技术领域
[0001] 本
发明涉及物料输送领域，尤其涉及一种气力输送系统。
背景技术
[0002] 钻井平台日常作业，在利用批混撬或混合
水柜等收集组件混配
铁矿粉的过程中，目前存在人工配制，并且混配漏斗完全是开放式，导致铁矿粉粉尘漫天飞扬，因而当前作业存在三大问题：首先粉尘对空气和海洋环境造成污染，影响平台的作业和生活环境；其次人工作业效率低，人工混配5吨/小时，且受天气影响，不能满足平台紧张连续作业，第三是对作业人员的身心健康造成影响，包括人工投放物料时对混合水柜和收集组件上方作业人员可能造成意外伤害，因此急需一种输送系统来解决这个问题。
[0003] 在粉体物料输送领域，很多利用气力输送的方式输送，气力输送是利用气流的
能量，在密闭管道内沿气流方向输送粉粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。气力输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作。气力输送的主要特点是输送量大，输送距离长，输送速度较高；能在一处装料，然后在多处卸料。由于气力输送的这些特点，使得气力输送在粉粒状物料输送方面等到广泛应用，如电力、化工、
冶金、
水泥、粮食等部
门。
[0004] 输送结束后，需要将输送的气体和粉体物料分离开，怎样提高气体和粉体粉料分离程度，而提高降低运送损耗是急需解决的技术问题。
发明内容
[0005] 为了克服上述
现有技术存在的不足，为此，本发明提供一种气力输送系统。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] 一种气力输送系统，包括收集组件、控制组件和与控制组件分别连接的供气组件、拆包组件、
真空产生组件、输送
泵组件；所述输送泵组件包括若干个并联设置的泵体，泵体的两端分别设置有与泵体形成密封腔的上封头和下封头，所述上封头上设置有与真空产生组件输出端连接的真空连接管，转运泵下端设置有将粉体物料排出转运泵至收集组件的物料输送管，所述泵体上设置有与拆包组件输出端连接的进料管，所述泵体上设置有流化管组，流化管组的外端与供气组件连接；所述泵体在进料管处到上封头的方向上至少设置有一个料气分离组件，当设置有多个料气分离组件时，泵体在进料管处到上封头的方向上的料气分离组件上的过孔逐渐减小。
[0008] 本发明的优点在于：
[0009] (1)本系统通过输送泵组件与其他组件之间相应连接，并且通过控制组件与各组件之间的连接控制，从而实现整个工作过程的自动化，无扬尘，提高工作环境的安全性。其中输送泵组件中泵体的上封头连接真空产生组件使泵体处于真空
负压状态，利用负压产生的吸力将外部粉体吸入到泵内，实现粉体的负压进料，当料气混合物输入到泵体后，由于粉体物料受自身重力作用，部分物料自动下落，上浮的粉体物料与气体经过一个或依次经过多个料气分离组件后，粉体物料进一步与输送气体分离，经过料气分离组件后，输送气体被真空产生组件排出，粉体物料下落，待进料完成后，利用
正压输送将粉体物料从物料输送管排出，多个过孔逐渐减小的料气分离组件的设置提高了料气分离率。
[0010] (2)本发明采用负压进料与正压送料相结合的方式实现粉体物料的无尘化远距离输送。粉体物料的易扬尘性质导致单纯用正压输送方式输送粉体物料容易产生污染环境问题和有害人体健康问题；负压输送可以在很大程度上解决扬尘问题，但是受极限负压限制，往往对于粉体物料的输送距离有很大限制；本发明通过正压和负压的结合实现无尘远距离输送问题。
[0011] (3)本发明中控制组件控制各
阀组来实现供料、供气、出料等全过程的自动化。
[0012] (4)料气分离组件的第一种方案是使插入的进料管与泵体内腔体形成旋流对冲结构，每组进料管中的其中一根进料管中进入到泵体的料气沿着泵体的内
侧壁顺
