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CN115140558B - 基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送方法与装置 - Google Patents

基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送方法与装置 Download PDF

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Abstract

基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送方法与装置，涉及气力输送技术领域，本发明通过在物料输送管道靠近物料的一侧管壁上开设进气孔，于物料输送管道位于物料对向侧的管壁上开设出气孔；以低于物料悬浮输送所需的气流速度输送物料；利用换气装置经出气孔抽取管内空气并将抽取的空气通过位于物料输送管道外部且与周围环境隔绝的换气通道经进气孔输送至物料输送管道中，进而在物料输送管道内靠近物料的一侧形成用于将物料与管壁隔开的气流层。该方案通过将物料输送管道中物料对向侧的气流交换至物料侧以形成“气垫”，可减少被输送物料与管壁的摩擦和碰撞且不会引起系统风量变化、不影响物料品质。

Description

基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送方法与装置
技术领域
本发明涉及气力输送技术领域，尤其指一种基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送方法与装置。
背景技术
烟丝气力输送过程中，理想的状态是让烟丝悬浮在管道中行进。合适气流速度下，能够实现烟丝悬浮输送，而当管道内气流速度偏低时，容易出现烟丝与输送管底壁接触的情形，当管道内气流速度偏高时，又容易出现烟丝与输送管顶壁接触的情形，干燥的烟丝与管壁接触摩擦产生造碎，使得烟丝品质降低。在实际的工程实践中，受气力输送系统的风量波动以及烟丝自身特性变化的影响，难免会出现烟丝与管壁接触、摩擦的情况。尤其在管道的弯头段，烟丝因惯性作用撞击弯管的内壁面，会形成更严重的造碎。
当前业内解决气力输送过程中烟丝造碎常用的手段是控制物料的输送速度（调控管道内的气流速度）以及增大弯头段的转弯半径。除此之外，也有一些人提出了更富创新性的解决手段，例如在气力输送管（内层管）的外部设置外层管并于内层管的管壁上开设微孔，通过风机或者气泵从管道外部向内、外层管之间的夹层中引入正压气体，正压气体从内层管的微孔中吹入管道内并作用到物料上，从而减少物料与管壁之间的摩擦接触以降低物料的造碎。这类方案通过正压气体形成的“气垫”作用，理论上能够减轻物料与管壁摩擦导致的造碎现象，但对于整个气力输送系统而言，引入的正压气体源源不断地进入气力输送管道中将引起系统风量变化，从而不得不对原有气力输送系统的控制参数重新进行整定，增加了系统调试工作量。此外，引入的外部空气的温湿度也很有可能与管道内部空气不同，在输送包含水分、香味在内有严格要求的烟丝等物料时，有可能会影响物料的品质。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种不会引起系统风量变化、不影响物料品质的低造碎气力输送方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案，一种基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送方法：
于物料输送管道靠近物料的一侧管壁上开设进气孔，于物料输送管道位于物料对向侧的管壁上开设出气孔；
以低于物料悬浮输送所需的气流速度输送物料；
利用换气装置经出气孔抽取管内空气并将抽取的空气通过位于物料输送管道外部且与周围环境隔绝的换气通道经进气孔输送至物料输送管道中，进而在物料输送管道内靠近物料的一侧形成用于将物料与管壁隔开的气流层。
另外，本发明还提供一基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送装置，包括物料输送管道，所述物料输送管道靠近物料的一侧管壁上开设进气孔，所述物料输送管道位于物料对向侧的管壁上开设出气孔，所述出气孔与进气孔之间通过与周围环境隔绝的换气通道连通，所述换气通道中设有用于从出气孔抽取管内空气并经进气孔输送至物料输送管道中的换气装置，所述进气孔朝着物料输送管道内靠近物料的一侧进风并能够形成用于将物料与管壁隔开的气流层。
