專利名稱：一種提升或輸送顆粒、粉體物料的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種散體物料提升的方法和裝置，尤其涉及一種顆粒、粉體物料的提升和輸送方法和裝置。
背景技術(shù)：
顆粒、粉體物料廣泛存在化工、冶金、采礦、醫(yī)藥以及糧食儲(chǔ)存等生產(chǎn)過(guò)程中。顆粒、粉體物料不同于普通的流體，在管道內(nèi)易發(fā)生堵塞，難以用泵類設(shè)備進(jìn)行輸送。目前，對(duì) 于顆粒、粉體的物料提升，通常采用非連續(xù)式的機(jī)械輸運(yùn)設(shè)備。然而，非連續(xù)式的提升裝置難以滿足現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)。另外，高速的氣、液體可夾帶顆粒物料，從而實(shí)現(xiàn)散體顆粒物料的提升和輸運(yùn)，如氣力輸送方式。但是，這一方式只適合于顆粒稀相提升和輸運(yùn)，且氣/液體流速大，系統(tǒng)能耗高，對(duì)管道磨損嚴(yán)重。對(duì)于顆粒含量很高的氣/固流甚至單一的顆粒流，目前沒(méi)有一種方式能較好的實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效的提升和輸送。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于提出一種提升和輸送顆粒、粉體類物料的新方法以及利用該方法所形成的顆粒粉體裝置，利用這種顆粒粉體裝置可連續(xù)地將顆粒、粉體類物料從低處輸送至高處。顆粒粉體裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便且系統(tǒng)能耗低。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種利用振動(dòng)提升顆粒、粉體類物料的方法采用一頂部封閉、底部開(kāi)口立管作為提升管，沿垂直方向?qū)⒐茏拥牡撞糠湃腩w粒、粉體物料料層中并對(duì)提升立管施加沿管軸線方向的振動(dòng)，振動(dòng)引起管內(nèi)的壓力波動(dòng)，在壓力波動(dòng)的作用下，顆粒、粉體物料會(huì)沿立管上升，形成對(duì)顆粒、粉體物料的泵吸作用。提升立管和重力方向之間也可以有一定的傾角，即提升立管和垂直方向之間可以有一定的夾角。如上所述利用振動(dòng)提升顆粒、粉體類物料的方法所采用的顆粒粉體裝置包括提升立管、排料傾斜管、排料閥和振動(dòng)機(jī)構(gòu)，提升立管頂部封閉，提升立管頂部側(cè)面與排料傾斜管相連接，振動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)提升立管沿立管軸線方向作周期性振動(dòng)，對(duì)顆粒、粉體類物料進(jìn)行提升和輸送。系統(tǒng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)既能單獨(dú)對(duì)提升立管施加振動(dòng)，也能單獨(dú)對(duì)顆粒粉體料層施加振動(dòng)，或者同時(shí)分別對(duì)提升立管和顆粒粉體料層施加振動(dòng)。提升立管和重力方向之間有0°至60°的傾角，即提升立管和垂直方向之間有0°至60°的夾角。提升立管可采用圓管、方管或其它截面形狀管子。排料傾斜管可采用圓管、方管或其它截面形狀管子。與現(xiàn)有的顆粒、粉體間歇式提升裝置相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可連續(xù)均勻提升顆粒、粉體類物料。與顆粒、粉體氣力輸運(yùn)裝置相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)密相顆粒提升，系統(tǒng)能耗低，設(shè)備裝置簡(jiǎn)單，管道磨損小。顆粒粉體裝置的工作過(guò)程將顆粒粉體裝置提升立管底部開(kāi)口端放入顆粒、粉體物料床層中，關(guān)閉排料傾斜管上的排料閥；開(kāi)啟振動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得提升立管沿自身軸線方向發(fā)生振動(dòng)；提升立管內(nèi)氣體壓力隨振動(dòng)產(chǎn)生波動(dòng)，提升立管內(nèi)的顆粒在立管中逐漸上升。當(dāng)提升立管內(nèi)顆?；蚍垠w上升到傾斜管管口時(shí)，提升立管內(nèi)的顆粒、粉體會(huì)在重力作用下沿排料傾斜管往下流動(dòng)；當(dāng)排料傾斜管內(nèi)填滿顆?