时针转动，另一根进料管中进入到泵体的料气沿着泵体的内侧壁逆时针转动，且这两股料气流会发生碰撞，最终实现部分物料碰撞导致
动能损失后在重力作用下向下运动，并且碰撞后产生的向下气流会给下方的粉体物料施力。并且第一料气分离组件直接使用进料管，在实现进料的同时，还能实现料气分离。
[0013] (5)料气分离组件的第二种方案是在真空发生器的作用下，使料气与碰撞分离腔体的外侧壁碰撞，在碰撞
失速和重力的作用下，随着运送气体的粉体物料坠落，从而实现粉体物料和运送气体分离。
[0014] (6)气体分离组件的第三种方案是通过过滤袋来将粉体物料与输送气体分离，附着在过滤袋上的粉体物料通过驱动装置驱使过滤袋抖动落下，从而实现粉体物料和运送气体分离，并且也防止粉体物料阻塞过滤袋上的第三过孔。
[0015] (7)龙骨的设置使过滤袋撑开，防止过滤袋堆叠而使过滤面积减小，降低过滤效果，控制组件控制脉冲喷吹装置工作实现过滤袋的周期抖动，防止粉尘阻塞过滤袋上的过滤孔。
[0016] (8)压力变送器的设置可以获取泵体内每个料气分离组件的出口处的压力，然后将压力值传输到控制组件中，为控制组件调节各阀的时间点提供理论数据。
[0017] (9)流化管组的设置是采用正压吹送方式解决远距离输送的问题，通过流化管组将泵体内的粉体物料进行流态化，使其处于更易于输送的状态，使输送过程更加流畅。
[0018] (10)变频定量给料机与进气调节装置相结合的方式能较好的控制物料的输送速度、料气混合比以及管道内的压差，保证物料在动量和
势能交换及转换的过程中获得最佳输送效果，在输送前端不同
位置设置相应的进气调节装置，以便对输送系统进行初调，细调和微调。
[0019] (11)本系统将料气混合物经由真空输送管道交替循环吸送到第一泵体和第二泵体中从而提高工作效率。
附图说明
[0020] 图1为本发明系统示意图。
[0022] 图3为压缩空气气源的结构图。
[0024] 图5为输送系统撬装平台和其上方的第一泵体和第二泵体的结构图。
[0025] 图6和图7为泵体不同侧的主视图。
[0026] 图8为本发明剖视图。
[0027] 图9为第三料气分离组件的俯视图。
[0028] 图10为第二料气分离组件和第三料气分离组件的结构图。
[0029] 图中标注符号的含义如下：
[0030] 101-第一泵体 102-第二泵体
[0031] 1-上封头 2-泵体 3-碰撞分离腔体 31-第二过孔 32-下料口
[0032] 33-料气出口 4-下封头 5-上部
增压管 6-第一压力变送器
[0033] 7-中部正压流化管 8-正压送料管 9-底部正压流化管
[0034] 10-底部正压流化缓冲管 11-物料输送管 12-检修口 13-进料管
[0035] 14-第二压力变送器 15-第三料气分离组件 16-压力平衡管
[0036] 17-真空连接管 18-第三压力变送器 19-脉冲喷吹装置 191-喷吹部[0037] 20-输出阀组 21-撬装结构
[0038] 201-压缩空气气源 202-压缩空气处理器
[0039] 203-压缩气源管道 204-供气阀组
[0040] 301-拆包机 302-变频定量给料机 303-负压输送加速室
[0041] 304-真空输送管道305-拆包阀组 306-进气调节装置
[0042] 401-真空泵 402-真空阀组
[0043] 500-控制组件 600-收集组件
具体实施方式
[0044] 如图1-5所示，一种气力输送系统，包括收集组件600、控制组件500和与控制组件500分别连接的供气组件、拆包组件、真空产生组件、输送泵组件。所述输送泵组件包括若干个并联设置的泵体2，泵体2的两端分别设置有与泵体2形成密封腔的上封头1和下封头4，所述上封头1上设置有与真空产生组件输出端连接的真空连接管17，转运泵下端设置有将粉体物料排出转运泵至收集组件600的物料输送管11，所述泵体2上设置有与拆包组件输出端连接的进料管13。所述收集组件600为批混撬。
