專利名稱：用于從容器中移位粘連沉積物的設(shè)備、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于從容器中移位粘連沉積物的設(shè)備和系統(tǒng)以及用來監(jiān)控移 位速率的方法。
背景技術(shù)：
用于處理和存放顆粒固體的各種容器和貯存器通常出現(xiàn)問題。這些容器和/或貯 存器包括但不限于集料臺、料槽和料斗。它們的形狀多樣，并且包括那些具有方形或矩形截 面的容器以及具有平坦的、金字塔或盤形基部的容器。在固體操作容器中遇到的常見問題是顆粒固體粘連(accretion)，固體顆粒粘連 最終導(dǎo)致通過容器的流速降低，在極端的情況下，完全堵塞容器。在更嚴重的聚集情況下，來自容器的流動部分地或者全部被橫過容器出口的固體 橋接物所限制。另一個類似問題稱為“鼠洞(rat-holing)，這種鼠洞也導(dǎo)致限制來自容器 的流動。在積累的固體發(fā)生嚴重堆積時，通常需要專用裝置來去除堆積物。在本領(lǐng)域中已經(jīng)知道用來解決不希望的固體積累物的機械方法。作為示例，在不 希望的顆粒積累物容易觸及時，可以使用錘子或鑿子(手工或氣動)來破碎和去除聚集顆 粒。在進出路徑受限的閉合容器的情況下，存在幾種可用的清潔方法。一種方法采用 本領(lǐng)域中通常稱為“攪拌器“的設(shè)備。這種設(shè)備以氣壓或液壓驅(qū)動，并且由支撐在容器頂板 開口的切削頭構(gòu)成。切削頭快速旋轉(zhuǎn)，以使連接到該頭部的甩刀鏈重復(fù)沖擊積累材料層，同 時該頭部在容器中逐漸上下平移。這種過程一般而言比較緩慢并且相當(dāng)笨拙，并且通常存 在損壞接受處理的容器的風(fēng)險。本領(lǐng)域中熟知的其他用來防止或去除流動系統(tǒng)中發(fā)生固體堆積的設(shè)備是空氣炮 和振動器。但是，空氣炮僅對破碎橋接物有適當(dāng)?shù)男Ч珜τ诳朔蠖床黄鹱饔?。振動?對于克服橋接物和鼠洞兩者僅有最小的作用。通過分解聚集顆粒而防止或去除它們的氣體脈沖設(shè)備也是已知的。一般來說，在 這種情況下，所述設(shè)備下降到容器中，到達聚集材料附近。通常，顆粒，不管聚集還是分散， 至少部分地堵塞這些設(shè)備的氣體排出端口。這些端口用作從所述設(shè)備向所述容器產(chǎn)生氣體 的脈沖的排出點。這種部分或完全堵塞導(dǎo)致能量損失并且分解顆粒的過程變得效率低下。 此外，上述裝置，包括氣體脈沖設(shè)備，都沒有用來分解粘連或聚集顆粒以使它們能以預(yù)定的 期望速率流動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于提供一種更為有效地清潔并維護存儲、運輸和處理容器的設(shè)備、系 統(tǒng)和方法。更具體地說，本發(fā)明指導(dǎo)提供一種特別在非液體環(huán)境下，用來疏松并去除容器壁 附近粘連的積累顆粒固體的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。此外，本發(fā)明提供一種用來自動地和/或手 動地控制移位和分解的顆粒從容器排出孔排出的速率的系統(tǒng)和方法。
為了致力于實現(xiàn)上述目標(biāo)，并且根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，提供了適當(dāng)?shù)脑O(shè)備， 例如本申請人的美國專利6250388中描述的設(shè)備，用于產(chǎn)生沖擊波或氣體脈沖，該設(shè)備定 位在緊固到容器壁上并靠近和抵靠該壁上的開口的封閉構(gòu)件中。所述容器包含粘連固體， 這些粘連固體需要去除或者使其流動。操作所述設(shè)備從而產(chǎn)生一系列沖擊波或脈沖，這些 沖擊波或脈沖通過容器傳播，從而疏松并逐漸從聚集固體所粘附的容器表面分離聚集固 體，或者從聚集固體所積累的容器區(qū)域分離聚集固體?？梢詼y量從容器排出孔流出的流速， 并且提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許監(jiān)控和控制流速。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用來使聚集顆粒物質(zhì)進行受控的流動 的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括高壓氣體設(shè)備，所述設(shè)備適于根據(jù)一組操作參數(shù)向容器附近突然釋 放高壓壓縮氣體，從而讓容器中存在的聚集顆粒物質(zhì)受分離力作用，導(dǎo)致顆粒分離并促使 其流動。所述系統(tǒng)還包括測量裝置，通過測量與流速相關(guān)的顆粒屬性，所述測量裝置用來監(jiān) 控流動的分離顆粒的流速；和控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與所述高壓氣體設(shè)備可操作地通信， 用來控制所述高壓氣體設(shè)備的觸發(fā)并利用其產(chǎn)生沖擊波。所述控制系統(tǒng)也與所述測量裝置 可操作地通信，用于監(jiān)控分離顆粒的流速。所述控制系統(tǒng)可以操作以根據(jù)測量的流速計算 更新的操作參數(shù)組并用于所述設(shè)備的操作。最后，所述系統(tǒng)包括顯示器，用來至少顯示由所 述控制系統(tǒng)計算的所述更新的操作參數(shù)。此外，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述系統(tǒng)還包括輸入設(shè)備，該輸入設(shè)備與用來產(chǎn)生 沖擊波的所述高壓氣體設(shè)備可操作地通信，由此使用者經(jīng)由所述輸入設(shè)備向所述氣體設(shè)備 提供顯示在所述顯示器上的所述更新的操作參數(shù)，從而調(diào)節(jié)所述設(shè)備的觸發(fā)速率以及由此 產(chǎn)生的流速。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，由所述控制系統(tǒng)計算以調(diào)節(jié)所述高壓氣體設(shè)備的觸發(fā)速 率的所述更新的操作參數(shù)由所述控制系統(tǒng)提供給所述設(shè)備，從而將產(chǎn)生的流速調(diào)節(jié)為預(yù)先 選定的流速。根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式，所述系統(tǒng)可以是雙模式操作系統(tǒng)，包括使用者操 作模式和控制系統(tǒng)主導(dǎo)模式。所述系統(tǒng)還包括用于使用者操作模式的輸入設(shè)備。所述輸入 設(shè)備與所述高壓氣體設(shè)備可操作地通信，并且使用者向所述高壓氣體設(shè)備提供顯示在所述 顯示器上的所述更新的參數(shù)，從而調(diào)節(jié)所述設(shè)備的觸發(fā)速率以及由此產(chǎn)生的流速。在控制 系統(tǒng)主導(dǎo)模式中，所述控制系統(tǒng)與所述高壓氣體設(shè)備電子通信，從而由所述控制系統(tǒng)計算 的所述更新的操作參數(shù)供應(yīng)給所述高壓氣體設(shè)備，從而調(diào)節(jié)所述設(shè)備的觸發(fā)速率以及由此 產(chǎn)生的流速。在本發(fā)明中，一組操作參數(shù)包括供應(yīng)給所述設(shè)備的壓縮氣體的壓力、每個觸發(fā)循 環(huán)中的觸發(fā)頻率和觸發(fā)循環(huán)的持續(xù)時間。在本發(fā)明實施方式的變型方案中，所述顯示器還顯示先前操作參數(shù)以及由此產(chǎn)生 的流速。在所述系統(tǒng)的本發(fā)明的另一種實施方式中，所述系統(tǒng)還包括封閉構(gòu)件。所述封閉 構(gòu)件具有至少局部開放的端部，并且所述高壓氣體設(shè)備位于該構(gòu)件中。所述封閉構(gòu)件適于 基本上在所述容器的壁的孔的區(qū)域緊固到所述容器。所述封閉構(gòu)件的所述至少局部開放的 端部基本上抵靠所述容器的所述孔，以使由所述高壓氣體設(shè)備產(chǎn)生的沖擊波在所述封閉構(gòu) 件中行進之后，通過所述孔進入所述容器。
