專利名稱：用于將流動性差的散裝材料輸入供給線的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將流動性差的散裝材料輸入至供給線內(nèi)的裝置。
背景技術(shù)：
此種裝置例如是用于將塑料噴射入一高爐內(nèi)所需的設(shè)備中，其中粉碎的塑料廢棄物取代燃煤被射入至高爐內(nèi)。為此目的，貯存于儲倉內(nèi)的粉碎的塑料廢棄物輸入至一供給線內(nèi)，而且由后者在高壓下輸送至配置于高爐的側(cè)壁上的噴嘴。
作為用于在壓力作用下將散裝材料輸入至傳送線的裝置、例如公知的多孔輪閘(cellular-wheel sluice)配置于散裝材料的儲倉的下方。由輪轂和多個徑向葉片所組成的多孔輪可旋轉(zhuǎn)地配置于多孔輪外殼內(nèi)，并將多孔輪外殼分隔成多個腔室。散裝材料經(jīng)由一個多孔輪外殼的上側(cè)的進(jìn)料開口，而進(jìn)入至各腔室之一內(nèi)，而且在多孔輪已旋轉(zhuǎn)例如180度之后，該散裝材料則經(jīng)由一個該外殼下側(cè)的排出開口輸入至供給線內(nèi)。例如，上述的多孔輪閘在專利WO-A-96/22241中公開。
特別是當(dāng)需要傳送流動性差、略具纖維性的材料例如是粉碎的塑料廢棄物時，采用上述的機械進(jìn)給裝置會產(chǎn)生一些問題。隨著多孔輪的旋轉(zhuǎn)，由多孔輪的葉片移動的材料非常容易因為自身重量而被壓實，使得其流動性更進(jìn)一步劣化，而且很難或甚至不可能被輸入至供給線內(nèi)。這導(dǎo)致進(jìn)給裝置經(jīng)常被阻塞，于是，工廠的連續(xù)工作不時會被反復(fù)中斷。更甚者，被壓實的材料還會貫穿至多孔輪的輪葉和多孔輪外殼之間的空腔內(nèi)，會造成進(jìn)給系統(tǒng)停機。
為了這個理由，在LU-A-90217中提出了一種具有漩渦室的裝置，其中流動性差的材料被轉(zhuǎn)換成一分散(松散)狀態(tài)。一個供給線連接至該漩渦室上，使得該供給線于漩渦室的側(cè)壁上形成一個進(jìn)入開口。一個用于壓縮空氣的氣體噴嘴配置于漩渦室的進(jìn)入開口的前方。在操作期間，該氣體噴嘴在供給線內(nèi)該開口進(jìn)入方向上生成氣流。在進(jìn)入供給線內(nèi)、恰好在進(jìn)入開口前方形成漩渦區(qū)域可以有效防止流動性差的材料在其進(jìn)入至供給線之前壓實。于是，進(jìn)入開口的橫向配置防止未被打散的材料不致于因為其本身的重量而進(jìn)入至供給線內(nèi)。因此，以上所提及的進(jìn)給裝置被阻塞和由此導(dǎo)致的工廠停機的狀況得以大幅減少。不幸地，在實際的操作上，材料會重復(fù)堆積在該進(jìn)入開口的周圍，最后導(dǎo)致介于該氣體噴嘴與圍繞進(jìn)入開口的漩渦室側(cè)壁區(qū)域間形成橋堵(bridge)。
發(fā)明目的于是，本發(fā)明的目的是提供一種用于將流動性差的材料輸入至供給線內(nèi)的裝置，其可大幅減少以上內(nèi)容所描述的問題的出現(xiàn)。
以上問題是通過一種用于將流動性差的散裝材料輸入至供給線內(nèi)的裝置來實現(xiàn)的，該裝置帶有一個漩渦室，供給線從外部連接至其上，使得該供給線于漩渦室的側(cè)壁上形成一個進(jìn)入開口，并帶有一個用于在該漩渦室內(nèi)生成氣流的裝置，其中該氣流被導(dǎo)引至該進(jìn)入開口的方向上。根據(jù)本發(fā)明，在漩渦室側(cè)壁、緊鄰進(jìn)入開口處布置有擴(kuò)散器板，分散流體可經(jīng)由此擴(kuò)散器板輸入至漩渦室內(nèi)。