；蚍垠w時(shí)，開(kāi)啟排料閥，顆?；蚍垠w從排料傾斜管出口源源不斷流出，即顆粒粉體裝置開(kāi)始工作。顆粒粉體裝置的工作原理振動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)啟后，提升立管沿自身軸線做周期性振動(dòng)。當(dāng)提升立管向上振動(dòng)時(shí)，提升立管管內(nèi)形成一定負(fù)壓，即管內(nèi)氣壓小于管外氣壓。管內(nèi)負(fù)壓使得管內(nèi)顆粒隨著立管一起上升。當(dāng)提升立管向下振動(dòng)時(shí)，立管先于管內(nèi)顆粒落回提升前·位置，立管下端顆?；蚍垠w提升所形成的物料疏松被周圍顆粒或粉體填實(shí)。雖然此時(shí)提升立管內(nèi)壓力為正壓，管內(nèi)顆粒已無(wú)法回至立管起始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置，即管內(nèi)顆粒相對(duì)于管外床層顆粒上升一段距離。隨振動(dòng)過(guò)程的進(jìn)行，提升立管內(nèi)的顆粒、粉體料層高度逐漸上升。提升立管內(nèi)的壓力波動(dòng)是顆粒、粉體上升的必要條件，因此，顆粒粉體裝置開(kāi)啟時(shí)，需關(guān)閉排料閥。待提升立管、排料傾斜管被顆?；蚍垠w物料充滿后再開(kāi)啟排料閥。當(dāng)顆粒、粉體物料將排料傾斜管充滿后，即使開(kāi)啟閥門，提升立管頂部同樣能形成一定的壓力波動(dòng)，因此顆粒、粉體物料能不斷的沿提升立管上升，并從排料傾斜管流出。顆粒粉體裝置中途停止時(shí)，傾斜管內(nèi)仍然是被顆粒、粉體物料所填充，因此，啟動(dòng)泵可不必再次“關(guān)閉-開(kāi)啟”閥門。改變振動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)振幅或頻率，提升立管內(nèi)顆粒的上升速度也會(huì)發(fā)生改變。因此，可通過(guò)調(diào)節(jié)振動(dòng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)泵流量調(diào)節(jié)。


圖I是本發(fā)明顆粒粉體裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。I提升立管；2排料傾斜管；3排料閥；4軟聯(lián)接件；5振動(dòng)機(jī)構(gòu)；6顆粒粉體料層 圖2是顆粒粉體裝置的運(yùn)行過(guò)程。I提升立管；2排料傾斜管；3排料閥；4軟聯(lián)接件；5振動(dòng)機(jī)構(gòu)；7低位料倉(cāng)；8高位料倉(cāng)。提升立管管長(zhǎng)180mm,內(nèi)徑15mm,玻璃珠床層高80mm,管外壓力為常壓。
具體實(shí)施例方式 采用一段長(zhǎng)180mm、內(nèi)徑15mm的玻璃管[圖2中I]作為提升立管垂直放置于低位料倉(cāng)[圖2中7]中。低位料倉(cāng)內(nèi)裝有平均粒徑為O. 3mm的玻璃珠，堆積密度為1542 kg/m3,床層高80mm。提升立管底端開(kāi)口，頂端用橡膠塞密閉，并在頂端側(cè)面開(kāi)有小孔；立管可上下自由運(yùn)動(dòng)。排料傾斜管[圖2中2]長(zhǎng)170mm、內(nèi)徑8mm，排料傾斜管一端與小孔聯(lián)接，另一端通過(guò)一段橡膠軟管[圖2中4]與排料閥[圖2中3]聯(lián)接。顆粒粉體裝置啟動(dòng)前，關(guān)閉排料閥使排料傾斜管密封。對(duì)提升立管施加振動(dòng)，立管內(nèi)顆粒會(huì)逐漸上升，當(dāng)立管內(nèi)玻璃珠上升至傾斜管管口時(shí)，玻璃珠會(huì)沿排料傾斜管往下流動(dòng)。當(dāng)玻璃珠充滿排料傾斜管時(shí)，打開(kāi)排料閥，此時(shí)，玻璃珠開(kāi)始不斷的在提升立管中上升，并從排料傾斜管流至位置高位料倉(cāng)[圖2中8]中。例如，當(dāng)振動(dòng)頻率為20Hz，振動(dòng)無(wú)量綱強(qiáng)度為5時(shí)，顆粒床層內(nèi)玻璃珠提升高度為80mm、上述顆粒粉體裝置流量約為75g/min。系統(tǒng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)，既可以單獨(dú)對(duì)提升立管施加振動(dòng)，也可以單獨(dú)對(duì)顆粒料層施加振動(dòng)，或者同時(shí)分別對(duì)提升立管和顆粒料層施加振動(dòng)，都能起到提升顆粒物料的效果。