真空式氣動(dòng)運(yùn)送高質(zhì)量濃度的粒狀材料的方法
【專利說明】真空式氣動(dòng)運(yùn)送高質(zhì)量濃度的粒狀材料的方法
[0001]本發(fā)明涉及在低速以及高濃度條件下通過管道抽氣真空氣動(dòng)輸送粒狀材料的領(lǐng)域，其特征在于，質(zhì)量濃度系數(shù)為40至100。替代地，這種輸送被稱作稠密層真空輸送(DLVT)。本發(fā)明可以應(yīng)用于多種工程領(lǐng)域，在所述多個(gè)工程領(lǐng)域中，需要增強(qiáng)粒狀材料輸送處理或者與稠密層真空輸送同時(shí)實(shí)施某些技術(shù)處理。所有稠密層真空輸送的已知方法均因粒狀材料開始運(yùn)動(dòng)通過輸送管道的位置處的大氣壓力和停止輸送粒狀材料的位置處的稀薄值之間的差異而得以實(shí)現(xiàn)。在具有相當(dāng)長輸送距離的情況中，有效抽氣、低能耗將稠密層真空輸送與大部分已知的稠密層中粒狀材料的氣動(dòng)輸送方法區(qū)別開來，所述已知方法的操作基于使用壓縮空氣動(dòng)力。這些方法耗能并且在遠(yuǎn)高于大氣壓力的條件下操作，并且需要壓縮機(jī)設(shè)備而且其特征在于lOm/s或者更高的高速度，這導(dǎo)致灰塵進(jìn)入和材料壓碎。
[0002]已知一種氣動(dòng)真空輸送粒狀材料的方法(發(fā)明人的證書USSRNQ373931、MnKB65G53/25d/d 12.11.1973)，根據(jù)這種方法，在被輸送到輸送管道中之前，粒狀材料通過多孔隔板在由底向上的方向上暴露于通風(fēng)氣體。
[0003]這種方法的劣勢在于就粒狀材料通風(fēng)而言，系統(tǒng)需要被供給壓縮空氣，這增加了真空泵的能耗并且增大了其速度而且還減小了粒狀材料質(zhì)量濃度。這些特征不能滿足連續(xù)輸送具有高質(zhì)量濃度的粒狀材料的情況。
[0004]與本發(fā)明提出的方法在相似特征個(gè)數(shù)上最接近的(最接近的類比)是真空氣動(dòng)輸送粒狀材料的方法(專利RF Νο2083456, ΜΠΚ B65G53/14d/d 10.07.1997)，依照此，只要振動(dòng)加速度值必須等于或者大于重力加速度，在裝料裝置中振動(dòng)流化粒狀材料就支持以稠密層輸送高濃度的粒狀材料。這種方法通過振動(dòng)流化方法解決了在長度相對較短的輸送管道的水平段上形成粒狀材料稠密層的問題。
[0005]這種方法的劣勢在于由于在粒狀材料逐漸離開入口段時(shí)振動(dòng)衰減，因此尤其是在水平輸送時(shí)振動(dòng)流化變得不足以在管道截面上支持高濃度粒狀材料顆粒。在粒狀材料流中，隨著遠(yuǎn)離振動(dòng)流化區(qū)域，發(fā)生分層并且顆粒濃度的某些區(qū)域等于它們的粒狀狀態(tài)，這導(dǎo)致粒狀材料破裂并且空氣穿透粒狀材料，破壞了輸送機(jī)操作，限制了輸送距離和效率。
[0006]為了在具有豎直、傾斜、水平和彎曲段的輸送管道中支持振動(dòng)流化，需要對應(yīng)數(shù)量的振動(dòng)器。這額外增加了能耗，并且因?yàn)檩斔头较虻娜舾勺兓斐傻穆窂阶兓?，不能使用振?dòng)流化，原因在于若干振動(dòng)器的組合、在同一管道中不同方向的振動(dòng)足以導(dǎo)致產(chǎn)生問題。
[0007]要求保護(hù)的本發(fā)明的工程問題是在低能耗的情況下增加高質(zhì)量濃度的粒狀材料的輸送距離。
[0008]實(shí)現(xiàn)了待解決的工程問題，在真空氣動(dòng)輸送高質(zhì)量濃度的粒狀材料的方法中，其中，通過輸送管道將粒狀材料從大氣壓力的原始區(qū)域輸送到真空條件下的吸入?yún)^(qū)域中，并且根據(jù)本發(fā)明，通過來自兩個(gè)或者更多個(gè)真空接收器中的一個(gè)真空接收器的脈沖交替作用，在吸入?yún)^(qū)域中產(chǎn)生真空，所述真空接收器中的每一個(gè)真空接收器均連接到連續(xù)真空源，使得當(dāng)來自其中一個(gè)接收器的真空脈沖作用在吸入?yún)^(qū)域上時(shí)，這個(gè)接收器在真空作用持續(xù)期間同步與連續(xù)真空源分離并且后續(xù)的接收器連接到連續(xù)真空源。由管道長度和其不同段的方向來決定接收器的數(shù)量。