[0045] 供气组件包括依次设置的压缩空气气源201、压缩空气处理器202、压缩气源管道203、设置在压缩气源管道203上的供气阀组204。供气阀组204包括减压阀，用于调定脉冲喷吹压缩空气的使用压力，且在压缩气源管道203上设置空气
过滤器，用于排除压缩空气中所含的冷凝水。
空气过滤器中的滤袋采用防静电材料且滤袋可替换。
[0046] 所述真空产生组件包括真空泵401和设置在真空泵401与真空连接管17之间的管路上的真空阀组402。
[0047] 所述拆包组件包括依次设置的拆包机301、变频定量给料机302、负压输送加速室303、设置在负压输送室与进料管13之间的真空输送管道304、设置在真空输送管道304上拆包阀组305。所述拆包组件还包括多个输出端设置在负压输送室内不同位置的进气调节装置306，每个进气调节装置306的气路输出端均与负压输送加速室303的进气端连接。所述变频定量给料机302包括
叶轮轴和设置在叶轮轴上的叶轮，所述叶轮轴的下方设置有变频调速
电机来控制叶轮转速达到调节给料量。负压输送加速室303可以有效控制物料的流动速度与
角度，并能调节物料在混合室内的分布状态，保证物料与空气混合均匀且可提高真空输送混合比。进气调节装置306能较好的控制物料的输送速度以及管道内的压差，保证物料在动量和势能交换及转换的过程中获得最佳输送效果，在输送前端不同位置设置相应的进气调节装置306，以便对输送系统进行初调，细调和微调。
[0048] 所有泵体2对应的物料输送管11上均设置有输出阀组20。所述供气阀组204、真空阀组402、拆包阀组304、输出阀组20的受控端均与控制组件500的控制端连接。
[0049] 在该
实施例中泵体2为两个，分别为第一泵体101和第二泵体102。第一泵体101和第二泵体102固定在撬装结构21上。在控制组件500的作用下，料气混合物经由真空输送管道304交替循环吸送到第一泵体101和第二泵体102中。
[0050] 其中泵体的涂漆防锈要求应按JB/T 4711-2003有关规定执行。第一泵体101和第二泵体102及各部件应能承受-90kPa真空度的外压力，也能同时承受不低于0.5MPa正压的内压，系统最大
风量泄露为6％，分离设备部分粉尘排放浓度为<20mg/Nm3，排放阻力不得超过1700Pa，除尘效率大于99.5％。正压输送压力不高于0.3MPa，输送混合比大于21，平均输送速度不大于10.8m/s，每小时输送铁矿粉的量15t/h。第一泵体101和第二泵体102的
外壳体结构设计符合GB 150的相关规定。
焊缝质量符合设计要求及GB/T 11345-1989的相关规定。
[0051] 所述泵体2在进料管13处到上封头1的方向上至少设置有一个料气分离组件，当设置有多个料气分离组件时，泵体2在进料管13处到上封头1的方向上的料气分离组件上的过孔逐渐减小。在此以三种料气分离组件为例，这三种料气分离组件可以单独作用，也可以两两配合作用，还可以三者配合作用。以下对三种料气分离组件做详细描述。
[0052] 实施例1
[0053] 在该实施例中，料气分离组件仅仅包括第一料气分离组件。
[0054] 如图6-8所示，所述进料管13为偶数根，每两根进料管13形成一组，每组进料管13插入泵体2内且在泵体2内腔体内形成旋流对冲结构，所述进料管13作为第一过孔。其中泵体2在进料管13处还设置有第一压力变送器6，为了保持泵体2内的压力平衡，上封头1上还设置有与大气连通的压力平衡管16，所述压力平衡管16上设置有阀门。所述真空连接管17与外部的真空发生装置相连，泵体2上其他管汇采用阀门封闭，用以配合真空发生装置给泵体2内提供真空负压环境，当通过第一压力变送器6检测到泵体2内真空度达到预定要求，将进料管13与外来物料管汇连通，利用泵体2内真空实现粉体物料的负压进料。