顆粒粉 體裝置運(yùn)行過(guò)程中，中途停止時(shí)，排料傾斜管內(nèi)已被玻璃珠充滿，可直接啟動(dòng)。為保證顆粒粉體裝置運(yùn)行過(guò)程中傾斜管的玻璃珠有一定的充滿度，可以通過(guò)調(diào)整排料傾斜管的傾斜角度或排料閥的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種利用振動(dòng)提升顆粒、粉體物料的方法，其特征在于，采用一頂部封閉、底部開(kāi)口立管作為提升管，將管子的底部放入顆粒、粉體物料料層中并對(duì)提升立管施加沿管軸線方向的振動(dòng)，振動(dòng)引起管內(nèi)的壓力波動(dòng)，在壓力波動(dòng)的作用下，顆粒、粉體物料會(huì)沿立管上升，形成對(duì)物料的泵吸作用。
2.根據(jù)權(quán)利I所述顆粒、粉體物料提升方法所采用的顆粒粉體裝置，其特征在于，包括提升立管(I)、排料傾斜管(2)、排料閥(3)、軟聯(lián)接件(4)和振動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)，提升立管(I)頂部封閉，提升立管頂部側(cè)面與排料傾斜管(2)相連接，排料傾斜管(2)與排料閥(3)通過(guò)軟聯(lián)接件(4)聯(lián)接，振動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)帶動(dòng)提升立管(I)沿提升立管軸線方向作周期性振動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的顆粒粉體裝置，其特征在于，系統(tǒng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)既能單獨(dú)對(duì)提升立管(I)施加振動(dòng)，也能單獨(dú)對(duì)顆粒粉體料層(6)施加振動(dòng)，或者同時(shí)分別對(duì)提升立管(I)和顆粒粉體料層(6)施加振動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利2所述的顆粒粉體裝置，其特征在于，提升立管(I)和重力方向之間有0°至60°的傾角，即提升立管(I)和垂直方向之間有0°至60°的夾角。
5.根據(jù)權(quán)利2所述的顆粒粉體裝置，其特征在于，提升立管(I)和排料傾斜管(2)之間采用軟聯(lián)接方式，以減少排料傾斜管(2)的振動(dòng)及排料傾斜管(2)對(duì)提升立管(I)振動(dòng)的影響。
6.根據(jù)權(quán)利2所述的顆粒粉體裝置，其特征在于，提升立管(I)采用圓管、方管或其它截面形狀管子。
7.根據(jù)權(quán)利2所述的顆粒粉體裝置，其特征在于，排料傾斜管(2)采用圓管、方管或其它截面形狀管子。
全文摘要
本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種提升或輸送顆粒、粉體物料的方法及裝置，其特征在于，該方法使用一顆粒提升立管和一顆粒排料傾斜管，提升立管頂部密閉并在其上部側(cè)壁面開(kāi)孔，傾斜管一端與提升立管側(cè)壁孔相聯(lián)接，另一端接一排料閥。關(guān)閉排料閥并將提升立管底部放入顆粒、粉體物料料層中，采用振動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)提升立管施加振動(dòng)，料層顆粒會(huì)在提升立管內(nèi)沿提升立管上升。當(dāng)顆粒上升至提升立管上部側(cè)出口時(shí)，顆粒沿排料傾斜管向下流動(dòng)，并逐漸將排料傾斜管充滿。此時(shí)打開(kāi)排料閥，顆粒會(huì)不斷地從提升立管上升并從傾斜管流出，實(shí)現(xiàn)顆粒、粉體類物料的提升。本發(fā)明所公開(kāi)的顆粒、粉體物料提升裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低，并可實(shí)現(xiàn)顆粒、粉體物料的連續(xù)輸運(yùn)。
文檔編號(hào)B65G27/02GK102874556SQ201210398298
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者王立, 劉傳平, 吳平 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)