將流動性差的散裝材料轉(zhuǎn)換成分散狀態(tài)的漩渦區(qū)域是通過位于供給線的橫向進(jìn)入開口前方的氣流而形成，于是有效地防止流動性差的散裝材料在供給線的入口前方壓實現(xiàn)象。借助于將氣流定向于進(jìn)入開口的方向上，在進(jìn)入開口的方向上的速度分量會賦予到上述分散的散裝材料上，于是，分散的散裝材料能夠流入至進(jìn)入開口內(nèi)。
分散(松散)流體，例如松散氣體通過配置于緊鄰進(jìn)入開口處的擴(kuò)散器板引入防止了散裝材料沉積于位在漩渦室側(cè)壁上的這個區(qū)域內(nèi)。于是，能夠有效防止側(cè)壁與氣體噴嘴之間的橋堵，使得當(dāng)此裝置在操作時，該進(jìn)入開口保持可自由出入。
由于在該漩渦室內(nèi)的漩渦區(qū)域通常通過從下方引入的松散氣體而形成，故擴(kuò)散器板優(yōu)選地配置于進(jìn)入開口的下方。為了防止上述橋堵形成于進(jìn)入開口的整個周邊，擴(kuò)散器板例如可以包括多個部分，它們圍繞進(jìn)入開口配置于進(jìn)入開口周邊。在另一實施例中，擴(kuò)散器板是一種在其整個周邊圍繞進(jìn)入開口的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
松散氣體通過擴(kuò)散器板的引入優(yōu)選地是經(jīng)由一個擴(kuò)散器腔室發(fā)生，該擴(kuò)散器腔室配置于漩渦室側(cè)壁內(nèi)、緊鄰進(jìn)入開口處，其中該擴(kuò)散器板會將該擴(kuò)散器腔室與漩渦室的內(nèi)部隔開，而且其中該擴(kuò)散器腔室會暴露于松散氣體下。因此，可以在擴(kuò)散器板的整個區(qū)域內(nèi)得到均勻的流體過流能力。
用于產(chǎn)生氣流的裝置例如包括連接至壓縮氣源的氣體噴嘴，其中氣體噴嘴配置于漩渦室內(nèi)，使得氣體噴嘴的軸線的假想延伸線與供給線的軸線重合。此氣體噴嘴例如相對于進(jìn)入開口對角線或徑向配置，使得氣流基本上橫穿過漩渦室。
氣體噴嘴優(yōu)選地能夠沿其軸線移動，并設(shè)計成能夠使得側(cè)壁上的進(jìn)入開口被氣體噴嘴封閉。為此目的，氣體噴嘴面對進(jìn)入開口的端面例如在形狀和直徑尺寸上與供給線的進(jìn)入開口相匹配，使得當(dāng)其移動遠(yuǎn)到漩渦室的側(cè)壁時，該氣體噴嘴抵靠進(jìn)入開口的周圍邊緣，并將該進(jìn)入開口封閉。于是，當(dāng)工廠是在停機狀態(tài)時或是開機啟動之前，供給線可以被封閉而保持無法輸入物料，使得供給線內(nèi)不致于發(fā)生無輸送流的區(qū)域，并于是物料不會被壓實。在供給線中出現(xiàn)的這種區(qū)域，例如在簡易滑閥情況下，在滑閥與下一個輸送氣體進(jìn)給之間出現(xiàn)的這種區(qū)域通常會造成供給線阻塞。倘若該進(jìn)入開口被氣體噴嘴封閉起來時，上述的無輸送流的區(qū)域則不會出現(xiàn)。
此外，通過沿著其軸線移動氣體噴嘴，可以改變介于氣體噴嘴與側(cè)壁內(nèi)的進(jìn)入開口之間的距離。形成于進(jìn)入開口前方的漩渦區(qū)域的范圍亦得以隨之改變，同樣亦可以改變轉(zhuǎn)換成為分散狀態(tài)的材料量。介于進(jìn)入開口與該氣體噴嘴之間的距離越大，所生成的漩渦區(qū)域就越大，于是，分散狀態(tài)的材料量亦越大。