其中，所述物料输送管道为水平直管，所述进气孔的数量为多个且沿水平直管的底部一侧设置，所述出气孔的数量为多个且沿水平直管的顶部一侧设置。
或者，所述物料输送管道为弧形弯管，所述进气孔的数量为多个且沿弧形弯管的外弧侧设置，所述出气孔的数量为多个且沿弧形弯管的内弧侧设置。
优选地，所述换气装置为风机。
更优选地，所述进气孔与出气孔一一对应朝向设置。
更优选地，每个出气孔通过一根回风支管连接至回风主管，所述回风主管的一端与风机的回风端连接，并且所述回风主管与风机之间连接的管路中还设有过滤装置。
更优选地，每个进气孔通过一根吹风支管连接至吹风主管，所述吹风主管的一端与风机的吹风端连接。
更优选地，所述风机的吹风端还设置有风量调节阀。
除了上述利用吹风主管和回风主管构成换气通道的方式，还可沿所述物料输送管道的外部设置有封闭式的套管，所述套管与物料输送管道之间的间隙形成所述换气通道，所述间隙设置有用于将进气孔与出气孔隔开的隔板，所述换气装置安装在隔板上。
通过在物料输送管道内形成用于将物料与管壁隔开的气流层，可防止物料与管道内壁之间形成接触摩擦，从而降低物料的造碎，并减少管道自身的磨损。而以低于物料悬浮输送所需的气流速度输送物料，使得对物料输送管道进行送风的系统风机则能够降低自身功率，从而达到更加节能的效果。
另外，气流层的风源是利用换气装置从物料输送管道内部抽出的，而不需要外部风力输入，这一方面避免了因外部风力输入而导致需要额外进行系统风量平衡调整，另一方面也能够避免外部空气的不同温湿度影响管内物料的品质。
附图说明
图1为本发明实施例1中的整体结构示意图；
图2为本发明实施例2的整体结构右侧示意图；
图3为本发明实施例2的整体结构左侧示意图；
图4为本发明实施例2的整体结构示意图；
图5为本发明实施例3的整体结构示意图；
图6为本发明实施例3的剖视结构示意图。
图中：
1——物料输送管道 2——进气孔 3——出气孔
4——风机 5——回风支管 6——回风主管
7——过滤装置 8——吹风支管 9——吹风主管
10——调节阀 11——套管 12——隔板。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“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，或一体地连接。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。此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
一种气力输送用气垫型低造碎防磨方法：于物料输送管道靠近物料的一侧管壁上开设进气孔，于物料输送管道位于物料对向侧的管壁上开设出气孔；以低于物料悬浮输送所需的气流速度输送物料；利用换气装置经出气孔抽取管内空气并将抽取的空气通过位于物料输送管道外部且与周围环境隔绝的换气通道经进气孔输送至物料输送管道中，进而在物料输送管道内靠近物料的一侧形成用于将物料与管壁隔开的气流层。
实施上述方法的具体结构可通过以下实施例1或实施例2来进行描述。
实施例1
如图1-3所示，气力输送管道，包括物料输送管道1，物料输送管道1靠近物料的一侧管壁上开设进气孔2，物料输送管道1位于物料对向侧的管壁上开设出气孔3，出气孔3与进气孔2之间通过与周围环境隔绝的换气通道连通，换气通道中设有用于从出气孔3抽取管内空气并经进气孔2输送至物料输送管道1中的换气装置，进气孔2朝着物料输送管道1内靠近物料的一侧进风并能够形成用于将物料与管壁隔开的气流层。其中，物料输送管道1为水平直管，进气孔2的数量为多个且沿水平直管的底部一侧设置，出气孔3的数量为多个且沿水平直管的顶部一侧设置。
在本实施例中，换气装置为风机4。
作为优选地，进气孔2与出气孔3一一对应朝向设置。
每个出气孔3通过一根回风支管5连接至回风主管6，回风主管6的一端与风机4的回风端连接，并且回风主管6与风机4之间连接的管路中还设有过滤装置7，过滤装置7用于过滤粉尘，以防止粉尘进入风机4，当然，若不设置过滤装置7，则可在风机4内采用耐磨风机叶轮，以保证长期稳定的运行。
相应地，进气孔2通过一根吹风支管8连接至吹风主管9，吹风主管9的一端与风机4的吹风端连接，其中，风机4的吹风端还设置有风量调节阀10，以便于调节吹风的风量大小，从而更好的控制气垫的作用力，以使物料在输送过程中能够保持悬浮状态。
另外，进气孔2包括多个呈矩阵排列设置的吹风微孔，出气孔3包括多个呈矩阵排列设置的回风微孔。本领域技术人员应该知道，吹风微孔和回风微孔的孔径设置要小于物料的大小，而矩阵排列的吹风微孔可使得吹出的风的作用力相对更加容易分散开，以便于较好地形成气垫。
