将粉体的仓储和输送集成化，将煤粉供给分两级供给，设中间仓体，可活化粉体的流动性； 

大粉仓的锥体设置有孔体锥，对粉体定时定压喷吹，并与下端卸料装置联锁(联动)，防止结拱架桥和在锥体内侧形成”漏斗流”、结块造成计量精度偏差等现象。 

中间仓体设过滤和称重，便于对粉体的计量和故障诊断，气量平衡件对上级设备(即粉体仓体)的串气进行平衡。 

气力输送装置采用螺旋运料，粉体喷射和风量计量于一体，实时监测运行状态，设气量平衡孔，相对于锁气更易于粉体的落料和输送。 

在目前的粉体工程中粉体的仓储和输送设备多样，不同的粉体特性可采用不同的方式，如在SHELL煤气化中有采用烧结金属喷吹做流化装置，在气力输送中喷射装置可采用多种方式，本装置特别适用于有一定水分含量且流动性不是很好的粉体，对输送精度稳定性要求较高的系统。 

以上优选的实施例仅仅是为了示例性地说明本发明而非用于限制目的。本领域技术人员可以在本发明的保护范围内对本发明的实施例进行等同替换、修改或改变。 

Claims (20)

1.一种对粉体储仓锥段粉体进行流化和输送的装置，包括粉体仓体、中间仓体和粉体输送装置，其中所述粉体仓体的下部连接于所述中间仓体，所述中间仓体的下部连接于所述粉体输送装置，并且所述中间仓体分别与粉体仓体和所述粉体输送装置软连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中间仓体上部连接有称重传感器组。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述粉体仓体包括上部的圆柱体仓体和下部的锥段仓体，所述锥段仓体设置有压缩空气层。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述粉体仓体设置有防爆门、人孔、低料位传感器。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述锥段仓体设置有流化锥。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述流化锥包括粉体下料口、充气锥、脉冲阀、进气口、孔体锥、和过滤层，所述孔体锥和紧贴其壁的所述过滤层设置在所述流化锥的内部，使得在所述流化锥的外壁和所述孔体锥之间形成均匀的气体空间。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述脉冲阀由程序控制器定差压或定时控制，并且与所述粉体仓体下部的喂料组件联动，以便在落料的同时启动所述流化锥。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中间仓体设置有顶部进料口、顶部进料口下方的粉体过滤装置和顶部进料口旁边的气量平衡件。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中间仓体的容积根据粉体流动特性设置3-4小时喂料的粉量。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述中间仓体的下端设置搅拌组件。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述粉体输送装置为螺旋气力输送装置。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述螺旋气力输送装置包括螺旋本体、流量计、气量平衡件和粉体喷射器，所述螺旋本体在落料口上端设置所述气量平衡件，将气力输送过程中的返风倒出，所述流量计设置于风管上。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，如果粉体为易燃易爆粉体，充入的气体为惰性气体。

14.根据权利要求6所述的装置，其中，所述孔体锥用金属材质制成。

15.根据权利要求2所述的装置，其中，所述称重传感器组由三个等间隔分布的称重传感器组成。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述称重传感器组位于一平台上。

17.一种对粉体储仓锥段粉体进行流化和输送的方法，其利用权利要求1至16中任一项所述的装置，所述方法包括在所述粉体从粉体仓体进入中间仓体的过程中对所述粉体进行喷吹，以及对所述粉体进行气力输送。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，对所述中间仓体的粉体输送过程中的乏气进行平衡和调节。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，通过流量计实时监测输送过程中的风量以便于故障诊断。

20.根据权利要求17或19所述的方法，其中，通过设置气量平衡件，将气力输送过程中的返风倒出。

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