本發(fā)明涉及氣力輸送技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠產(chǎn)生旋流并對旋流進(jìn)行補(bǔ)給的礦物顆粒氣力輸送系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

氣力輸送是利用管道中氣體的動能或壓能使固態(tài)顆粒物料按照預(yù)定的管線進(jìn)行輸送的運(yùn)輸方式，根據(jù)氣體的壓力狀態(tài)可以分為正壓輸送和負(fù)壓輸送，根據(jù)物料與氣體的質(zhì)量比可以分為稀相輸送和濃相輸送。礦物顆粒氣力輸送技術(shù)需要物料在管路內(nèi)安全、高效和長距離輸送，并且保證物料不發(fā)生顯著破碎，不形成管路堵塞，通常選用正壓輸送系統(tǒng)濃相低速輸送。雖然氣力輸送技術(shù)具有設(shè)備簡單、占用空間小、配置靈活和易于自動化控制等優(yōu)勢，但是由于礦物顆粒的粒度較大，并且形狀差異明顯，在氣力輸送過程中會產(chǎn)生很大的能量損耗，并且極易出現(xiàn)礦物顆粒沉積和管路堵塞等現(xiàn)象，同時礦物顆粒與管道碰撞會導(dǎo)致管路磨損和物料破碎，影響輸送效率和輸送系統(tǒng)的使用壽命，這些問題都限制了氣力輸送技術(shù)在礦山領(lǐng)域的應(yīng)用。

旋流氣力輸送作為減緩顆粒沉降和管路堵塞的有效途徑，通過在管路中改變輸送氣流的形式，獲得由軸向速度和切向速度結(jié)合的渦旋氣流，實現(xiàn)輸送顆粒按照螺旋形式運(yùn)動。但是，現(xiàn)有的旋流輸送技術(shù)一般只能在氣流入口位置產(chǎn)生旋流，無法實現(xiàn)輸送過程的旋流補(bǔ)給，并且產(chǎn)生的旋流強(qiáng)度不易調(diào)整，難以適應(yīng)礦物顆粒輸送過程中的多樣性需求，仍然不能有效解決顆粒沉積、管路堵塞、管路磨損和物料破碎等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：提供一種可以降低礦物顆粒臨界輸送速度，減緩顆粒沉降和管路堵塞，減輕彎管磨損和顆粒破損，延長輸送管路使用壽命的礦物顆粒旋流氣力輸送系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：一種礦物顆粒旋流氣力輸送系統(tǒng)，包括供氣裝置、供料裝置、輸氣管、補(bǔ)給起旋器、加速室、輸料管和集料裝置，供氣裝置與加速室之間設(shè)有旋流產(chǎn)生系統(tǒng)；

供氣裝置包括風(fēng)機(jī)、儲氣罐和干燥器，供料裝置包括破碎機(jī)、緩沖料倉和旋轉(zhuǎn)供料器，旋流產(chǎn)生系統(tǒng)沿供氣方向包括氣體整流器和初始起旋器，本發(fā)明中的初始起旋器和補(bǔ)給起旋器均為2016年7月06日公開申請?zhí)?01610212206.X的中國專利文獻(xiàn) “一種雙向調(diào)節(jié)多用渦旋流補(bǔ)給起旋器”中的補(bǔ)給起旋器；

風(fēng)機(jī)的出氣口與儲氣罐的進(jìn)氣口連接，儲氣罐的出氣口與干燥器的進(jìn)氣口連接，干燥器的出氣口通過輸氣管分別與氣體整流器的整流進(jìn)氣口和補(bǔ)給起旋器的補(bǔ)給進(jìn)氣口連接，氣體整流器的出氣口與初始起旋器的主進(jìn)氣口連接，初始起旋器的出氣口與加速室的進(jìn)氣口連接；

破碎機(jī)、緩沖料倉和旋轉(zhuǎn)供料器自上而下沿供料方向設(shè)置，緩沖料倉的出料端上粗下細(xì)呈錐筒形結(jié)構(gòu)，破碎機(jī)的出料口與緩沖料倉的進(jìn)料口連接，緩沖料倉的出料口與旋轉(zhuǎn)供料器的進(jìn)料口連接，旋轉(zhuǎn)供料器的出料口與加速室的進(jìn)料口連接；

加速室為三通結(jié)構(gòu)，加速室的出氣料口與輸料管的進(jìn)氣料口連接，輸料管上設(shè)置有若干補(bǔ)給起旋器，各補(bǔ)給起旋器沿輸料方向間隔均勻設(shè)置，且在輸料管的每段彎管前均設(shè)置有補(bǔ)給起旋器，輸料管的出氣料口與集料裝置的進(jìn)氣料口連接，空氣從集料裝置的出氣口排出。

優(yōu)選的，初始起旋器設(shè)在氣體整流器和加速室之間，調(diào)整初始起旋器中的進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)的軸向位置使進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)的第一錐形密封面與初始起旋器殼體內(nèi)壁的第二錐形密封面之間留有空隙，補(bǔ)給進(jìn)氣口設(shè)有螺塞并被螺塞密封；