在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述系統(tǒng)還包括與所述封閉構(gòu)件和所述高壓氣體 設(shè)備機械連接的一個或更多個沖擊吸收元件。所述一個或更多個沖擊吸收元件吸收由所述 設(shè)備產(chǎn)生的氣體脈沖的沖擊。在本發(fā)明的另一種實施方式中，所述高壓氣體設(shè)備還包括一個或更多個排出端 口。所述排出端口基本上朝向容器壁的方向傾斜，以使排出氣體在離開所述一個或多個排 出端口時，基本上朝向所述容器的壁的行進。因此在氣體從以這種方式傾斜的排出端口射 出時，減少了能量損失。在所述系統(tǒng)的另一實施方式中，所述高壓氣體設(shè)備可以在大約10至大約250bar 的壓力范圍內(nèi)操作，更優(yōu)選在大約50至大約150bar的壓力范圍內(nèi)操作。在本發(fā)明的另一個方面，提供了用來使聚集顆粒物質(zhì)進行受控的流動的第二系 統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括高壓氣體設(shè)備，所述高壓氣體設(shè)備適于根據(jù)一組操作參數(shù)在所述容器附 近突然釋放高壓氣體，從而使所述容器中存在的聚集顆粒物質(zhì)受分離力的作用，導(dǎo)致它們 分離并促使它們流動。所述系統(tǒng)還包括封閉構(gòu)件，所述封閉構(gòu)件具有至少局部開放的端部， 所述高壓氣體設(shè)備定位在所述封閉構(gòu)件中。所述封閉構(gòu)件適于基本上在所述容器的壁的 孔的區(qū)域機械地緊固到所述壁，使得所述封閉構(gòu)件的至少局部開放的端部基本上抵靠所述 孔。由所述高壓氣體設(shè)備產(chǎn)生的氣載沖擊波在所述封閉構(gòu)件中行進之后，通過所述孔進入 所述容器。在所述第二系統(tǒng)的另一種實施方式中，所述系統(tǒng)還包括與所述封閉構(gòu)件和所述高 壓氣體設(shè)備機械連接的一個或更多個沖擊吸收元件。所述一個或更多個沖擊吸收元件吸收 由所述高壓氣體設(shè)備產(chǎn)生的氣體脈沖的沖擊。在所述第二系統(tǒng)的另一種實施方式中，所述設(shè)備還包括一個或更多個排出端口。 所述排出端口基本上朝向容器壁的方向傾斜，以使排出氣體在離開所述一個或更多個排出 端口時，基本上朝向所述容器壁行進。因此在氣體以這種方式傾斜的排出端口射出時，減少 了能量損失。在所述第二系統(tǒng)的另一種實施方式中，所述系統(tǒng)還包括測量裝置，所述測量裝置 用來通過測量與流速相關(guān)的顆粒屬性而監(jiān)控流動的分離顆粒的流速。此外，所述系統(tǒng)包括 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與所述高壓氣體設(shè)備可操作地通信，用來控制所述高壓氣體設(shè)備 的觸發(fā)并用于產(chǎn)生沖擊波。所述控制系統(tǒng)也與所述測量裝置可操作地通信，用于監(jiān)控分離 顆粒的流速。所述控制系統(tǒng)可以操作以根據(jù)測量的流速計算更新的操作參數(shù)組并用于所述 高壓氣體設(shè)備的操作。此外，所述系統(tǒng)包括顯示器，用來顯示由所述控制系統(tǒng)計算的所述更 新的操作參數(shù)。在本發(fā)明的所述第二系統(tǒng)的另一種實施方式中，計算所述更新的操作參數(shù)來將所 述流速調(diào)節(jié)為預(yù)先選定的流速。在所述第二系統(tǒng)的另一實施方式中，所述高壓氣體設(shè)備可以在大約10至大約 250bar的壓力范圍內(nèi)操作，更優(yōu)選在大約50至大約150bar的壓力范圍內(nèi)操作。在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用來使聚集顆粒物質(zhì)進行受控的流動的方法。 所述方法包括若干步驟。第一步驟是觸發(fā)高壓氣體設(shè)備，所述高壓氣體設(shè)備適于在包含 聚集顆粒的容器附近突然釋放高壓壓縮氣體，所述觸發(fā)根據(jù)預(yù)先選定的一組操作參數(shù)來進 行。發(fā)出的沖擊波和高速氣體流將聚集顆粒分離，使得它們通過所述容器的排出孔流動。隨后的步驟是測量流動的顆粒聚集的流動相關(guān)屬性。通過這樣的步驟實現(xiàn)將測量的流動顆 粒的流動相關(guān)屬性提供給控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)將所述流動相關(guān)屬性與流速關(guān)聯(lián)，并根 據(jù)流動顆粒的關(guān)聯(lián)流速計算更新的操作參數(shù)組。更新的操作參數(shù)用來進一步觸發(fā)所述高壓 氣體設(shè)備，從而改變分離顆粒的流速。最后，顯示步驟將更新的操作參數(shù)顯示在顯示器上， 以使它們可以用于改變高壓氣體設(shè)備的操作參數(shù)，用于將來的觸發(fā)。在本發(fā)明的方法的實施方式中，所述方法還包括步驟由使用者向所述高壓氣體 設(shè)備提供所述更新的操作參數(shù)，并讓使用者隨后觸發(fā)所述設(shè)備。在所述方法的另一種實施方式中，所述方法還包括步驟經(jīng)由與所述高壓氣體設(shè) 備電子通信的控制系統(tǒng)向所述高壓氣體設(shè)備提供所述更新的操作參數(shù)，隨后讓所述控制系 統(tǒng)觸發(fā)所述設(shè)備。在所述方法的另一種實施方式中，所述方法還包括步驟選擇性地使用一下兩種 方式之一由使用者向所述高壓氣體設(shè)備提供所述更新的操作參數(shù)，并讓使用者隨后觸發(fā) 所述設(shè)備；和經(jīng)由與所述高壓氣體設(shè)備電子通信的控制系統(tǒng)向所述高壓氣體設(shè)備提供所述 更新的操作參數(shù)，隨后讓所述控制系統(tǒng)觸發(fā)所述設(shè)備。在所述方法的實施方式中，所述操作參數(shù)包括供應(yīng)給所述高壓氣體設(shè)備的壓縮 氣體的壓力；每個預(yù)定觸發(fā)循環(huán)中的觸發(fā)頻率；和預(yù)定觸發(fā)循環(huán)的持續(xù)時間。在所述方法的另一種實施方式中，所述方法還包括步驟在所述高壓氣體設(shè)備的 操作參數(shù)和所述顆粒的流速之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。在本發(fā)明的另一方面，提供了以一種使聚集顆粒物質(zhì)進行受控的流動的方法。所 述方法包括步驟觸發(fā)高壓氣體設(shè)備，所述高壓氣體設(shè)備適于在容器附近突然釋放高壓壓縮氣體， 所述觸發(fā)根據(jù)預(yù)先選定的一組操作參數(shù)來進行，并且所述觸發(fā)在所述容器中激勵顆粒流 動，以使所述顆粒通過所述容器的排出孔排出；監(jiān)控所述容器中或者所述容器的排出孔處的固體顆粒的流速；和調(diào)節(jié)所述設(shè)備的所述操作參數(shù)，以使所述顆粒物質(zhì)的流速對應(yīng)于預(yù)定的期望流 速。在第二方法的實施方式中，所述方法還包括步驟在顯示器上顯示所述更新的操 作參數(shù)，以便它們可以用于調(diào)節(jié)所述設(shè)備的操作參數(shù)，用于將來觸發(fā)。


