本發(fā)明涉及一種輸送裝置及其使用方法，具體涉及粉末精細(xì)定量化儲運(yùn)輸送裝置及其方法。

背景技術(shù)：

在很多行業(yè)，都涉及到粉末的儲存、輸送、供應(yīng)等問題，例如：石油化工中的干粉加料、鍋爐行業(yè)中粉體燃料輸送、化學(xué)合成中的粉料輸送添加、粉塵發(fā)動機(jī)中粉塵燃料的輸送等。

粉末輸送的難度較大，尤其是精細(xì)定量化控制輸送的難度更大，原因是粉末的流動性、受力的傳導(dǎo)性、粘滯性等物化參數(shù)不利于輸送的連續(xù)流動，更嚴(yán)重的問題是粉末的質(zhì)量密度（比重）隨壓力變化而急劇變化，體密度（單位質(zhì)量的體積）也相應(yīng)急劇變化，且粉末流動的阻力不僅與管壁的摩擦力有關(guān)，也與粉末顆粒之間的相對位置結(jié)構(gòu)、壓實(shí)性有關(guān)。正常情況下，外壓力大其粉末流速快，但如果流通結(jié)構(gòu)不合理、粉體壓實(shí)過大，會出現(xiàn)結(jié)塊降低流速甚至堵塞管路現(xiàn)象。因此，均勻、穩(wěn)定、精確定量、可操控、防堵塞的粉末輸送工藝技術(shù)已顯得十分必要并且十分迫切。

以往已發(fā)展了一些相關(guān)技術(shù)與專利，如用柱塞泵加壓輸送粉末時(shí)，在橫截面上粉末受力均勻，但在縱向上，由于粉末顆粒之間在傳遞壓力時(shí)粉末顆粒之間相對位置發(fā)生不規(guī)則變化及顆粒的大小與形狀的不規(guī)則性，力的傳導(dǎo)將出現(xiàn)各方向上的差異性，導(dǎo)致在縱向上粉末質(zhì)量密度出現(xiàn)不均勻性，不僅會發(fā)生質(zhì)量流量的不穩(wěn)定性，甚至?xí)霈F(xiàn)粉末的局部結(jié)塊或堵塞現(xiàn)象。螺桿泵在縱向方向上粉末受力較均勻，但在橫截面方向由于不同位置的粉末受到泵筒壁的阻滯影響也不同，會造成橫向上粉末質(zhì)量密度的差異，也容易導(dǎo)致粉末的體積流量與質(zhì)量流量的不同步現(xiàn)象。

粉末集輸過程中如何能確保均勻、穩(wěn)定精確定量、可操控、防堵塞、體積流量與質(zhì)量流量能同步變化將是本發(fā)明工藝要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供粉末精細(xì)定量化儲運(yùn)輸送裝置，這種粉末精細(xì)定量化儲運(yùn)輸送裝置用于解決目前粉末集輸過程不穩(wěn)定、有堵塞、體積流量與質(zhì)量流量不能同步的問題；本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這種粉末精細(xì)定量化儲運(yùn)輸送裝置的儲運(yùn)輸送方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種粉末精細(xì)定量化儲運(yùn)輸送裝置包括大儲粉箱、小粉箱、計(jì)量螺桿泵、負(fù)壓式氣粉混合管，大儲粉箱的側(cè)壁設(shè)有粉末入口，大儲粉箱具有箱頸，箱頸為驅(qū)粉段，細(xì)紋螺桿與板塞螺紋連接，細(xì)紋螺桿和板塞位于大儲粉箱內(nèi)，細(xì)紋螺紋上端連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，粗紋螺桿和細(xì)紋螺桿同軸設(shè)置，粗紋螺桿位于驅(qū)粉段；大儲粉箱的出口連接小粉箱入口，負(fù)反饋充滿程度測控器安裝在小粉箱上端，負(fù)反饋充滿程度測控器的測量桿伸入到小粉箱中，小粉箱出口連接計(jì)量螺桿泵的入口，計(jì)量螺桿泵的出口連接至負(fù)壓式氣粉混合管的中間縮徑口；負(fù)壓式氣粉混合管的一端為進(jìn)氣口，另一端為氣粉混合流出口，進(jìn)氣口與氣粉混合流出口之間為縮徑段，縮徑段的中心處半徑最小，中間縮徑口設(shè)置于縮徑段的中心處，進(jìn)氣口連接高壓氣源，氣粉混合流出口連接氣粉混輸管。