供氣裝置提供干燥壓縮空氣進(jìn)入氣體整流器，干燥壓縮空氣在氣體整流器中被調(diào)整為規(guī)則流動的空氣，規(guī)則流動的空氣從主進(jìn)氣口進(jìn)入初始起旋器后，分別進(jìn)入軸向氣流通道和渦旋氣流通道，形成空氣旋流從出氣口流出，空氣旋流進(jìn)入加速室中與礦物顆粒進(jìn)行充分混合，使礦物顆粒在旋流場中按照螺旋形式沿輸料管向集料裝置方向運(yùn)動。

優(yōu)選的，各補(bǔ)給起旋器的補(bǔ)給進(jìn)氣口通過輸氣管與干燥器的出氣口連接，調(diào)整補(bǔ)給起旋器中的進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)的軸向位置使進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)的第一錐形密封面與補(bǔ)給起旋器殼體內(nèi)壁的第二錐形密封面接觸密封；補(bǔ)給的氣流由補(bǔ)給進(jìn)氣口進(jìn)入渦旋氣流通道，形成切向氣流，與輸料管中的料氣混合氣流匯合。

本發(fā)明的有益效果：

1、供氣裝置與加速室之間設(shè)有旋流產(chǎn)生系統(tǒng)，空氣經(jīng)由供氣裝置成為干燥壓縮空氣，干燥壓縮空氣進(jìn)入旋流產(chǎn)生系統(tǒng)后形成空氣旋流，空氣旋流進(jìn)入加速室；

礦物顆粒經(jīng)由供料裝置實現(xiàn)平穩(wěn)勻速且均勻進(jìn)入加速室，平穩(wěn)均勻的礦物顆粒在加速室中與空氣旋流進(jìn)行充分混合，礦物顆粒被旋流場帶動并沿輸料管向集料裝置方向運(yùn)動，有效降低臨界輸送速度，減少輸送系統(tǒng)的能量需求。

2、輸料管上設(shè)置有若干補(bǔ)給起旋器，各補(bǔ)給起旋器沿輸料方向間隔均勻設(shè)置；補(bǔ)給的氣流由補(bǔ)給進(jìn)氣口進(jìn)入渦旋氣流通道，形成切向氣流，與輸料管中的料氣混合氣流匯合，增強(qiáng)礦物顆粒的螺旋運(yùn)動，避免由于輸料管中的旋流強(qiáng)度持續(xù)衰減而造成礦物顆粒沉積和管路堵塞。

3、在輸料管的每段彎管前均設(shè)置有補(bǔ)給起旋器，補(bǔ)給的氣流由補(bǔ)給進(jìn)氣口進(jìn)入渦旋氣流通道，形成切向氣流，對輸料管中的礦物顆粒產(chǎn)生擾動，改變礦物顆粒原有的速度，增強(qiáng)礦物顆粒彌散度，可以有效減緩顆粒與彎管壁面的正面沖擊，減少顆粒破碎，使顆粒與管壁接觸更均勻，減弱壁面磨損程度，延長管路壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的流程框圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是初始起旋器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是補(bǔ)給起旋器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1-4所示，本發(fā)明的一種礦物顆粒旋流氣力輸送系統(tǒng)，包括供氣裝置、供料裝置、輸氣管4、補(bǔ)給起旋器12、加速室10、輸料管11和集料裝置14，供氣裝置與加速室10之間設(shè)有旋流產(chǎn)生系統(tǒng)；

供氣裝置包括風(fēng)機(jī)1、儲氣罐2和干燥器3，供料裝置包括破碎機(jī)7、緩沖料倉8和旋轉(zhuǎn)供料器9，旋流產(chǎn)生系統(tǒng)沿供氣方向包括氣體整流器5和初始起旋器6；

風(fēng)機(jī)1的出氣口與儲氣罐2的進(jìn)氣口連接，儲氣罐2的出氣口與干燥器3的進(jìn)氣口連接，干燥器3的出氣口通過輸氣管4分別與氣體整流器5的整流進(jìn)氣口和補(bǔ)給起旋器12的補(bǔ)給進(jìn)氣口24連接，氣體整流器5的出氣口與初始起旋器6的主進(jìn)氣口連接，初始起旋器6的出氣口與加速室10的進(jìn)氣口連接；

破碎機(jī)7、緩沖料倉8和旋轉(zhuǎn)供料器9自上而下沿供料方向設(shè)置，緩沖料倉8的出料端上粗下細(xì)呈錐筒形結(jié)構(gòu)，破碎機(jī)7的出料口與緩沖料倉8的進(jìn)料口連接，緩沖料倉8的出料口與旋轉(zhuǎn)供料器9的進(jìn)料口連接，旋轉(zhuǎn)供料器9的出料口與加速室10的進(jìn)料口連接；

加速室10為三通結(jié)構(gòu)，加速室10的出氣料口與輸料管11的進(jìn)氣料口連接，輸料管11上設(shè)置有若干補(bǔ)給起旋器12，各補(bǔ)給起旋器12沿輸料方向間隔均勻設(shè)置，且在輸料管11的每段彎管前均設(shè)置有補(bǔ)給起旋器12，輸料管11的出氣料口與集料裝置14的進(jìn)氣料口連接，空氣從集料裝置14的出氣口排出。