[0009]要求保護(hù)的本發(fā)明的特征的已經(jīng)提出的組合將允許確保通過長度較長的段輸送高質(zhì)量濃度和低速的粒狀材料顆粒，所述長度較長的段包括包含在降低能耗的同時(shí)改變輸送方向的元件的那些段。
[0010]通過在管道截面上確保所需質(zhì)量濃度的穩(wěn)定支持來實(shí)現(xiàn)此目的，原因在于這允許在避免破裂的情況下沿著管道的某些段實(shí)施粒狀材料的流化?？諝庠谖?yún)^(qū)域上的真空脈沖沖擊形成了壓降前部，所述壓降前部沿著所有輸送通道擴(kuò)散并且在通道截面上支持處于均勻濃度的流化狀態(tài)中的粒狀材料，從而補(bǔ)充顆粒的速度損失并且確保輸送通過長度較長的管道段。周期性重復(fù)這種行為將允許確保輸送處理的連續(xù)性。
[0011]附圖(見圖)解釋了本發(fā)明的內(nèi)容，所述附圖示出了包括實(shí)現(xiàn)提出方法所需的元件的真空氣動(dòng)輸送管道的原理圖。
[0012]真空氣動(dòng)輸送管道由輸送管道(I)、裝配有給料器(2)的粒狀材料料斗形式的原始區(qū)域、旋風(fēng)排放器(3)形式的粒狀材料吸入?yún)^(qū)域、真空泵(4)形式的連續(xù)真空源、粒狀材料收集容器(5)、兩個(gè)真空接收器出、7)(兩個(gè)或者更多個(gè)接收器，在附圖中未示出)、高速電磁操作閥(8、9、10、11)和旋風(fēng)排放器(12)中的壓力變送器構(gòu)成。
[0013]如下所述地實(shí)施真空氣動(dòng)輸送管道的操作。
[0014]當(dāng)關(guān)閉閥⑶和(10)而打開閥(9)和(11)時(shí)開啟真空泵(4)。在接收器中的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值的情況下，與打開閥(10)同步地，關(guān)閉閥(11)。結(jié)果，在原始區(qū)域(3)和輸送管道(I)中產(chǎn)生足以啟動(dòng)輸送的壓力的真空。將在大氣壓力條件下的粒狀材料輸送到輸送管道(I)中，在該輸送管道中，由于原始區(qū)域(2)和吸入?yún)^(qū)域(3)的旋風(fēng)排放器之間獲得的壓差，大氣空氣流運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)流化粒狀材料顆粒并且使得粒狀材料顆粒進(jìn)入，所述粒狀材料顆粒在啟動(dòng)輸送時(shí)具有接近散裝濃度的質(zhì)量濃度。在粒狀材料顆粒運(yùn)動(dòng)通過輸送管道通道時(shí)，在降低了質(zhì)量濃度的同時(shí)增大它們的速度。粒狀材料因真空接收器脈沖產(chǎn)生的壓力下降前部的作用而開始在輸送管道的起始段中運(yùn)動(dòng)的特征在于在輸送管道截面上的粒狀材料的高且均勻的質(zhì)量濃度接近散裝濃度。在從原始區(qū)域進(jìn)一步向豎直、傾斜或者水平方向輸送粒狀材料的情況下，顆粒的速度損失因它們與通道壁的摩擦和撞擊而增大，顆粒逐漸變慢直到粒狀材料層在底部且大多數(shù)在水平通道中慢下來。由于濃度在輸送管道的橫截面上重新分布并且顆粒沉積在輸送管道的毗鄰壁的區(qū)域中，因此以均勻濃度開始的運(yùn)動(dòng)會(huì)被破壞。
