[发明专利]高速螺旋文氏管系统和散料运输法

说明书

本发明涉及一种设备和方法，用于将大量的颗粒状物质通过一导管进行运输，如一管道或软管。更特别地涉及一种设备和方法，在其内颗粒状物质，先由螺旋推进器高速地通过一圆筒运输，然后进入邻近圆筒出口端的有加压气流的外套，而连续气动地推动物质通过导管。

气动运输系统有螺旋推进器运输机部分，这是现有技术，并已采用多年，用于各种颗粒状物质的运输，例如粉状煤、波特兰水泥、谷粒、粉化矿石等，通过管道和其他导管。上述介绍的系统，举例说明，如美国专利1，553，539号、1，941，512号、1，941，573号、2，299，470号、3，370，890号、3，602，552号和3，693，842号、典型地都包括了一个在圆筒内可旋转地安装的电动机驱动的螺旋推进运输机、一个重力供料漏斗将颗粒状物质通过圆筒内一开口供应至螺旋推进运输机，还有一个位于圆筒排出端的混合室，在那里被螺旋推进运输机抛出的物质，受到一个或几个压缩空气或其他压缩气体的喷嘴的作用。这样形成的物质和气体的混合物，由压缩气体所推动通过和混合室连结的导管。

一般配置螺旋推进运输机的气动运输系统存在缺点，在混合室内压缩气体和颗粒状物质的混合，当混合物通过导管输送时产生相当大的湍流。这种湍流是不理想的，它增加颗粒状物质运输期间和导管壁碰撞的次数，从而加剧运输系统内的磨擦损失。当被运输的物质具有磨损或磨蚀性时，物质和导管壁碰撞的增加，也减少了导管的使用寿命。

颗粒状物质气动运输系统，也被设计成，在其内物质和气体的混合，发生在一文杜里管内，而压缩气体流动通过该文杜里管。将颗粒状物质通入文杜里管内气体流动相对高速的缩口或窄口部位，物质和气体的混合有小湍流产生，结果混合物被推动通过导管，并减少了磨擦损失和使导管壁的损耗变小。

一般文杜里管输送系统，正如美国专利第3，186，769号和第4，009，912号所介绍的，也在各种运输应用中，已多年被采用。在这种系统中，和气体混合的颗粒状物质，经过一沟槽供应至文杜里管，该沟槽有一排出端位于接近文杜里管的缩口部位，在那里由于高速气流流动，产生真空（负压），由沟槽抽取物质进入文杜里管。由于被运输的物质，不能在沟槽内总是自由地流通，在一般文杜里管运输系统的运输量是难于控制的，并且受输送物质特性改变的影响，例如密度、含湿量、颗粒大小尺寸等。此外，一般的文杜里管运输系统，不能提供满意的物质的物质与气体输送比率，物质在沟槽内没有足够的自由流动，以允许在文杜里管内的负压，以适当的速度，从沟槽处抽取这些物质。

一般螺旋推进运输机和一般文杜里管型气动运输系统，两者都遇到回吹的问题，它发生在当导管内有堵塞时，结果在导管内产生超压，导致发生不受欢迎的气体和物质的回吹入螺旋推进型运输系统的漏斗内，和回流入文杜管型运输系统的沟槽内。回吹问题已知的解决方法是在螺旋推进型的圆筒内或在文杜里管型系统的沟槽内，采用一瓣阀或气锁，来防止在导管内的压力过高时，气体和物质的回流。这些避免回吹的机械装置，存在缺点，在和研磨或腐蚀的物质接触时，它们经受了粘结、阻塞和磨损的作用，因此需要进行维修。

在螺旋推进运输机型系统，采用了另一种回吹问题解决的方法，在接近排出端提供了斜的圆筒，或者螺旋推进器叶片的改变，以产生物质柱塞，它封密圆筒，阻挡气体回吹，这种圆筒的变型或螺旋推进器叶片的变型，以形成物质柱塞密封存在着缺点，它们减小了物质运输的速度，或当螺旋推进器的叶片改变的情况下，应按运输物质的颗粒尺寸来度身制备。维持物质柱塞的密封，也引起能量消耗增加。

因此，存在一需要，用于颗粒状物质的气动运输系统，它减小由导管运输的物质-气体混合物内的湍流，而且它提供物质的连续运输，是以轻易地控制不变的速率和对物质特性的广阔范围有满意的物质-气体运输比率，包括物质不自由地流动时也如此。另外还有一需要存在，在气动运输系统中，可防止回吹，而不可用机械手段，如瓣阀、气锁，或者产生物质柱塞密封的螺旋推进运输机。