上述方案中粗紋螺桿旋轉(zhuǎn)一周所推出粉末的體積數(shù)值等于細(xì)紋螺桿旋轉(zhuǎn)一周時(shí)驅(qū)動板塞下行所推過的空間容積數(shù)值，進(jìn)一步保證粉末體積流量與質(zhì)量流量的同步變化，從而保證了板塞對大粉箱中粉末的壓力始終穩(wěn)定，即粉末的質(zhì)量密度基本不變。

上述方案中小粉箱的錐面箱壁處安裝振蕩器，減少箱壁面對粉末的阻滯作用，促進(jìn)粉末在斜壁面上的滑動。

上述方案中氣粉混輸管內(nèi)設(shè)置螺旋葉片，螺旋葉片通過支撐桿設(shè)置，支撐桿的中心帶有軸承，轉(zhuǎn)動軸通過軸承與支撐桿連接，轉(zhuǎn)動軸的另一端安裝螺旋葉片，在氣流壓力的作用下螺旋葉片螺旋起來撓動氣粉混合流，使之產(chǎn)生螺旋狀流動，把大量底部的粉末均勻推向管道上部，減小氣粉的分離分層及粉末沉淀等現(xiàn)象。

上述方案中支撐桿通過支撐腳固定在氣粉混輸管內(nèi)，支撐腳為與管壁相同弧度的帶牙鋼制部件；支撐腳通過六角正反扣雙頭螺栓與支撐桿連接，通過旋轉(zhuǎn)六角正反扣雙頭螺栓來調(diào)節(jié)支架腳與管壁的距離和支撐力，并鎖緊。

上述粉末精細(xì)定量化儲運(yùn)輸送裝置的儲運(yùn)輸送方法：

粉末物料進(jìn)入大儲粉箱，通過細(xì)紋螺桿、板塞、粗紋螺桿共同作用，實(shí)現(xiàn)定量輸出粉末物料，粉末物料進(jìn)入小粉箱，負(fù)反饋充滿程度測控器測量小粉箱的充滿程度，如果小粉箱缺料，大儲粉箱繼續(xù)定量輸出粉末物料；如果小粉箱充滿粉末物料達(dá)到要求，振蕩器振蕩，計(jì)量螺桿泵將粉末物料輸送至負(fù)壓式氣粉混合管，高壓氣源同時(shí)供氣，氣體與粉末物料在負(fù)壓式氣粉混合管內(nèi)邊混合，邊被輸送到氣粉混輸管，如果氣粉混輸管較長，則氣粉混輸內(nèi)設(shè)置的螺旋葉片在氣流壓力的作用下旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生螺旋狀流動，把大量底部的粉末均勻推向管道上部，減小氣粉的分離分層及粉末沉淀。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明設(shè)計(jì)了螺桿塞泵，通過螺桿塞泵（由細(xì)紋螺桿、板塞、粗紋螺桿、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置構(gòu)成）及體積移動相等原則，保證粉末質(zhì)量密度穩(wěn)定可控，從而保證粉末體積流量與質(zhì)量流量同步變化。

2、本發(fā)明采用大小粉箱兩級方式，大粉箱以儲存為主兼精確供料,小粉箱以精確計(jì)量為主兼顧少許備料。

3、本發(fā)明小粉箱通過三位一體設(shè)計(jì)組合，保證箱內(nèi)粉末質(zhì)量密度不變，體積流量與質(zhì)量流量同步變化，精確計(jì)量。

4、本發(fā)明通過負(fù)壓氣一粉混相技術(shù)（負(fù)壓式氣粉混合管）及螺旋流發(fā)生器（螺旋葉片）實(shí)現(xiàn)氣粉均勻混相，實(shí)現(xiàn)均質(zhì)螺旋流輸送技術(shù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中螺旋葉片與氣粉混輸管的連接關(guān)系示意圖；