通過參照以下描述，結(jié)合附圖，將會更為完整地理解本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員 將明白其特征和優(yōu)勢，在附圖中圖1A示出了容器的示意性截面圖，所述容器具有抵靠其內(nèi)壁沉積的粘連物質(zhì)(現(xiàn) 有技術(shù))；圖1B示出了容器的示意性截面圖，其中顆粒固體在容器出口形成“橋接物”(現(xiàn)有 技術(shù))；圖1C示出了固定在容器壁上并延伸到必須去除的粘連和/或聚集固體顆粒中的 氣體脈沖設(shè)備的示意性截面圖(現(xiàn)有技術(shù))；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的、包封在封閉構(gòu)件中、處于加載模式的氣體脈沖設(shè)備的示意性截面圖，所述封閉構(gòu)件緊固到容器的壁上；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的、包封在封閉構(gòu)件中、處于排出模式的氣體脈沖 設(shè)備的示意性截面圖，所述封閉構(gòu)件緊固到容器的壁上；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的、緊固到容器壁上的圖2A-2B所示釋放氣體脈沖 設(shè)備的側(cè)視截面圖，所述氣體脈沖設(shè)備包括封閉構(gòu)件和沖擊吸收元件；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的、用于在包含需要分解的聚集顆粒的容器中產(chǎn)生 氣載沖擊波的系統(tǒng)的方框圖，并且所述系統(tǒng)用于監(jiān)控所述容器中的粘連物質(zhì)的移位速率；圖5A是用于監(jiān)控沉積在容器壁上或容器中的粘連物質(zhì)移位速率的方法的第一實 施方式的流程圖；圖5B是用于監(jiān)控沉積在根據(jù)本發(fā)明實施方式的容器壁上或容器中的粘連物質(zhì)移 位速率的方法的第二實施方式的流程圖；和圖5C是用于監(jiān)控沉積在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的容器壁上或容器中的粘連物質(zhì) 的移位速率的第三實施方式的流程示意圖。
具體實施例方式以下所述的設(shè)備、系統(tǒng)和方法設(shè)計使用氣體脈沖設(shè)備來疏松積累的固體顆粒并用 于清潔容器內(nèi)部表面。通過將一個或多個氣體脈沖設(shè)備支撐式地定位并緊固到所針對的容 器的外表面上，緊密靠近積累的固體并向所述設(shè)備供應(yīng)壓縮氣體來重復(fù)產(chǎn)生氣載沖擊波， 由此實現(xiàn)清潔過程。氣體脈沖設(shè)備定位在封閉構(gòu)件中，該封閉構(gòu)件緊固到容器外部，基本上 抵靠所述容器壁的開口。重復(fù)的沖擊波以及跟隨所述沖擊波的氣流，撞擊積累的固體顆粒 以及相鄰的容器內(nèi)部表面，具有搖動、振動作用，因此疏松所述固體?？梢栽谡尺B顆粒的累 積變得不可接受時周期性地操作所述固定設(shè)備或者根據(jù)正在進行的工作或者日程計劃操 作所述固定設(shè)備，以防止發(fā)生任何固體堆積。用于存放或保持基本上干燥的顆粒材料的容器包括筒倉、料斗、集料臺和料槽等。 由于顆粒固有粘性、可以被壓實或者返潮，這些容器可能發(fā)生聚集固體材料粘連。其他固體 材料處理設(shè)備，諸如灰塵旋風(fēng)分離器、灰塵過濾器、靜電分離器、導(dǎo)管、煙@、冷卻塔、旋風(fēng)預(yù) 熱器、管道甚至翻斗卡車等，也遭遇這種粘連問題。文中所述氣體脈沖設(shè)備還可以稱為下述設(shè)備，它們之間不作區(qū)分氣體脈沖設(shè)備、 脈沖發(fā)生設(shè)備、氣體脈沖發(fā)生設(shè)備、用于產(chǎn)生氣載沖擊波的設(shè)備、適于突然釋放高壓氣體的 高壓壓縮氣體設(shè)備、高壓壓縮氣體設(shè)備或高壓氣體設(shè)備。在詳細解釋本發(fā)明的若干實施方式之前，應(yīng)該理解，本發(fā)明并未將其應(yīng)用限制于 以下描述或附圖所示的結(jié)構(gòu)細節(jié)和部件布置。本發(fā)明可以存在其他實施方式或者可以以不 同方式實踐或?qū)嵤?。而且，?yīng)該理解，文中所用措辭和術(shù)語是為了描述的目的，不應(yīng)該理解 為限制?，F(xiàn)在參照圖1A(現(xiàn)有技術(shù))，圖中描繪了容器101的示意性截面圖，該容器存在整 體以附圖標(biāo)記104指代的粘連物質(zhì)，所述粘連物質(zhì)抵靠形成于容器壁柱狀部分102和下部 錐形區(qū)段103之間的結(jié)合部而沉積。所述粘連通常發(fā)生在特征為材料運動減弱的容器區(qū)域 中，諸如拐角、表面壁部的不規(guī)則部位、容器表面的輪廓變化部位和容器中的結(jié)合部，諸如 垂直壁和倒金字塔部位或錐形基座之間的結(jié)合部。此外，在圖中示出了多個氣體脈沖設(shè)備108，它們從支撐結(jié)構(gòu)105、支撐框架106和支撐線纜107懸垂，以使氣體脈沖設(shè)備定位成靠 近內(nèi)壁上固體材料粘連部位。這種布置一般用于但不限于大型容器，所述大型容器例如被 填充然后清空其內(nèi)容物，并且在再次填充之前需要基本上清除任何積存材料?，F(xiàn)在參照圖1B(現(xiàn)有技術(shù))，圖中示出了容器201的示意性截面圖，該容器的內(nèi)容 物整體以附圖標(biāo)記203指代，在容器201的錐形壁206下部漸縮區(qū)段附近的排出孔202上形 成“橋接件”204。這是聚集的結(jié)果，就是說，被壓實的粘性顆粒材料發(fā)生累積。在存在水分 的情況下，或者如果在所述材料因固體材料物理特性而具有較高靜止角、或者如果在材料 可以自然壓實的情況下，許多顆粒材料并不能非常自由地流動。此外，存在這樣的材料，這 種材料傾向于從大氣、從空氣或從一些系統(tǒng)中用以促使固體流動的其他氣體吸收水分。較 為干燥的材料一般能更自由地流動，因此，不會像潮濕材料積累或聚集那樣嚴重。此外，在 發(fā)生累積時，不傾向于聚集的材料要求較少的動力來分散。