[发明专利]具有切断阀的物料输送设备

说明书

公开了一种用于输送颗粒物料的系统和方法。沿着输送管道布置有用于将连续的输送气体流注射到管道中的多个注射器布置结构。每个注射器布置结构能够操作成在输送管道中指示物料渗透性局部降低的压力条件时增加注射到管道中的输送气体的流量。每个注射器布置结构包括先导切断阀，先导切断阀定位在流量调节布置结构与输送管道之间并能够操作成响应于接收到的指示输送管道中的压力条件低于下限阈值压力条件的先导信号而关闭。由注射器布置结构中的每个注射器布置结构注射的连续的输送气体流防止了颗粒物料进入注射器布置结构的任何部分，由此减少喷嘴、注射路径选择阀等的堵塞风险。输送气体沿着管道的连续注射还保持颗粒物料在管道中一定程度的渗透性并且促进了稳定输送。每个注射器布置结构的先导切断阀能够操作成独立检测管道中大的压力下降，并且能够操作成关闭以便在注射器布置结构中存储加压输送气体并向其供应加压输送气体。

技术领域

本发明涉及通过管道输送颗粒物料的设备和方法，并且具体地涉及使用加压或真空技术来输送密相颗粒物料。

背景技术

通过压力或真空进行气动输送是用于沿着管道传送颗粒物料的技术。这些技术通常用于通常在10m至500m的范围内、在某些情况下甚至更远的长距离上传送物料。气动输送避免了使用输送带等的需要，输送带等可能庞大且维护成本高。

气动输送技术在物料必须沿着复杂路径传送或者传送至多个输送点的情况下是特别有用的。这些技术还确保了颗粒物料可以完全包含于管道内，这可以避免处理物料沿着输送管道的路径产生的粉尘或物料污染的需要。

密相正压或真空气动输送常用于传送不适合通过悬浮在空气流中输送的密相颗粒、比如易于聚集或凝结的物料，或特别是磨蚀或易碎的物料。在密相气动输送中，这种物料以相对较低的速度沿着管道输送，通常以一系列的“物料段塞”形式输送。通过保持较低的传送速度，既降低了管道磨损，又降低了能量损耗。

图1(a)中示出了常规加压密相气动输送系统1。颗粒物料3经由物料切断阀9从料斗5运送到压力容器7(通常称为“传送器”)中。压力容器经由控制阀13利用例如从压缩机11a输送的压缩空气进行加压。压力容器7中的加压空气膨胀到输送管道17中，并且空气流将颗粒物料15沿着管道推进至运送点(例如第二料斗19)。

密相真空输送采用类似的原理。如图1(b)中所示，不是通过对传送器进行加压实现输送管道的入口与出口之间的压力差，在真空输送中，管道入口处于环境压力并且出口处的压力(例如在第二料斗19中)通过真空泵11b降低。

在没有附加的辅助技术直接应用于输送管道的情况下，一些物料不适合密相输送。例如，一些物料对运动空气流具有较低的渗透性。当与颗粒物料和管道内壁之间高摩擦结合时，物料的运动可能变得不稳定和不可预测，这可能导致输送速率性能变化和/或管道堵塞。

为了寻求解决这些问题，已知的是通过沿着管道长度间隔定位的多个运送点来注射压缩空气。然而，该方法通常需要较高的压缩空气体积和/或压力。这种附加的消耗是由于在沿着管道的一些点处不必要地注射空气而产生的。进而，附加的空气流增加了颗粒物料沿着管道的速度，这可能导致管道磨损增加或由于与颗粒物料接触而导致的损坏。

使空气消耗最小化的一种方法是沿着具有压力传感器的管道设置注射器，并且响应于管道中的压力条件仅在特定的注射器处经由止回阀注射压缩空气。在US 4,515,503、US 5,584,612和GB2085388中描述了这种系统的示例。高于管道绝对阈值压力时触发气体注射的系统可能难以实现，因为所需的阈值压力沿着管道减小(需要单独调整)并可能取决于正被输送的物料的类型。例如，GB2085388教识的是，为要被输送的每一种类型的物料选择压力参照值，压缩空气在高于该压力参照值时注射。

这些系统具有若干另外缺点。由于这些系统的工作原理是检测物料塞的增加的管道压力特性，并且通过注射附加的空气沿着管道“推动”塞，因此通常是每个注射器依次打开并且在塞沿着管道前进时保持打开，从而导致空气的浪费。此外，由于来自输送管道的污染回流，注射器和止回阀在不使用时容易堵塞。