氣體噴嘴優(yōu)選地設(shè)計成拉瓦爾(Laval)噴嘴，使得氣流具有音速。不管漩渦室內(nèi)的壓力值大小，此種拉瓦爾噴嘴能夠藉由簡單控制氣體的進(jìn)入壓力而以非常簡易的方式來控制從噴嘴流出的氣體過流能力。此外，使用此種拉瓦爾噴嘴，可以藉由較高的氣體速度而得到在進(jìn)入開口的方向上受到良好導(dǎo)引的氣體，此高速氣體亦能夠有效地將材料導(dǎo)入至供給線內(nèi)噴嘴與進(jìn)入開口之間的很大距離上。
在優(yōu)選實施例中，本裝置具有多個計量氣體噴嘴，它們配置于圍繞供給線的側(cè)壁上，以使得這些計量氣體噴嘴排放至供給線內(nèi)。優(yōu)選地，這些計量氣體噴嘴配置成與供給線的軸線成直角地排放至供給線內(nèi)。另外，這些計量氣體噴嘴亦可以配置成與供給線的軸線成一定角度而在輸送流的方向上排放。
更進(jìn)一步，在供給線內(nèi)輸送的材料所需的計量氣體經(jīng)由這些計量氣體噴嘴直接從進(jìn)入供給線的進(jìn)入開口的下游引入。于是，在散裝材料已被漩渦室內(nèi)存在的氣流導(dǎo)入至進(jìn)入開口內(nèi)之后，該散裝材料則會由計量氣流夾帶，而被進(jìn)一步輸送。于是，不會產(chǎn)生散裝材料從輸送氣流中沉淀下來而變得密實的區(qū)域。值得注意的是，當(dāng)計量氣體量改變時，所輸送的材料量亦隨之改變。因此，控制計量氣體量可用來控制材料量。
漩渦室優(yōu)選地被設(shè)計成壓力容器，使得漩渦室可以將散裝材料輸入至加壓供給線內(nèi)。在這種情況下，整個漩渦室是在“過壓”的狀況下操作。此外，漩渦室在其下部區(qū)域優(yōu)選地具有一個擴(kuò)散器板，松散的氣體可以經(jīng)由此擴(kuò)散器板輸入至漩渦室內(nèi)。于是，流動性差的散裝材料在整個漩渦室內(nèi)是被保持在流動中的狀態(tài)下，因而防止散裝材料壓實。


參考附圖，在下文中描述本發(fā)明的實施例，圖中圖1是用于將流動性差的散裝材料輸入至供給線內(nèi)的裝置的優(yōu)選實施例的縱向橫剖面視圖；圖2是如圖1所示的裝置的平面圖；圖3是圖1中進(jìn)入開口附近的區(qū)域的放大圖；圖4是具有多個用于將流動性差的散裝材料輸入至供給線內(nèi)的裝置的噴射容器實施例；圖5是通過圖4中的噴射容器的下部區(qū)域的橫剖面視圖。
具體實施例方式
圖1示出一個用于將流動性差的散裝材料輸入至供給線內(nèi)的裝置2的優(yōu)選實施例的縱向橫剖面視圖。此裝置基本上包括一個例如是圓柱形的漩渦室4，供給線6可以從外部連接至其上，使得該供給線能夠在漩渦室4的側(cè)壁上形成一個用于輸送散裝材料的進(jìn)入開口8。
在此所表示的實施例中，漩渦室4的側(cè)壁具有一個焊接于側(cè)邊上的承座(socket)10，供給線6可以藉由一凸緣12連接至該承座10上(亦可參考圖3)。在承座10內(nèi)，在輸送方向(以箭頭14來表示)的下游并直接位于進(jìn)入開口8的后方，一個環(huán)狀溝槽16圍繞供給線6形成，其可以承受經(jīng)由一個或更多個接頭18而流出的計量氣體(參考圖2)。
此外，多個計量氣體噴嘴20圍繞承座10內(nèi)的供給線6形成，并且從環(huán)狀溝槽16處以與供給線6的軸線成直角延伸到供給線6那么遠(yuǎn)，進(jìn)而形成進(jìn)入該供給線內(nèi)的排放開口。倘若環(huán)狀溝槽16承受到高壓的計量氣體，氣流則會經(jīng)由該排放開口而進(jìn)入至供給線6內(nèi)，因而形成用于被輸送的材料所需的運送氣體。通過進(jìn)入開口8而進(jìn)入供給線6內(nèi)的散裝材料在進(jìn)入開口之后直接由運送氣流夾帶，并進(jìn)一步得以輸送。
