[发明专利]用于输送颗粒物的方法和设备

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于输送颗粒物的设备。

背景技术

矿业及采掘业一般采用水力运输或以水流夹带的稀浆形式输送颗粒物。这些原料被成批流态化并用管道输送。该方法可用于很多用来传送固体的其它行业，例如过滤，水软化，催化剂再生及研磨或喷丸系统。

在文献US4978251，US4952099，US5853266及WO2007015091中已公开一种流化输送系统，即，将输送的原料在压力容器内流态化，然后在流体压力下将原料从容器中排出。该系统能以比传统的浆料泵更高的颗粒浓度从压力容器内输送浆料，该系统能量效率更高，且有运转件不与固体相接触的优势。

这些流化系统存在的问题是，由于固体的浓度高，并要求快速将其从压力容器输送到运输管道，这样该压力容器必须快速充满固体以保证与输出同步。这要求压力容器必须减压并且将固体(通常在重力作用下)装载到容器顶部。为了快速装入，该压力容器有一个充灌阀或端口，并且该充灌阀或端口最少为排放管的四倍。该阀必须执行快，保持压力不变，可承受固体，并能承受成千上万次的循环操作。大型流化系统上的阀直径可能为1米甚至更大。

上述制约条件通常已超过许多阀的正常操作极限。能够满足上述条件的阀通常比较大，而且非常昂贵，从而导致流化输送系统成本高。

这里可以使用硬座球阀或旋塞阀，但工作环境及固体的研磨性能会导致阀座和密封件快速磨损，如此会增大保养要求。

由于阀的尺寸关系，要求驱动阀的致动器同样很大并且要求经常保养。保养期间由于设备不能工作，导致停机及停产，同时会产生相关成本。

夹管阀可承受固体，并能气动或机械操作，然而，它们不具备高压能力，并且尺寸受限制，因而它们只适合用于低压小容量系统。

还可使用刀阀，尽管其深度较小，它也需要一个驱动装置和受限的操作压力。刀阀所采用的密封件通常不适用于连续循环操作。

流态化水力输送系统通常依赖于一种充满的压力容器，在压力容器上有汇集固体的加料斗，通常按如下步骤进行操作。当通过加料斗装载固体时，加料斗内的保留的流体经过溢出管从加料斗排出。当加料斗内装满固体时，加料斗中固体的间隙内会出现水。输送的流体通常是水。因而该说明书中流体通常指水，它也可以是其它流体，通常使用液体。

作为输送流体的水被送入压力容器内的流化单元内时，该流体会使压力容器的固体移动直到所有固体全部排出为止。最终压力容器充满水。

当压力容器内没有固体时，将加料斗和压力容器之间的阀打开，固体通过重力落入压力容器内。压力容器内的水由进入容器的高密度固体替换。这会导致固体经由从容器经阀开口逆流上升的水而下落，从而阻碍或限制固体的装载。

为解决这些问题，可以设置包括简单的截断阀的独立的排放管线或旁路管线，该管线从容器顶部向加料斗顶部延伸。这样允许大部分排出的水从大固体装载阀的旁路通过，减少逆流通过阀的水，可以使固体无阻碍地落入容器内，从而加快装载时间。在各种情况下，在装载固体前或之后，加料斗和容器都处于充满状态。

一旦容器装满固体，容器周围的阀即关闭，通向流化头的进给被打开。这样经由流化头将水送入容器内，通常在1或2秒内使容器达到工作压力。接着固体以浆状形式流入输送管线。

发明内容

本发明提供一种用于输送颗粒物的设备，该设备包括容器和颗粒物加料斗，该加料斗通过端口与该容器连通，该端口可通过一种阀元件闭合，该容器具有可使压力流体进入容器内的流体进给入口，还具有用于排放流体和颗粒物的流态混合物的出口，该流体通过流体进给入口进入该容器内使得阀元件上出现压力差，从而将该阀元件推向端口。

根据本发明的另一个方面，提供一种输送颗粒物的方法，其包括：

a)将颗粒物传输到加料斗，该加料斗通过端口与位于加料斗下方的包含传输流体的容器连通，该端口可由阀元件闭合；

b)在加料斗内的颗粒物的重力作用下，使阀元件移动，打开端口，这样颗粒物经过端口落入容器内；

c)使更多传输流体进入容器内，从而给传输材料加压，进而使阀元件移动，以便封闭端口；

d)打开输送阀，使容器内的流体流向管线；且

e)使传输流体内的颗粒物流态化，因此，颗粒物在输送到管线的传输流体内夹带输送。

附图说明

为了更好的理解本发明，以便更清楚的显示本发明如何实施，下面结合附图举例说明，附图中：

图1是表示流态化传输设备的示意图；

图2相应于图1，但显示了该设备在不同的操作状态下的视图；