為了打碎橋接的聚集，例如但不 限于這種技術(shù)，一個或多個氣體脈沖設(shè)備205通過容器201的錐形壁206安裝在排出孔202 附近。這種氣體脈沖設(shè)備被連續(xù)操作或者根據(jù)編程循環(huán)操作以防止發(fā)生橋接，或者作為替 代，在發(fā)生橋接時專門操作。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，非常類似于本申請人的美國專利6250388中公開的設(shè)備 的氣體脈沖或沖擊波發(fā)生設(shè)備，可以根據(jù)這里的教導(dǎo)和公開內(nèi)容得出的改型來使用。這種 設(shè)備可以從Prowell Technologies Ltd.，Mishor Rotem，Israel獲得。也可以使用其他適 當(dāng)?shù)臍怏w爆破設(shè)備，諸如由 Bolt Technology Corporation, Norwalk CT, USA 銷售的 Bolt Air Guns。所述設(shè)備特別在美國專利No. 4，779，245和4，754，443中公開。這些專利描述了一種氣體爆破卡盒，這種卡盒包括殼體，所述殼體因為存在沿著 其總軸線布置在長度方向的活塞而細分成引入腔室和排出腔室。引入腔室通過空氣引入 管與壓縮空氣源連通，所述空氣引入管沿著所述卡盒的長度運行并通過所述活塞的軸向端 口。所述排出腔室通過所述空氣引入管和所述活塞之間的環(huán)隙與所述引入腔室連通。所述 排出腔室適于與借助至少一個端部開放的通道而在其排出時立即與周圍大氣連通，所述端 部開放的通道制作在所述殼體中，靠近所述引入腔室，其中壓力釋放閥設(shè)置在所述通道的 出口端。在向氣體脈沖設(shè)備提供高壓氣體之后，可以產(chǎn)生出沖擊波。所述沖擊波可以傳遞 介于大約每秒0. 3次和5次之間的脈沖。所述沖擊波的頻率范圍為100-1000HZ，并且脈沖 持續(xù)時間介于1到60毫秒之間。提供給氣體脈沖設(shè)備的壓縮氣體以1到350bar的壓力提 供，但是一般壓力范圍為50到200bar。由氣體脈沖設(shè)備產(chǎn)生的沖擊波是塊狀材料裂縫和破碎的主要原因。每個沖擊波隨 后是高速氣流，在沖擊到塊狀材料時，所述氣流將速度轉(zhuǎn)化為高壓并完成粘連沉積物的壓 碎工作。所提供的精確氣壓根據(jù)積累和聚集的嚴重程度并與之適應(yīng)。撞擊氣體脈沖設(shè)備附近材料的沖擊波導(dǎo)致聚集材料逐漸分開、崩塌或裂縫。跟隨 沖擊波的高速氣流完成壓碎沉積物的工作并使其流體化。高速氣流還消除了容器中的橋接 或鼠洞結(jié)構(gòu)，而且一般從容器壁上清潔沉積物。有關(guān)在每次應(yīng)用中所采用的適當(dāng)氣體的決策取決于顆粒固體材料和氣體之間化 學(xué)反應(yīng)的可能性。在不會對這種反應(yīng)造成危險的情況下，考慮到成本和獲得方式的原因，優(yōu) 選使用空氣。但是，在空氣中存在氧氣的情況下，許多精細分開的顆粒材料存在粉塵爆炸或可燃性的危險。用在這種情況下的替代氣體包括氮氣或者二氧化碳，當(dāng)然后者的壓力容量略低?，F(xiàn)在參照圖1C (現(xiàn)有技術(shù))進行討論，其中包含活塞214的氣體脈沖設(shè)備200穿 過容器的壁201W延伸，并進入粘連顆粒物質(zhì)203。當(dāng)氣體脈沖設(shè)備200的排出端口 212位 于容器201內(nèi)側(cè)時，端口 212基本上埋在塊狀固體和聚集材料203的內(nèi)側(cè)。為了讓氣體脈 沖設(shè)備有效操作，在氣體從設(shè)備200的排出端口 212釋放時，氣體需要位于所述設(shè)備周圍的 自由空間，以便產(chǎn)生沖擊波。由于聚集固體或者甚至分開的固體材料，至少部分地并且甚至 可能基本上堵塞或密封了設(shè)備200周圍的空間，所以無法產(chǎn)生沖擊波。這導(dǎo)致排出氣流和 設(shè)備200效率低下。作為解決這一問題的方案，本發(fā)明教導(dǎo)了將所述氣體脈沖設(shè)備封閉在封閉構(gòu)件 中。為了實現(xiàn)移出容器中的聚集顆粒材料的操作效果，需要釋放所述封閉構(gòu)件內(nèi)側(cè)的氣體。 這種配置允許排出氣體在所述封閉構(gòu)件內(nèi)加速，在所述封閉構(gòu)件開口附近產(chǎn)生沖擊波，所 述封閉構(gòu)件開口抵靠所述封閉構(gòu)件所緊固的容器壁。所述封閉構(gòu)件的長度經(jīng)過計算，以使 沖擊波在所述封閉構(gòu)件的開口附近產(chǎn)生，所述開口大致定位在所述封閉構(gòu)件端部處的容器 壁處。容易理解，所述封閉構(gòu)件緊固到容器壁，基本上臨近所述壁上的孔。容易理解，在另一些實施方式中，可能存在多個氣體脈沖設(shè)備，每個設(shè)備定位在其 自身的封閉構(gòu)件中。每個封閉構(gòu)件緊固到所述容器，位于所述容器壁的不同點處。圖2A和2B示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式構(gòu)造的氣體脈沖設(shè)備。圖2A示出了該設(shè) 備處于加載模式，而圖2B示出了該設(shè)備處于排出模式。圖2B示出了該設(shè)備定位在沖擊波 封閉構(gòu)件內(nèi)的操作位置，該沖擊波封閉構(gòu)件緊固到容器壁，需要從所述容器壁移動和分離 粘連和/或聚集的顆粒。圖2A和2B—起討論。氣體通過引入管392的開口 380和381流入加壓腔室391和引入腔室390.氣體經(jīng) 由引入端口 393從氣體供應(yīng)件(未示出)進入引入管392。由于加壓腔室391的體積大于 引入腔室390的體積和/或引入腔室390中的開口 380大于加壓腔室391中的開口 381，壓 力在引入腔室390中較之在加壓腔室391中累積地更快。這樣從引入腔室390在活塞397 的活塞表面395上產(chǎn)生大于從加壓腔室391施加在活塞397的活塞表面396上的力的力。 該力沿著密封件346的方向推壓活塞397并將其推入蓄能位置(圖2A)。借助密封件345 防止氣體流入活塞397和引入管392之間的空隙G。氣體脈沖設(shè)備300定位在沖擊波封閉構(gòu)件314中，該封閉構(gòu)件通常形成位于封閉 構(gòu)件314和設(shè)備300之間的柱狀腔室349，文中也稱為沖擊波發(fā)生腔室。排出端口 312相對 于設(shè)備軸線XX’以大于90度的角定位，就是說，端口 312沿著大致朝向容器壁301W的方向 傾斜。這樣允許經(jīng)由排出端口 312離開加壓腔室391的氣體以最小的能量損失進入沖擊波 發(fā)生腔室349。如果排出端口 312垂直于設(shè)備軸線XX’或者相對于設(shè)備軸線XX’成銳角，就 是說，大致背離容器壁301W并向著引入端口 393傾斜，則所述損失將會發(fā)生。在相對于設(shè) 備軸線XX’成銳角的情況下，從端口 312排出的氣體必須轉(zhuǎn)向容器壁301W的方向，這樣將 會損失能量。排出氣體的流動方向在圖2B中由箭頭示出。在本發(fā)明中，如上所述的排出端口 312的傾角范圍可以大于90度而小于180度， 優(yōu)選介于大約135度到160度之間。所述傾角在圖2B中更為詳細地示出，并且指定為夾角 X’ 0D，其中0是軸線XX，與直線DO的交點，DO作為排出端口 312的軸線。