圍繞進(jìn)入開口8，在漩渦室的方向上開口的環(huán)狀溝槽22形成于承座10內(nèi)。朝向漩渦室的內(nèi)側(cè)，該環(huán)狀溝槽被一個環(huán)狀的氣體可透過的擴(kuò)散器板24覆蓋，從而形成一個環(huán)狀擴(kuò)散器腔室26。此擴(kuò)散器腔室暴露于通過氣體接頭28的松散氣體，該松散氣體則經(jīng)由擴(kuò)散器板24而流入至漩渦室內(nèi)。于是，防止在進(jìn)入開口8的周圍區(qū)域處產(chǎn)生材料沉積，而且亦有效避免相關(guān)橋堵的形成。
為了將散裝材料引入進(jìn)入開口內(nèi)，裝置2具有氣體噴嘴30，在工作過程中，該氣體噴嘴會產(chǎn)生一個沿著進(jìn)入開口8的方向的高速導(dǎo)引氣流。該氣體噴嘴30例如可以是拉瓦爾噴嘴，其配置于漩渦室4內(nèi)、與進(jìn)入開口8徑向相對，使得該氣體噴嘴軸線32的假想延伸線與供給線6的軸線重合。
氣體噴嘴30經(jīng)由一個氣體供給管線34和例如一個旋轉(zhuǎn)式接頭而連接至一個壓縮氣源上，藉由此壓縮氣源，該氣體噴嘴30能夠承受到壓縮氣體。為此目的，氣體供給管線34優(yōu)選地從漩渦室4通過漩渦室側(cè)壁內(nèi)設(shè)置的承座36的孔引出，其中例如填料函或填料蓋38用來密封。介于該填料函38與漩渦室4之間，優(yōu)選地，一個環(huán)狀溝槽40于承座36內(nèi)圍繞孔形成，此環(huán)狀溝槽可以暴露于經(jīng)由接頭42來自外界的阻隔氣體。在工作期間，該阻隔氣體會防止散裝材料滲入至孔和填料函內(nèi)。
倘若該氣體噴嘴30被曝露至壓縮氣體中，此氣體噴嘴會于漩渦室4的內(nèi)部生成氣流，并于進(jìn)入開口8的前方形成一漩渦區(qū)域。在此漩渦區(qū)域內(nèi)，流動性差的散裝材料會被轉(zhuǎn)換成為一種松散狀態(tài)，于是，藉由將氣流方向?qū)?zhǔn)進(jìn)入開口8的方向，可以得到在進(jìn)入開口8的方向上的速度分量，使得打漩的材料進(jìn)入至開口內(nèi)。
一方面，使用拉瓦爾噴嘴產(chǎn)生導(dǎo)引氣流使得可以通過簡單地控制氣體的進(jìn)口壓力，而不管于漩渦室4內(nèi)所存在的壓力值大小，而非常簡單地控制氣體噴嘴30的氣體過流能力。另一方面，通過這種拉瓦爾噴嘴，可以在進(jìn)入開口8的方向上得到被良好導(dǎo)引的氣流；藉由較高的氣流速度，此氣流可以有效地在噴嘴與進(jìn)入開口之間的較長距離將材料輸入至供給線6內(nèi)。
氣體噴嘴30優(yōu)選地配置成能夠沿著其軸線32移動，使得介于該氣體噴嘴30與側(cè)壁內(nèi)的進(jìn)入開口8之間的距離可以改變。在此所表示的本發(fā)明實施例中，該氣體噴嘴30和軸向連接的氣體供給管線34是可移動地被支撐于承座36的孔內(nèi)。隨后，該氣體噴嘴例如經(jīng)由一個耦合至氣體供給管線的后端44的軸向驅(qū)動機構(gòu)48所驅(qū)動。另外，該氣體供給管線于其后端可以具有與安裝在承座上的螺紋板的相對應(yīng)螺紋嚙合的蝸桿螺紋。倘若氣體供給管線34由驅(qū)動機構(gòu)圍繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)，則氣體供給管線34連同被安裝于其上的氣體噴嘴30一起將會根據(jù)旋轉(zhuǎn)的方向而擰入漩渦室內(nèi)或從漩渦室內(nèi)擰出。以此方式，介于進(jìn)入開口8與氣體噴嘴之間的距離可以在0和30毫米之間調(diào)節(jié)。
值得注意之處是，該螺紋板46優(yōu)選地配置成距漩渦室4一定距離，使得甚至當(dāng)氣體噴嘴30已完全進(jìn)入時，此螺紋板的螺紋可以被設(shè)計成不致于接觸到填料函38。