[0055] 插入的进料管13与泵体2内腔体形成旋流对冲结构，每组进料管13中的其中一根进料管13中进入到泵体2的料气沿着泵体2的内侧壁顺时针转动，另一根进料管13中进入到泵体2的料气沿着泵体2的内侧壁逆时针转动，且这两股料气流会发生碰撞，同时与泵体2的内壁摩擦减速，最终实现部分物料动能损失后在重力作用下向下运动，并且碰撞后产生的向下气流会给下方的粉体物料施力。在图1-3中，在实现效果和与外界环境匹配的情况下，使用2根进料管13，如果是多根进料管13可以上下平行设置。
[0056] 泵体2上还设置有穿过泵体2到泵体2中心部的上部增压管5，上部增压管5的设置使上部增压管5输出的气体从泵体2中心部位向外扩散，提高增压效果。
[0057] 所述下封头4和靠近下封头4的泵体2上设置有正压送料组件，所述正压送料组件位于进料管13的下方。
[0058] 还可以有其他的实施例，比如在泵体2内向上的方向上阵列多个第一料气分离组件，每个第一料气分离组件可以通过隔板隔开。
[0059] 实施例2
[0060] 在该实施例中，料气分离组件仅仅包括第二料气分离组件。
[0061] 如图6-8和图10所示，所述泵体2内部同轴设置有碰撞分离腔体3，碰撞分离腔体3包括料气出口33和设置在下端部的下料口32，所述碰撞分离腔体3的外壳体为变截面，料气出口33处的外壳体与泵体2内侧壁密封连接，所述碰撞分离腔体3靠近下料口32处的外侧壁与泵体2内侧壁之间有间隙；所述碰撞分离腔体3侧壁上分布有多个第二过孔31，形成第二料气分离组件。在真空发生器的作用下，使料气与碰撞分离腔体3的外侧壁碰撞，在碰撞失速和重力的作用下，随着运送气体的粉体物料下落，从而实现粉体物料和运送气体分离。
[0062] 所述下料口32的水平高度低于进料管13伸入到泵体2内端口的水平高度，这样防止物料在进料管13中气流作用下又进入到料气分离区域。
[0063] 在该实施例中，泵体2在料气出口33处还设置有第二压力变送器14，用于检测料气出口33处的泵体2内真空度是否达到预定要求。为了保持泵体2内的压力平衡，上封头1上还设置有与大气连通的压力平衡管16，所述压力平衡管16上设置有阀门。
[0064] 泵体2上还设置有穿过泵体2和碰撞分离腔体3到碰撞分离腔体3中心部的上部增压管5，所述上部增压管5向下倾斜伸入到碰撞分离腔体3，上部增压管5的设置既使上部增压管5输出的气体从泵体2中心部位向外扩散，提高增压效果，并且扩散过程中的碰撞分离腔体3内外的压差将附着在碰撞分离腔体3第二过孔31上的粉体吹落，再者，上部增压管5穿过泵体2和碰撞分离腔体3，对碰撞分离腔体3在泵体2内也起到一个下部
支撑的作用。
[0065] 还可以有其他的实施例，比如在泵体2内向上的方向上阵列多个第二料气分离组件，从下到上的多个碰撞分离腔体3上的第二过孔31的孔径逐渐减小。
[0066] 实施例3
[0067] 在该实施例中，料气分离组件仅仅包括第三料气分离组件15。
[0068] 如图6-10所示，所述上封头1和腔体之间设置有第三料气分离组件15，第三料气分离组件15包括将料气通路方向分成两个区域的支撑件，所述支撑件上开设有安装过滤袋的通孔，所述过滤袋的袋面的孔隙为第三过孔，所述转运泵上还设置有驱使过滤袋外表面的粉尘落下的驱动装置，气体可通过粉体物料不能通过，所述过滤袋的袋口外边缘与通孔的外边缘密封连接。通过过滤袋来将粉体物料与输送气体分离，附着在过滤袋上的粉体物料通过驱动装置驱使过滤袋抖动落下，从而实现粉体物料和运送气体分离，并且也防止粉体物料阻塞过滤袋上的第三过孔。在该方案中，所述驱动装置为第脉冲喷吹装置19，所述脉冲喷吹装置19的喷吹部191设置在过滤袋的袋口上方。
[0069] 所述过滤袋内设置有支撑过滤袋的龙骨(图中未示出)，龙骨的设置使过滤袋撑开，防止过滤袋堆叠使过滤面积减小，降低过滤效果。