沖擊波封閉構(gòu)件314由凸緣351、細長光滑區(qū)段352和加厚區(qū)段353構(gòu)成。元件 353的厚度允許形成沖擊波腔室349，因為元件353不允許設(shè)備300抵靠細長區(qū)段352平齊。通常，封閉構(gòu)件314為細長構(gòu)件，并且具有非常像管道的中空柱體形狀。但是，在 另一些實施方式中，所述封閉構(gòu)件也可以具有其他中空細長形狀，諸如中空細長八邊形或 六邊形形狀。與現(xiàn)有技術(shù)中的氣體脈沖設(shè)備不同的是，設(shè)備354包括凸緣元件360，而包圍加壓 腔室391的殼體382包括凸緣構(gòu)件370。組裝后，氣體脈沖設(shè)備300具有包括結(jié)合的凸緣元 件360和凸緣構(gòu)件370的凸緣部件，該凸緣部件從所述設(shè)備的基本柱狀形狀基本上橫過所 述柱體的長軸軸線XX’向外延伸。沖擊波封閉構(gòu)件314固定到所述容器，S卩，借助凸緣構(gòu)件351固定到所述容器的壁 301W的表面，所述容器在不限制本發(fā)明的前提下，可以是筒倉、料斗、集料臺或者其他類系 的容器。這種結(jié)合可以通過焊接來實現(xiàn)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，也可以使用其他緊 固方法。氣體脈沖設(shè)備300插入到?jīng)_擊波發(fā)生封閉構(gòu)件314中，并且在由凸緣元件360和 凸緣構(gòu)件370構(gòu)成的所述凸緣部件到達封閉構(gòu)件314的加厚區(qū)段353時，停止插入?，F(xiàn)在參照圖3，圖3示出了封閉構(gòu)件314，氣體脈沖設(shè)備300定位在其中，緊固到容 器壁301W。源于氣體脈沖設(shè)備300的排放的振動和波動撞擊封閉構(gòu)件314，封閉構(gòu)件又將 它們傳遞給容器壁301W。這樣有可能損壞容器。為了防止損壞容器，沖擊波發(fā)生封閉構(gòu)件 314制造有凸緣區(qū)段491。沖擊吸收器400安裝在凸緣區(qū)段491上，并且具有上述由凸緣元 件360和凸緣構(gòu)件370構(gòu)成的凸緣部件。在圖3所示例子中，沖擊吸收器400由螺栓492、 墊片493、被支撐金屬墊片496包圍的聚氨酯環(huán)494構(gòu)成。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，沖擊 吸收機構(gòu)的構(gòu)造可以采用其他許多方式制作，并且圖3所示機構(gòu)并不用于限制本發(fā)明。在圖2A至圖3中，示出了氣體脈沖設(shè)備300位于封閉構(gòu)件314中，并且完全位于 容器壁30 Iff外側(cè)。在另一些實施方式中，氣體脈沖設(shè)備300可以略微延伸通過容器壁30 Iff 并進入所述容器。在這種實施方式中，設(shè)備300定位在封閉構(gòu)件314中，并且排出端口 312 位于容器壁301W外側(cè)。因此，在氣體從設(shè)備300排出時，顆粒無法堵塞端口 312。具有優(yōu)勢的是，在由上述氣體脈沖設(shè)備和系統(tǒng)激勵流動時，可以監(jiān)控并控制移位 并分解的顆粒固體離開容器的流速?？刂屏魉僭试S更好地在多組分復(fù)合物諸如水泥和農(nóng)業(yè) 飼料混合物中混合。這種固體通常在其各自的存儲容器中聚集并粘連。因此，提供了以下 用于激勵最初聚集并粘連的顆粒的固體顆粒流的系統(tǒng)和控制顆粒流速的方法。現(xiàn)在參照圖4，該圖示出了用來在容器中產(chǎn)生高壓脈沖并監(jiān)控和/或控制容器中 粘連的固體材料產(chǎn)生的移位速率的系統(tǒng)的方塊圖。所述系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)603，控制系統(tǒng)603由計算機609和至少一個控制器設(shè)備 608構(gòu)成。計算機609經(jīng)由至少一個控制器設(shè)備608與高壓氣體脈沖設(shè)備601和測量裝置 605以及顯示器607電子通信，所述測量裝置測量流動的分解顆粒的流動相關(guān)參數(shù)。氣體脈 沖設(shè)備601可以包括以上參照圖2A-3所述的氣體脈沖設(shè)備和封閉構(gòu)件，當(dāng)然在其他實施方 式中，也可以使用其他氣體脈沖設(shè)備布置。所述測量裝置可以定位在粘連顆粒所處容器內(nèi) 部或外部，取決于流動相關(guān)參數(shù)/屬性或者需要測量的參數(shù)/屬性。流動相關(guān)屬性可以是 諸如重量或高度的屬性。所述屬性隨著時間的變化與流速關(guān)聯(lián)，如果不相同的話。在一些實施方式中，測量裝置605可以放置在包含所述聚集顆粒的容器中。在另一些實施方式中，測量裝置605可以靠近所述容器的排出孔放置。在一些情況下，靠近排 出孔放置可以是位于容器內(nèi)側(cè)，而在另一些情況下，可以靠近排出孔放置，但是位于容器外 側(cè)?？刂葡到y(tǒng)603的計算機609根據(jù)由測量裝置605獲取并經(jīng)由至少一個控制器設(shè)備 609提供給計算機609的測量值計算新的操作參數(shù)。所計算的操作參數(shù)通常，但不限制本發(fā) 明，目的在于產(chǎn)生離開所述容器的孔的顆粒流速，以使其根據(jù)需要等于預(yù)定流速。由計算機609產(chǎn)生、計算并修正的操作參數(shù)提供給顯示器607并在顯示器607上 顯示。應(yīng)該理解，顯示器607也可以顯示其他信息，例如但不限于本發(fā)明，測量流速以及用 于產(chǎn)生所述測量流速的先前操作參數(shù)。在一些實施方式中，顯示器607可以僅顯示流動相關(guān)參數(shù)而不顯示設(shè)備操作參 數(shù)。在一種實施方式中，計算機609通過至少一個控制器設(shè)備608直接向氣體脈沖設(shè) 備601提供計算獲得的操作參數(shù)，然后根據(jù)修正的操作參數(shù)指示所述設(shè)備周期性地觸發(fā)。在另一種實施方式中，可以存在輸入設(shè)備(未示出)，所述輸入設(shè)備可以由使用者 用來向氣體脈沖設(shè)備601提供修正后的操作參數(shù)。由使用者提供的操作參數(shù)通常是那些顯 示在顯示器607上并由計算機609計算獲得的參數(shù)。在另一種實施方式中，使用者可以直接向氣體脈沖設(shè)備601提供修正后的操作參 數(shù)。由使用者提供的操作參數(shù)通常是那些顯示在顯示器607上并由計算機609計算獲得的 參數(shù)。在另一些實施方式中，使用者可以直接提供修正后的操作參數(shù)，這些參數(shù)由使用 者獨立確定。容易理解，可以使用一個以上的氣體脈沖設(shè)備來疏松和/或破碎聚集顆粒，允許 它們流動。通常，每個所述氣體脈沖設(shè)備將定位在容器壁的不同點，每個點是所述壁上的一 個孔?，F(xiàn)在的討論所參照的圖5A是用來在容器中產(chǎn)生粘連顆粒流并用來監(jiān)控和控制沉 積在所述容器中或其壁上的粘連顆粒移位速率的方法的流程圖。在該流程圖中，步驟501表示根據(jù)初始操作參數(shù)組來觸發(fā)氣體脈沖設(shè)備。