上述实施方式提供的气力输送管道在工作过程中，物料沿着物料输送管道1在其中输送时，各进气孔2吹出的风可作用到物料上，相当于对移动中的物料形成了一层气流层，使得物料能够与管壁隔开，从而可以防止物料与管道内壁之间形成接触摩擦，以降低物料的造碎，并减少管道自身的磨损。
同时，也正因为气流层可以促使物料达到悬浮状态，因此输送物料本身的气流速度可以设定成低于物料悬浮输送所需的速度，那么对物料输送管道1进行送风的系统风机则能够降低自身功率，从而达到更加节能的效果。
另外，气流层的风源是利用换气装置从物料输送管道1内部抽出的，而不需要外部风力输入，这一方面避免了因外部风力输入而导致需要额外进行系统风量平衡调整，另一方面也能够避免外部空气的不同温湿度影响管内物料的品质，尤其是输送包含水分、香味在内有严格要求的烟丝等物料时，采用本申请的管道具有明显的优势。
最后，由于物料输送管道1的一侧开设进气孔2，另一侧开设出气孔3，那么在进气孔2和出气孔3之间物料会同时受到一侧正压、另一侧负压的作用力，这相比只在其一侧形成正压作用力而言，会更加容易实现悬浮。
该气力输送管道可用于气固两相密流相、稀相的物料输送，包括正压或负压输送系统，特别是针对那些容易破碎的物料，比如卷烟用的烟丝与烟梗等物料，输送效果很好。
实施例2
如图2-4所示，本实施例与实施例1的不同之处仅在于物料输送管道1的形状上，具体来说，本实施例中的物料输送管道1为弧形弯管，进气孔2的数量为多个且沿弧形弯管的外弧侧设置，出气孔3的数量为多个且沿弧形弯管的内弧侧设置。通过在外弧侧设置进气孔2，可在外弧侧的管壁形成气流层，让物料能够再转弯的时候不至于因为惯性而撞击到物料输送管道1的内壁面，在极大程度上减少了物料的造碎，同时也减轻了物料输送管道1内壁面的磨损。
实施例3
如图5-6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于换气通道的结构不同，具体来说，可沿物料输送管道1的外部设置有封闭式的套管11，套管11与物料输送管道1之间的间隙形成所述换气通道，间隙设置有用于将进气孔2与出气孔3隔开的隔板12，换气装置安装在隔板12上，那么可将隔板12一侧的风抽至另一侧，即可实现出气孔3的风循环进入进气孔2的目的。
为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送装置，包括物料输送管道（1），其特征在于：所述物料输送管道（1）靠近物料的一侧管壁上开设进气孔（2），所述物料输送管道（1）位于物料对向侧的管壁上开设出气孔（3），所述出气孔（3）与进气孔（2）之间通过与周围环境隔绝的换气通道连通，所述换气通道中设有用于从出气孔（3）抽取管内空气并经进气孔（2）输送至物料输送管道（1）中的换气装置，所述进气孔（2）朝着物料输送管道（1）内靠近物料的一侧进风并能够形成用于将物料与管壁隔开的气流层，沿所述物料输送管道（1）的外部设置有封闭式的套管（11），所述套管（11）与物料输送管道（1）之间的间隙形成所述换气通道，所述间隙设置有用于将进气孔（2）与出气孔（3）隔开的隔板（12），所述换气装置安装在隔板（12）上。
2.根据权利要求1所述的基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送装置，其特征在于：所述物料输送管道（1）为水平直管，所述进气孔（2）的数量为多个且沿水平直管的底部一侧设置，所述出气孔（3）的数量为多个且沿水平直管的顶部一侧设置。
3.根据权利要求2所述的基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送装置，其特征在于：所述换气装置为风机（4）。
4.根据权利要求3所述的基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送装置，其特征在于：所述进气孔（2）与出气孔（3）一一对应朝向设置。
5.如权利要求4所述的基于管道内风力流层交换的低造碎气力输送装置的输送方法，其特征在于：
于物料输送管道（1）靠近物料的一侧管壁上开设进气孔（2），于物料输送管道（1）位于物料对向侧的管壁上开设出气孔（3）；
以低于物料悬浮输送所需的气流速度输送物料；
利用换气装置经出气孔（3）抽取管内空气并将抽取的空气通过位于物料输送管道（1）外部且与周围环境隔绝的换气通道经进气孔（2）输送至物料输送管道（1）中，进而在物料输送管道（1）内靠近物料的一侧形成用于将物料与管壁隔开的气流层。
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