[0070] 在该实施例中，泵体2在上封头1内侧还设置有第三压力变送器18，在泵体2上设置第二压力变送器14，第二压力变送器14检测位置位于过滤袋外侧，由于脉冲喷吹装置19与外部压缩空气气源201连接，当转运泵中控制装置检测到第三压力变送器18与第二压力变送器14的压差达到预定限值时，启动脉冲喷吹装置19，对过滤袋进行反吹操作。为了保持泵体2内的压力平衡，上封头1上还设置有与大气连通的压力平衡管16，所述压力平衡管16上设置有阀门。在该实施例中，过滤袋使用布袋，且布袋的透气度根据过滤的粉尘颗粒直径确定。
[0071] 泵体2上还设置有穿过泵体2到泵体2中心部的上部增压管5，上部增压管5的设置使上部增压管5输出的气体从泵体2中心部位向外扩散，提高增压效果。
[0072] 还可以有其他的实施例，比如在泵体2内向上的方向上阵列多个第三料气分离组件15，从下到上的多个过滤袋上的第三过孔的孔径逐渐减小。
[0073] 实施例4
[0074] 如图6-10所示，在该实施例中，料气分离组件由实施例1中的第一料气分离组件、实施例2中的第二料气分离组件、实施例3中的第三料气分离组件15组合而成，且从下往上设置。还包括如实施例1、实施例2、实施例3相同设置的压力平衡管16、真空连接管17、第一压力变送器6、第二压力变送器14、第三压力变送器18。
[0075] 所述真空连接管17与真空发生装置管汇相连，泵体2上其他管汇均采用阀门封闭，检修口密封，用以给泵体2内提供真空负压环境，当通过第一压力变送器6检测到泵体2内真空度达到预定要求，将进料管13与外来物料管汇连通，利用泵体2内真空实现粉体物料的负压进料，粉体物料经过进料管13的旋流对冲结构完成第一次料气分离。带有扬尘的气体上行经过带有第二过孔31的碰撞分离腔体3，粉体颗粒经过碰撞失速后向下落入泵体2下部，实现第二次料气分离。通过到碰撞分离腔体3的料气最后经过过滤袋进行第三次料气分离，分离气体经真空连接管17排出泵外。第三次料气分离时，脉冲喷吹装置19与外部压缩空气气源201连接，当检测到第三压力变送器18与第二压力变送器14压差达到预定限值时，启动第脉冲喷吹装置19，对过滤袋进行反吹操作。
[0076] 实施例5
[0077] 如图6-8所示，为了使得上述所有实施例中落下的粉体物料从转运泵中顺利输出，所述泵体2设置有上部增压管5，所述下封头4和靠近下封头4的泵体2上设置有正压送料组件、将粉体物料流化的流化管组，所述正压送料组件位于进料管13的下方。所述流化管组设置在泵体2内粉体堆积处。
[0078] 详细地说，正压送料组件包括穿过泵体2底部的正压送料管8和物料输送管11，正压送料管8和物料输送管11相对设置。流化管组包括中部正压流化管7、伸入到下封头4内且相对设置的底部正压流化缓冲管10和底部正压流化管9，所述中部正压流化管7伸入到粉体堆积区域。
[0079] 由于下封头4内空间不大，底部正压流化缓冲管10正对着底部正压流化管9，会对底部正压流化管9吹出的空气有个缓冲作用，使空间内部的空气压力分布更加均匀一些；另外当进气量过大时，可以通过底部正压流化缓冲管10向外界排气，控制压力。
[0080] 当转运泵体2内物料量达到
指定要求，断开真空连接管17、进料管13与外部管汇的连接，正压平衡管通过阀门与大气连通，平衡泵体2内压力，然后将上部增压管5、中部正压流化管7、底部正压流化管9与压缩空气气源201连通，对泵体2内物料进行加压流化处理，使物料处于利于输送状态，最后将正压送料管8与压缩空气气源201连通、物料输送管11与外部送料管线连通，进行正压送料。
[0081] 为了方便对泵体内的维修，在泵体上还设置有检修口12。
[0082] 实施例5和实施例1、2、3、4组合作为另外的实施例，通过控制负压分离、正压送料，实现粉料物料的无尘化输送，提高工作环境的安全性。
[0083] 以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