這些參 數(shù)包括但不限于，每個觸發(fā)循環(huán)中觸發(fā)氣體脈沖設(shè)備的頻率、每個觸發(fā)循環(huán)的持續(xù)時間和 供應(yīng)給所述設(shè)備的壓縮氣體的壓力。在這種實施方式中，使用者或者控制系統(tǒng)可以初始激 活所述氣體脈沖設(shè)備。周期性或連續(xù)性地，測量裝置測量503與顆粒流速相關(guān)的至少一個參數(shù)值。測量 裝置向控制系統(tǒng)的計算機提供與顆粒流速相關(guān)的至少一個被測量參數(shù)的測量值。被測量參 數(shù)可以是每個限定的時間周期流出容器排出孔的材料重量。在另一些情況下，測量裝置可 以測量容器中的顆粒的深度等級或者位于容器外部靠近排出孔的收集貯存器中的顆粒的 深度等級。這些參數(shù)應(yīng)該僅被看作示例，并且不應(yīng)該看作是限制本發(fā)明。在步驟505中，由測量裝置提供給控制系統(tǒng)的計算機的至少一個與流速相關(guān)的參 數(shù)的值，被計算機在步驟507中用來計算用于操作參數(shù)的一組新的修正值。這些修正后的 參數(shù)可以將實際流速調(diào)節(jié)到預(yù)定流速。預(yù)定的期望流速可以預(yù)先選擇并編制到控制系統(tǒng)的 計算機中。
然后由計算機經(jīng)由控制系統(tǒng)的控制器設(shè)備向氣體脈沖設(shè)備提供509重新計算的 操作參數(shù)，并且控制系統(tǒng)利用重新計算的操作參數(shù)修正值自動觸發(fā)氣體脈沖設(shè)備。重新計 算的操作參數(shù)值也可以提供511給顯示器用于說明。實際測量流速也可以顯示在顯示器 上。圖5A中的流程圖然后返回測量步驟503，并且步驟503經(jīng)過509和511重復(fù)，持續(xù) 希望或需要的時間?，F(xiàn)在的討論所參照的圖5B是用于在容器中產(chǎn)生粘連顆粒流并用于監(jiān)控和控制沉 積在容器中或其壁上的粘連顆粒移位速率的方法的第二實施方式的示意圖。在流程圖的步驟501中，氣體脈沖設(shè)備在初始操作參數(shù)組的情況下被觸發(fā)。如前 所述，這些參數(shù)包括但不限于每個觸發(fā)循環(huán)中觸發(fā)氣體脈沖設(shè)備的頻率；每個觸發(fā)循環(huán) 的持續(xù)時間和供應(yīng)給所述設(shè)備的壓縮氣體的壓力。在這種實施方式中，使用者觸發(fā)脈沖發(fā) 生設(shè)備，并且所述觸發(fā)不同于圖5A所示實施方式中的自動方式。周期性地或連續(xù)性地，測量裝置測量503與顆粒流速相關(guān)的至少一個被測量參數(shù) 的值。至少一個與流速相關(guān)的參數(shù)值的測量結(jié)果提供505給控制系統(tǒng)的計算機。然后所述 計算機重新計算507操作參數(shù)的一組新的修正值。通常，但目的不是限制本發(fā)明，這些值用 于將顆粒流速調(diào)節(jié)到預(yù)定流速。預(yù)定的期望流速可以預(yù)先選定并編制到計算機中。用于氣體脈沖設(shè)備的操作參數(shù)的重新計算的值然后由計算機通過控制系統(tǒng)的控 制設(shè)備提供511給顯示器并在顯示器上說明。然后使用者將顯示在顯示器上的重新計算的 操作參數(shù)提供給脈沖設(shè)備。然后使用者利用所述重新計算的操作參數(shù)觸發(fā)513氣體脈沖設(shè) 備。然后圖5B所示流程圖返回測量步驟503，其中根據(jù)要求和需要，步驟503經(jīng)由步驟 513重復(fù)。在所述方法(圖5B)的第二實施方式的一些情況下，使用者可以輸入自己的操作 參數(shù)值，推翻并忽略計算機計算的值。在所述方法的另一種實施方式中，存在兩種激活即觸發(fā)氣體脈沖設(shè)備的模式所 述設(shè)備可以在使用者觸發(fā)模式中被激活，在文中也稱為使用者操作模式，或者作為替代，所 述設(shè)備可以在控制系統(tǒng)觸發(fā)模式中被激活，在文中也稱為控制系統(tǒng)主導(dǎo)模式。在使用者觸 發(fā)模式的一些實施方式中，使用者可以輸入自己的操作參數(shù)值，忽視控制系統(tǒng)的計算機計 算的那些值。計算機利用數(shù)據(jù)庫來確定流速和流速所需操作參數(shù)，從而將流速調(diào)節(jié)到預(yù)定的期 望流速。在以下(I)中的表達式可以用來計算達到期望流速所需操作參數(shù)。表達式(I)表 述為v = kjVPiNF (I)其中P是供應(yīng)給氣體脈沖設(shè)備的氣體的壓力；N是每個激活循環(huán)中的脈沖數(shù)；而F 是每個預(yù)定時間周期內(nèi)激活循環(huán)的數(shù)目；k是反應(yīng)容器形狀和其他技術(shù)特性包括容器用何 種材料構(gòu)造的常數(shù)；V是每個脈沖釋放到容器中的氣體量，該氣體量對于具體氣體脈沖設(shè) 備而言是常數(shù)；i是指數(shù)，可以是整數(shù)或分數(shù)值，取決于塊狀固體的屬性；v是流速，或者等 同地作為容器排出速率；而j表示測量過程中保持恒定的環(huán)境狀態(tài)設(shè)置。
由于V對于具體氣體脈沖設(shè)備而言是常數(shù)，所以表達式(I)可以改寫為表達式 (II)的形式v = KjP'NF (II)其中K是不同的常數(shù)，但是根據(jù)相同的環(huán)境狀態(tài)設(shè)置來確定。對于處于具體材料和外部環(huán)境中的具體氣體脈沖設(shè)備建立數(shù)據(jù)庫。除了材料本身 例如水泥或農(nóng)業(yè)飼料之外，外部環(huán)境狀態(tài)對于給定的測量結(jié)果庫保持不變。這些環(huán)境狀態(tài)j 包括例如但目的不是限制本發(fā)明溫度、濕度。然后，通過改變獨立變量P而保持N和F不 變，來進行一組測量，然后改變N和F并保持它們不變而同時再次改變P，并在給定的恒定環(huán) 境狀態(tài)j上對于P、N和F的全部范圍進行重復(fù)。環(huán)境狀態(tài)j改變，并且如上所述再一次改變獨立變量P、N和F。在全部這些不同 狀態(tài)下，對于獨立變量N和F以及P的全部范圍以及預(yù)期環(huán)境狀態(tài)j的全部范圍，測量從屬