圖3為本發(fā)明中支撐桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中：1大儲粉箱；2小粉箱；3粉末入口；4箱頸；5細(xì)紋螺桿；6板塞；7粗紋螺桿；8旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；9負(fù)反饋充滿程度測控器；10測量桿；11振蕩器；12計(jì)量螺桿泵；13負(fù)壓式氣粉混合管；14中間縮徑口；15高壓氣源；16氣粉混輸管；17螺旋葉片；18支撐桿；19轉(zhuǎn)動軸；20支撐腳；21反向螺紋鎖緊螺母；22六角正反扣雙頭螺栓；23正向螺紋鎖緊螺母；24軸承座。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

結(jié)合圖1、圖2所示，這種粉末精細(xì)定量化儲運(yùn)輸送裝置包括大儲粉箱1、小粉箱2、計(jì)量螺桿泵12、負(fù)壓式氣粉混合管13，大儲粉箱1的側(cè)壁設(shè)有粉末入口3，大儲粉箱1具有箱頸4，箱頸4為驅(qū)粉段，細(xì)紋螺桿5與板塞6螺紋連接，細(xì)紋螺桿5和板塞6位于大儲粉箱1內(nèi)，細(xì)紋螺桿5上端連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置8，粗紋螺桿7和細(xì)紋螺桿5同軸設(shè)置，粗紋螺桿7位于驅(qū)粉段，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置8包括電機(jī)；大儲粉箱1的出口連接小粉箱入口，負(fù)反饋充滿程度測控器9安裝在小粉箱2上端，負(fù)反饋充滿程度測控器9的測量桿10伸入到小粉箱2中，小粉箱2的錐面箱壁處安裝振蕩器11，小粉箱出口連接計(jì)量螺桿泵12的入口，計(jì)量螺桿泵12的出口連接至負(fù)壓式氣粉混合管13的中間縮徑口14；負(fù)壓式氣粉混合管13的一端為進(jìn)氣口，另一端為氣粉混合流出口，進(jìn)氣口與氣粉混合流出口之間為縮徑段，縮徑段的中心處半徑最小，中間縮徑口14設(shè)置于縮徑段的中心處，進(jìn)氣口連接高壓氣源15，氣粉混合流出口連接氣粉混輸管16。氣粉混合方式不恰當(dāng)，常會出現(xiàn)一股粉接一股氣不規(guī)則交替的不均勻氣粉混合現(xiàn)象。而在負(fù)壓式氣粉混合管13變徑細(xì)管處，氣流速度大，而壓力小，所產(chǎn)生的負(fù)壓吸力對粉末的進(jìn)入有很好的吸入作用，在外推與內(nèi)吸的雙重力的作用下，粉末均勻進(jìn)入氣粉混輸管16。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的螺桿塞泵由細(xì)紋螺桿5、板塞6、粗紋螺桿7、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置8構(gòu)成，粗紋螺桿7旋轉(zhuǎn)一周所推出粉末的體積數(shù)值等于細(xì)紋螺桿5旋轉(zhuǎn)一周時(shí)驅(qū)動板塞6下行所推過的空間容積數(shù)值，進(jìn)一步保證粉末體積流量與質(zhì)量流量的同步變化，由于保證了體積移動相等原則，從而保證了板塞6對大儲粉箱1中粉末的壓力始終穩(wěn)定，即粉末的質(zhì)量密度基本不變。板塞6下行時(shí)把粘附在箱壁上的粉末推刮下來，保證箱內(nèi)容積為有效容積。

本發(fā)明將柱塞泵與螺桿泵的工作原理創(chuàng)造性地結(jié)合形成螺桿塞泵，將能發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)而消除各自缺點(diǎn)。