優(yōu)選地，氣體噴嘴30設(shè)計成使得側(cè)壁內(nèi)的進(jìn)入開口8可以由氣體噴嘴30密封。為此目的，氣體噴嘴30的面向進(jìn)入開口的端面50例如形狀和尺寸與供給線6的進(jìn)入開口8的相匹配，使得當(dāng)此端面被移動遠(yuǎn)到漩渦室4的側(cè)壁時，該氣體噴嘴抵靠進(jìn)入開口8的周圍邊緣，并且進(jìn)入開口封閉。該氣體噴嘴的所在位置則如圖1中虛線所示。
當(dāng)工廠在停機時或是開機啟動之前，因此，該供給線6可以封閉而保持無法輸入物料，而在供給線6內(nèi)不會出現(xiàn)存在無輸送流的區(qū)域，并因此物料亦不會被壓實。例如，在采用簡易滑閥的情況下，上述區(qū)域在供給線內(nèi)的介于滑閥與下一個計量氣體進(jìn)給之間出現(xiàn)，這通常會造成供給線在這個區(qū)域產(chǎn)生阻塞。倘若該進(jìn)入開口由氣體噴嘴封閉，上述的不具有輸送流的區(qū)域則不會出現(xiàn)。
較有利地，該漩渦室4設(shè)計成一個壓力容器，使得該漩渦室能夠在壓力下將該散裝材料輸入至供給線內(nèi)。在此情況下，整個漩渦室可以在“過壓”(亦即是超過大氣壓力)下工作，依據(jù)應(yīng)用狀況的不同，過壓通常會高達(dá)10巴。另外，漩渦室4在其下部區(qū)域優(yōu)選地具有一個擴(kuò)散器板52，松散的氣體則可以經(jīng)由此擴(kuò)散器板而輸入至漩渦室內(nèi)。此擴(kuò)散器板52例如安裝于該漩渦室4的下部有蓋凸緣54上，所述凸緣一部分可分離地螺紋連接至漩渦室的側(cè)壁上。氣體供給管線56會延伸過該有蓋凸緣54，而且在有蓋凸緣54與擴(kuò)散器板52之間排放到擴(kuò)散器腔室58內(nèi)。
倘若該擴(kuò)散器板52承受到經(jīng)由氣體供給線56而流入的氣體，該流動性差的散裝材料在整個漩渦室內(nèi)是被保持在流動狀態(tài)中，因而防止散裝材料產(chǎn)生壓實。
值得注意之處是拉瓦爾噴嘴和圍繞進(jìn)入開口8的區(qū)域優(yōu)選地包含硬化材料，例如是硬質(zhì)金屬或陶資材料，以盡量減少因為散裝材料顆粒加速流動所產(chǎn)生的磨耗。
另外亦值得注意之處是，在工作時，該漩渦室例如可以直接被安裝在用于散裝材料的儲倉的下方。然后，該散裝材料可以直接在重力的作用下而被輸送至該漩渦室內(nèi)。于是，該漩渦室4的直徑尺寸必須加以選擇，使得不阻礙散裝材料掉落。
在另外一項實施例中，該漩渦室是噴射容器的一個整體部分。這種實施例示于圖4和圖5中。這種噴射容器是可以同時將散裝材料輸入至不同的供給線內(nèi)的噴射容器。該噴射容器具有一個大致上是圓柱形的壓力容器60，該壓力容器在其上側(cè)封閉，具有各種用于連接壓縮氣體管線或是解脫氣體管線所需的承座。該壓力容器60的底部被往內(nèi)縮成圓錐體形狀，使得在其下側(cè)區(qū)域62處，該壓力容器60包含有一個逐漸往下縮小的環(huán)狀橫剖面形狀。換言之，一個環(huán)狀漏斗64形成于圓柱形壓力容器的下側(cè)區(qū)域處，接收器內(nèi)的散裝材料則會在該漏斗上滑動，遠(yuǎn)至一個下側(cè)環(huán)狀漩渦室66。24個如上所述類型的供給線106是在環(huán)狀漩渦室66之內(nèi)徑向連接，其中相應(yīng)數(shù)目的氣體噴嘴130亦相對于供給線106配置，并從外側(cè)徑向安裝至該漩渦室上。
權(quán)利要求