優(yōu)選的，初始起旋器6設(shè)在氣體整流器5和加速室10之間，調(diào)整初始起旋器6中的進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)22的軸向位置使進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)22的第一錐形密封面17與初始起旋器6殼體內(nèi)壁的第二錐形密封面16之間留有空隙，補(bǔ)給進(jìn)氣口18設(shè)有螺塞19并被螺塞19密封；

供氣裝置提供干燥壓縮空氣進(jìn)入氣體整流器5，干燥壓縮空氣在氣體整流器5中被調(diào)整為規(guī)則流動的空氣，規(guī)則流動的空氣從主進(jìn)氣口15進(jìn)入初始起旋器6后，分別進(jìn)入軸向氣流通道20和渦旋氣流通道23，形成空氣旋流從出氣口21流出，空氣旋流進(jìn)入加速室10中與礦物顆粒進(jìn)行充分混合，使礦物顆粒在旋流場中按照螺旋形式沿輸料管11向集料裝置14方向運(yùn)動。

優(yōu)選的，各補(bǔ)給起旋器12的補(bǔ)給進(jìn)氣口24通過輸氣管4與干燥器3的出氣口連接，調(diào)整補(bǔ)給起旋器12中的進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)27的軸向位置使進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)27的第一錐形密封面26與補(bǔ)給起旋器12殼體內(nèi)壁的第二錐形密封面28接觸密封；補(bǔ)給的氣流由補(bǔ)給進(jìn)氣口24進(jìn)入渦旋氣流通道25，形成切向氣流，與輸料管11中的料氣混合氣流匯合。

本發(fā)明的工作過程為：

空氣通過風(fēng)機(jī)1進(jìn)入儲氣罐2形成壓縮空氣，壓縮空氣再經(jīng)由干燥器3干燥后進(jìn)入旋流產(chǎn)生系統(tǒng)，旋流產(chǎn)生系統(tǒng)沿供氣方向包括氣體整流器5和初始起旋器6，調(diào)整初始起旋器6中的進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)22的軸向位置使進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)22的第一錐形密封面17與初始起旋器6殼體內(nèi)壁的第二錐形密封面16之間留有空隙，初始起旋器6的補(bǔ)給進(jìn)氣口18被螺塞19密封，干燥壓縮空氣首先通過氣體整流器5進(jìn)行整流并被調(diào)整為規(guī)則流動的空氣，規(guī)則流動的空氣從主進(jìn)氣口15進(jìn)入初始起旋器6，空氣在初始起旋器6中分別進(jìn)入軸向氣流通道20和渦旋氣流通道23，形成空氣旋流從出氣口21流出，進(jìn)入加速室10；

破碎機(jī)7對礦物顆粒進(jìn)行初步破碎，并經(jīng)過緩沖料倉8和旋轉(zhuǎn)供料器9實現(xiàn)均勻物料平穩(wěn)勻速進(jìn)入輸送系統(tǒng)中的加速室10；在加速室10中空氣旋流與礦物顆粒進(jìn)行充分混合，使礦物顆粒在旋流場中按照螺旋形式沿輸料管11向集料裝置14方向運(yùn)動；

輸料管11上設(shè)置有若干補(bǔ)給起旋器12，各補(bǔ)給起旋器12沿輸料方向間隔均勻設(shè)置；各補(bǔ)給起旋器12的補(bǔ)給進(jìn)氣口24通過輸氣管4與干燥器3的出氣口連接，調(diào)整補(bǔ)給起旋器12中的進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)27的軸向位置使進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)27的第一錐形密封面26與補(bǔ)給起旋器12殼體內(nèi)壁的第二錐形密封面28接觸密封，補(bǔ)給的氣流由補(bǔ)給進(jìn)氣口24進(jìn)入渦旋氣流通道25，形成切向氣流，與輸料管11中的料氣混合氣流匯合，增強(qiáng)礦物顆粒的螺旋運(yùn)動，避免由于輸料管11中的旋流強(qiáng)度持續(xù)衰減而造成礦物顆粒沉積和管路堵塞；

在輸料管11的每段彎管前均設(shè)置有補(bǔ)給起旋器12；補(bǔ)給起旋器12的補(bǔ)給進(jìn)氣口24通過輸氣管4與干燥器3的出氣口連接，調(diào)整補(bǔ)給起旋器12中的進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)27的軸向位置使進(jìn)氣調(diào)節(jié)環(huán)27的第一錐形密封面26與補(bǔ)給起旋器12殼體內(nèi)壁的第二錐形密封面28接觸密封，補(bǔ)給的氣流由補(bǔ)給進(jìn)氣口24進(jìn)入渦旋氣流通道25，形成切向氣流，對輸料管11中的礦物顆粒產(chǎn)生擾動，改變礦物顆粒原有的速度，增強(qiáng)礦物顆粒彌散度，可以有效減緩顆粒與彎管壁面的正面沖擊，減少顆粒破碎，使顆粒與管壁接觸更均勻，減弱壁面磨損程度，延長管路壽命。

以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。