氣粉混輸管16內(nèi)設(shè)置螺旋葉片17，螺旋葉片17通過支撐桿18設(shè)置，支撐桿18的中心帶有軸承，轉(zhuǎn)動軸19通過軸承與支撐桿18連接，轉(zhuǎn)動軸19的另一端安裝螺旋葉片17，如果氣粉混輸管16的長度較大，由于粉末質(zhì)量密度（比重）遠(yuǎn)大于氣體的質(zhì)量密度，會出現(xiàn)粉末下沉，氣粉上下分離分層，管道上部粉末密度小，而管道下部粉末密度大，甚至出現(xiàn)粉末在管道底部堆積現(xiàn)象。此時(shí)在管道中部安裝螺旋葉片17，在氣流壓力的作用下螺旋葉片17螺旋起來撓動氣粉混合流，使之產(chǎn)生螺旋狀流動，把大量底部的粉末均勻推向管道上部，減小氣粉的分離分層及粉末沉淀等現(xiàn)象。

參閱圖3，支撐桿18通過支撐腳20固定在氣粉混輸管16內(nèi)，支撐腳20為與管壁相同弧度的帶牙鋼制部件；支撐腳20通過六角正反扣雙頭螺栓22與支撐桿18連接，通過旋轉(zhuǎn)六角正反扣雙頭螺栓來調(diào)節(jié)支架腳與管壁的距離和支撐力，并鎖緊，即六角正反扣雙頭螺栓22一端通過反向螺紋鎖緊螺母21與支撐腳20鎖緊，六角正反扣雙頭螺栓22另一端通過正向螺紋鎖緊螺母23與支撐桿18鎖緊。

對于小粉箱2，為了保證箱體內(nèi)壓力恒定，減少箱壁上的阻滯影響，達(dá)到粉末的體積流量與質(zhì)量流量同步變化，本發(fā)明采用下述三位一體的工藝技術(shù)：

1、充滿程度負(fù)反饋測控器：

通常情況下，小粉箱2內(nèi)的粉末在使用過程中是不斷減少的，會導(dǎo)致箱底部出口處的粉末因上部粉末量及壓力的減小而出現(xiàn)質(zhì)量密度下降的現(xiàn)象即出現(xiàn)了粉末的體積流量恒定而質(zhì)量流量下降的問題。當(dāng)小粉箱2內(nèi)粉末量下降時(shí)，測控系統(tǒng)把信號反饋給進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)料，保證小粉箱2內(nèi)粉末充滿程度恒定，從而保證箱底部粉末的壓力與密度恒定，保證粉末的體積流量與質(zhì)量流量同步。

2、箱壁錐面振蕩器：

為了減少箱壁面對粉末的阻滯作用，促進(jìn)粉末在斜壁面上的滑動，安置振蕩器11是一種科學(xué)、有效的方法。

3、計(jì)量螺桿泵。

本發(fā)明由于采用了上述三位一體的措施，保證了粉末質(zhì)量密度不變，從而保證了粉末體積流量與質(zhì)量流量的同步性。此時(shí)，只要能做到精確計(jì)量螺桿泵12的體積流量，就能實(shí)現(xiàn)粉末質(zhì)量流量的精確計(jì)量。

上述粉末精細(xì)定量化儲運(yùn)輸送裝置的儲運(yùn)輸送方法：

粉末物料進(jìn)入大儲粉箱1，通過細(xì)紋螺桿5、板塞6、粗紋螺桿7共同作用，實(shí)現(xiàn)定量輸出粉末物料，粉末物料進(jìn)入小粉箱2，負(fù)反饋充滿程度測控器9測量小粉箱2的充滿程度，如果小粉箱2缺料，大儲粉箱1繼續(xù)定量輸出粉末物料；如果小粉箱2充滿粉末物料達(dá)到要求，振蕩器11振蕩，計(jì)量螺桿泵12將粉末物料輸送至負(fù)壓式氣粉混合管13，高壓氣源15同時(shí)供氣，氣體與粉末物料在負(fù)壓式氣粉混合管13內(nèi)邊混合，邊被輸送到氣粉混輸管16，如果氣粉混輸管16較長，則氣粉混輸管16內(nèi)設(shè)置的螺旋葉片17在氣流壓力的作用下旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生螺旋狀流動，把大量底部的粉末均勻推向管道上部，減小氣粉的分離分層及粉末沉淀。