變量V。例如利用偏最小二乘法(PLS)或者遞推最小二乘(RLS)回歸法建立的logv-logP 曲線，對于一系列測量來說，在改變P同時保持N和F不變，可以用來根據(jù)v的測量結(jié)果確 定指數(shù)i和常數(shù)K。利用已知的i和K，在給定的不變環(huán)境狀態(tài)j的情況下，利用一組P、N 和F從對數(shù)-對數(shù)回歸曲線推算v。上述數(shù)據(jù)處理僅為多種可以使用且不應(yīng)該認為限制本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理方式中的 一種。也可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的其他數(shù)據(jù)處理方法?，F(xiàn)在參照圖5C討論，其中示出了本發(fā)明的方法的另一種實施方式。該附圖示出了 表示用來在容器中產(chǎn)生粘連顆粒流并用來監(jiān)控和控制沉積在容器中或其壁上的粘連顆粒 移位速率的方法的第三實施方式的流程示意圖。在流程圖的步驟501中，在初始操作參數(shù)組的情況下，觸發(fā)氣體脈沖設(shè)備。如前所 述，這些參數(shù)包括但不限于在每個觸發(fā)循環(huán)中觸發(fā)氣體脈沖設(shè)備的頻率；每個觸發(fā)循環(huán) 的持續(xù)時間和供應(yīng)給所述設(shè)備的壓縮氣體的壓力。在這種實施方式中，使用者觸發(fā)脈沖發(fā) 生設(shè)備并且所述觸發(fā)不同于圖5A所示實施方式中的自動化方式。周期性地或者連續(xù)性地，測量裝置測量503與顆粒流速有關(guān)的至少一個被測量參 數(shù)的值。與流速有關(guān)的至少一個參數(shù)的值的測量結(jié)果提供504給顯示器，使用者可以從顯 示器監(jiān)控流速。接下來，使用者為操作參數(shù)選擇506 —組新的修正值，該修正值的目的并不 是限制本發(fā)明，可以用來將顆粒流速調(diào)節(jié)到預(yù)定流速。然后使用者將用于氣體脈沖設(shè)備操作參數(shù)的新值通過控制器設(shè)備提供508給氣 體脈沖設(shè)備。然后，使用者利用重新計算的操作參數(shù)觸發(fā)501氣體脈沖設(shè)備。然后圖5C所示流程圖返回到測量步驟503，其中根據(jù)要求或需要，步驟503通過步 驟513重復(fù)。雖然已經(jīng)針對本發(fā)明的具體實施方式
描述了本發(fā)明，但是顯然本領(lǐng)域技術(shù)人員能 理解許多替代方案、改型方案和變型方案。因此，本意是包括落入附帶的權(quán)利要求書的精神 和寬泛范圍內(nèi)的全部這些替代方案、改型方案和變型方案。此外，在本申請中引述或確認任 何參考文件不應(yīng)該理解為承認這些參考文件作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明并非由附圖和上述描述所限制。相反，本發(fā)明僅 由附帶的權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1.一種用于使聚集顆粒物質(zhì)進行受控的流動的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括高壓氣體設(shè)備，所述高壓氣體設(shè)備適于根據(jù)一組操作參數(shù)在容器附近突然釋放高壓壓 縮氣體，從而使所述容器中存在的聚集顆粒物質(zhì)受分離力的作用，導(dǎo)致顆粒分離并促使所 述顆粒流動；和封閉構(gòu)件，所述封閉構(gòu)件具有至少局部開放的端部，并且所述高壓氣體設(shè)備定位在所 述封閉構(gòu)件中，所述封閉構(gòu)件適于基本上在所述容器的壁的孔的區(qū)域機械地緊固到所述 壁，其中所述封閉構(gòu)件的所述至少局部開放的端部基本上抵靠所述容器的所述孔，使得由 所述高壓氣體設(shè)備產(chǎn)生的沖擊波在所述封閉構(gòu)件內(nèi)行進之后，通過所述孔進入所述容器。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括與所述封閉構(gòu)件和所述高壓氣體設(shè)備機械連接的至少一個沖擊吸收元件，所述至少一 個沖擊吸收元件吸收由所述高壓氣體設(shè)備產(chǎn)生的氣體脈沖的沖擊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述高壓氣體設(shè)備還包括至少一個排出端口， 所述排出端口基本上朝向所述容器的所述壁傾斜，使得所排出的氣體在離開所述至少一個 排出端口時，基本上朝向所述容器的所述壁行進，并使得在氣體從以上述方式傾斜的所述 至少一個排出端口射出時，減少能量損失。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述高壓氣體設(shè)備能在大約10至大 約250bar的壓力范圍內(nèi)操作。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述高壓氣體設(shè)備能在大約50至大 約150bar的壓力范圍內(nèi)操作。
6.一種用于使聚集顆粒物質(zhì)進行受控的流動的方法，所述方法包括如下步驟觸發(fā)高壓氣體設(shè)備，所述高壓氣體設(shè)備適于在包含聚集顆粒的容器附近突然釋放高壓 壓縮氣體，所述觸發(fā)根據(jù)一組預(yù)先選定的操作參數(shù)來進行，并且所發(fā)出的沖擊波和高速氣 體流將所述聚集顆粒分離，使得顆粒流過所述容器的排出孔；測量流動的顆粒的流動相關(guān)屬性；將所測量的所述流動顆粒的流動相關(guān)屬性提供給控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)將所述流動 相關(guān)屬性與流速關(guān)聯(lián)，并根據(jù)所述流動顆粒的所關(guān)聯(lián)的流速計算一組更新的操作參數(shù)，所 述更新的操作參數(shù)用于進一步觸發(fā)所述高壓氣體設(shè)備，從而改變所分離的顆粒的流速；和將所述更新的操作參數(shù)顯示在顯示器上，以使所述更新的操作參數(shù)可以用于改變所述 高壓氣體設(shè)備的操作參數(shù)，用于所述高壓氣體設(shè)備的將來觸發(fā)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述方法還包括如下步驟由使用者向所述高壓氣 體設(shè)備提供所述更新的操作參數(shù)，并讓使用者隨后觸發(fā)所述設(shè)備。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述方法還包括如下步驟經(jīng)由與所述高壓氣體設(shè) 備電子通信的所述控制系統(tǒng)向所述高壓氣體設(shè)備提供所述更新的操作參數(shù)，隨后讓所述控 制系統(tǒng)觸發(fā)所述設(shè)備。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述方法還包括如下步驟選擇性地使用以下兩種 方式之一由使用者向所述高壓氣體設(shè)備提供所述更新的操作參數(shù)，并讓使用者隨后觸發(fā) 所述設(shè)備；經(jīng)由與所述高壓氣體設(shè)備電子通信的所述控制系統(tǒng)向所述高壓氣體設(shè)備提供所 述更新的操作參數(shù)，隨后讓所述控制系統(tǒng)觸發(fā)所述設(shè)備。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項所述的方法，其中，所述操作參數(shù)包括供應(yīng)給所述高壓氣體設(shè)備的壓縮氣體的壓力；每個預(yù)定觸發(fā)循環(huán)中的觸發(fā)頻率；和預(yù)定觸發(fā)循環(huán)的持續(xù) 時間。
11.如權(quán)利要求6至10中任一項所述的方法，其中，所述方法還包括如下步驟在所述 高壓氣體設(shè)備的操作參數(shù)和所述顆粒的流速之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。