[0015]在吸入?yún)^(qū)域(3)的旋風(fēng)排放器中，空氣流與粒狀材料分離開并且通過打開閥(10)被輸送到接收器(7)中。吸入?yún)^(qū)域(3)中的旋風(fēng)排放器的壓力值增大到某值，在該值的情況下出現(xiàn)上述輸送故障以及需要在輸送的粒狀材料上實(shí)施附加的脈沖作用。在吸入?yún)^(qū)域中達(dá)到特定壓力值時(shí)實(shí)施下面打開閥⑶和(11)以及同步關(guān)閉閥(9)和(10)的操作，其特征在于使得輸送管道中的粒狀材料顆粒變慢并沉積。在打開閥8之后吸入?yún)^(qū)域中的沖擊壓降導(dǎo)致壓降前部沿著通道向水平區(qū)域的方向以聲速擴(kuò)展，確保流化粒狀材料部分，從而因摩擦和壓頭損失而減緩速度。
[0016]這種高速真空脈沖作用的壓降前部穿過通道還導(dǎo)致顆粒的速度朝向吸入?yún)^(qū)域的分量額外增加。通過打開或者關(guān)閉閥(8、11)和(9、10)來執(zhí)行通過交替將接收器(6)和
(7)連接到吸入?yún)^(qū)域(3)的旋風(fēng)排放器支持粒狀材料的連續(xù)輸送處理。
[0017]伴隨著在開始粒狀材料輸送之后在吸入?yún)^(qū)域的旋風(fēng)排放器中建立壓力并且截面上質(zhì)量濃度非均勻化，粒狀材料減緩的時(shí)間與真空脈沖作用可成比例。在輸送高質(zhì)量濃度的粒狀材料的同時(shí)，因摩擦導(dǎo)致的損耗顯著降低，這使得在真空泵的容量的情況下有可能增加輸送距離。為了獲得壓降前部撞擊的最大效果，考慮到接收器的尺寸和吸入?yún)^(qū)域的體積，閥(8、9、10、11)和將這些閥連接到真空接收器和吸入?yún)^(qū)域的管的偏移直徑必須不小于輸送管道通道的直徑并且它們的長度必須最小。
[0018]因此，真空脈沖前部針對粒狀材料的交替作用允許在最小能耗的情況下實(shí)現(xiàn)將高濃度材料在豎直、傾斜和水平段中輸送一相當(dāng)長的距離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種真空氣動(dòng)輸送高質(zhì)量濃度的粒狀材料的方法，其中，通過輸送管道將粒狀材料從大氣壓力的原始區(qū)域輸送到處于真空條件下的吸入?yún)^(qū)域中，其中，通過來自兩個(gè)或者更多個(gè)真空接收器中的一個(gè)真空接收器的脈沖交替作用在所述吸入?yún)^(qū)域中產(chǎn)生真空，所述真空接收器中的每一個(gè)真空接收器均連接到連續(xù)真空源，使得在來自其中一個(gè)真空接收器的真空脈沖作用在所述吸入?yún)^(qū)域上的情況下，來自其中一個(gè)真空接收器中的真空脈沖作用在所述吸入?yún)^(qū)域上時(shí)，所述真空接收器在真空作用持續(xù)期間同步地與所述連續(xù)真空源分離并且后續(xù)的真空接收器連接到所述連續(xù)真空源。
【專利摘要】本發(fā)明涉及氣動(dòng)輸送領(lǐng)域，具體涉及高質(zhì)量濃度的粒狀材料的真空氣動(dòng)輸送。本發(fā)明的關(guān)鍵在于將材料從大氣壓力區(qū)域輸送到真空區(qū)域中，其中，通過來自兩個(gè)或者更多個(gè)真空接收器中的一個(gè)真空接收器的脈沖交替作用產(chǎn)生真空，所述真空接收器連接到持久真空源，使得在來自其中一個(gè)真空接收器的真空脈沖的作用期間，真空接收器在真空作用期間同步地與持久真空源切斷并且后續(xù)的真空接收器連接到持久真空源。本發(fā)明使得能夠給使高濃度的粒狀材料沿著很長并且還具有改變運(yùn)動(dòng)方向的段(豎直或傾斜段)的管道運(yùn)動(dòng)。
【IPC分類】B65G53-24
【公開號(hào)】CN104684825
【申請?zhí)枴緾N201380050530
【發(fā)明人】Y·K·阿布拉莫夫, V·M·韋塞洛夫, V·M·扎列夫斯基, V·G·塔木爾卡, V·S·沃洛金, N·A·古卡索夫, N·V·德沃爾尼諾夫
【申請人】雙子貿(mào)易開放式股份公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年8月22日
【公告號(hào)】EP2889239A1, US20150232286, WO2014035293A1