1.一種用于將流動性差的散裝材料輸入至供給線內(nèi)的裝置，帶有一個漩渦室，供給線從外部連接至其上使得供給線于該漩渦室的側(cè)壁上形成一個進(jìn)入開口，并帶有一個用于在該漩渦室內(nèi)生成氣流的裝置，其中氣流被導(dǎo)引至進(jìn)入開口的方向上，其特征在于，在漩渦室的側(cè)壁內(nèi)、緊鄰進(jìn)入開口處布置有擴(kuò)散器板，分散氣體可以經(jīng)由該擴(kuò)散器板輸入至漩渦室內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，擴(kuò)散器板包含多個部分，它們圍繞進(jìn)入開口而布置在進(jìn)入開口周圍。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該擴(kuò)散器板是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，而且徑向圍繞進(jìn)入開口。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項所述的裝置，其特征在于，擴(kuò)散器腔室配置于漩渦室側(cè)壁、緊鄰進(jìn)入開口處，其中該擴(kuò)散器板將擴(kuò)散器腔室與漩渦室內(nèi)部封閉，而且其中擴(kuò)散器腔室承受分散的氣體。
5.如權(quán)利要求1到4中任一項所述的裝置，其特征在于，用于產(chǎn)生氣流的裝置包括一個連接至壓縮氣源上的氣體噴嘴，其中該氣體噴嘴配置于該漩渦室內(nèi)，使得該氣體噴嘴軸線的假想延伸線與供給線的軸線重合。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，氣體噴嘴設(shè)計成能夠沿其軸線移動，使得側(cè)壁上的進(jìn)入開口可以被氣體噴嘴封閉。
7.如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，氣體噴嘴設(shè)計成拉瓦爾噴嘴，使得該氣流具有音速。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，具有多個計量氣體噴嘴，它們圍繞供給線布置于側(cè)壁上，使得這些計量氣體噴嘴排放至該供給線內(nèi)。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，漩渦室被設(shè)計成壓力容器。
10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，漩渦室在其下部區(qū)域包括擴(kuò)散器板，松散氣體可以經(jīng)由擴(kuò)散器板輸入至漩渦室內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將流動性差的散裝材料輸入至供給線內(nèi)的裝置(2)，所述裝置包括供給線(6)從外部連接至其上的漩渦室(4)，使得該供給線(6)于漩渦室(4)的側(cè)壁上形成一個進(jìn)入開口(8)，以及一個用于在該漩渦室(4)內(nèi)生成氣流的裝置，其中該氣流被定向于進(jìn)入開口的方向上。此外，鼓風(fēng)板(24)形成于漩渦室側(cè)壁內(nèi)、緊鄰進(jìn)入開口(8)處，分散氣體可以借助于該鼓風(fēng)板(24)輸入至漩渦室(4)內(nèi)。
文檔編號B65G53/16GK1458899SQ01815842
公開日2003年11月26日 申請日期2001年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者伊萬·克羅默, 斯蒂法諾·貝尼 申請人:保爾·沃特公司