12.一種用于使聚集顆粒物質(zhì)進行受控的流動的方法，所述方法包括如下步驟觸發(fā)高壓氣體設(shè)備，所述高壓氣體設(shè)備適于在容器附近突然釋放高壓壓縮氣體，所述觸發(fā)根據(jù)一組預(yù)先選定的操作參數(shù)來進行，從而所述觸發(fā)在所述容器中激勵顆粒流動，以 使所述顆粒通過所述容器的排出孔排出；監(jiān)控所述容器中或者所述容器的所述排出孔處的顆粒的流速；和調(diào)節(jié)所述設(shè)備的所述操作參數(shù)，以使所述顆粒物質(zhì)的流速對應(yīng)于預(yù)定的期望流速。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述方法還包括如下步驟在顯示器上顯示更新 的操作參數(shù)，以便所述更新的操作參數(shù)可以用于調(diào)節(jié)所述設(shè)備的操作參數(shù)，用于將來觸發(fā)。
14.一種用于使聚集顆粒物質(zhì)進行受控的流動的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括高壓氣體設(shè)備，所述高壓氣體設(shè)備適于根據(jù)一組操作參數(shù)在容器附近突然釋放高壓壓 縮氣體，從而使所述容器中存在的聚集顆粒物質(zhì)受分離力的作用，導(dǎo)致顆粒分離并促使所 述顆粒流動；測量裝置，所述測量裝置用于通過測量所述顆粒的流動相關(guān)屬性來監(jiān)控流動的分離顆 粒的流速；控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與所述高壓氣體設(shè)備可操作地通信，用來控制所述高壓氣體 設(shè)備的觸發(fā)并利用所述高壓氣體設(shè)備產(chǎn)生沖擊波，所述控制系統(tǒng)也與所述測量裝置可操作 地通信，用于監(jiān)控所述分離顆粒的流速，所述控制系統(tǒng)能操作以根據(jù)所測量的流速計算一 組更新的操作參數(shù)并用于所述設(shè)備的操作；和顯示器，所述顯示器用于至少顯示由所述控制系統(tǒng)計算的所述更新的操作參數(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括輸入設(shè)備，該輸入設(shè)備與用來 產(chǎn)生沖擊波的所述高壓氣體設(shè)備可操作地通信，由此使用者經(jīng)由所述輸入設(shè)備向所述高壓 氣體設(shè)備提供顯示在所述顯示器上的所述更新的操作參數(shù)，從而調(diào)節(jié)所述設(shè)備的觸發(fā)速率 以及由此產(chǎn)生的流速。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，由所述控制系統(tǒng)計算以調(diào)節(jié)所述高壓氣體設(shè)備 的觸發(fā)速率的所述更新的操作參數(shù)由所述控制系統(tǒng)提供給所述設(shè)備，從而將產(chǎn)生的流速調(diào) 節(jié)為預(yù)先選定的流速。
17.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)是雙模式操作系統(tǒng)，包括使用者操作模 式和控制系統(tǒng)主導(dǎo)模式，所述系統(tǒng)還包括用于在所述使用者操作模式中使用的輸入設(shè)備， 所述輸入設(shè)備與所述高壓氣體設(shè)備可操作地通信，由此使用者向所述高壓氣體設(shè)備提供顯 示在所述顯示器上的所述更新的參數(shù)，用于產(chǎn)生氣載沖擊波，從而調(diào)節(jié)所述設(shè)備的觸發(fā)速 率以及由此產(chǎn)生的流速，在所述控制系統(tǒng)主導(dǎo)模式中，所述控制系統(tǒng)與所述高壓氣體設(shè)備 電子通信，從而由所述控制系統(tǒng)計算的所述更新的操作參數(shù)供應(yīng)給所述高壓氣體設(shè)備，從 而調(diào)節(jié)所述設(shè)備的觸發(fā)速率以及由此產(chǎn)生的流速。
18.如權(quán)利要求14至17中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述一組操作參數(shù)包括供應(yīng)給 所述設(shè)備的壓縮氣體的壓力；每個觸發(fā)循環(huán)中的觸發(fā)頻率；和觸發(fā)循環(huán)的持續(xù)時間。
19.如權(quán)利要求14至18中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述顯示器還顯示先前操作參數(shù) 以及由此產(chǎn)生的流速。
20.如權(quán)利要求14至19中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括封閉構(gòu)件，所述 封閉構(gòu)件具有至少局部開放的端部，所述高壓氣體設(shè)備位于所述封閉構(gòu)件中，所述封閉構(gòu) 件適于基本上在所述容器的壁的孔的區(qū)域中緊固到所述容器，使得所述封閉構(gòu)件的所述至 少局部開放的端部基本上抵靠所述容器的所述孔，使得由所述高壓氣體設(shè)備產(chǎn)生的沖擊波 在所述封閉構(gòu)件中行進之后，通過所述孔進入所述容器。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括與所述封閉構(gòu)件和所述高壓氣 體設(shè)備機械連接的至少一個沖擊吸收元件，所述至少一個沖擊吸收元件吸收由所述設(shè)備產(chǎn) 生的氣體脈沖的沖擊。
22.如權(quán)利要求20或21所述的系統(tǒng)，其中，所述高壓氣體設(shè)備還包括至少一個排出端 口，所述至少一個排出端口基本上朝向所述容器的所述壁的方向傾斜，以使所排出的氣體 在離開所述至少一個排出端口時，基本上朝向所述容器的所述壁行進，以使在氣體從以上 述方式傾斜的所述至少一個排出端口射出時，減少能量損失。
23.如權(quán)利要求14至22中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述高壓氣體設(shè)備能在大約10至 大約250bar的壓力范圍內(nèi)操作。
24.如權(quán)利要求14至22中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述高壓氣體設(shè)備能在大約50至 大約150bar的壓力范圍內(nèi)操作。
全文摘要
本發(fā)明提供用于從容器中移位粘連沉積物的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括高壓氣體設(shè)備，該高壓氣體設(shè)備適于在容器中突然釋放高壓壓縮氣體，使得所述容器中的聚集物質(zhì)受分離力的作用，導(dǎo)致它們分離并促使它們流動。
文檔編號B08B9/093GK101992198SQ20101025795
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者奧迪德·羅斯, 尤里·艾斯, 根納季·卡比切赫 申請人:流程工業(yè)公司