摘要:气力输送仓泵是利用压缩空气推动物料实现管道输送的核心设备,其结构设计需匹配“进料-加压-输送-排气/泄压”的循环工作流程,核心组成可分为主体容器、进出料系统、气控系统、辅助装置四大模块,各部分功能及结构细节如下:
气力输送仓泵是利用压缩空气推动物料实现管道输送的核心设备,其结构设计需匹配“进料-加压-输送-排气/泄压”的循环工作流程,核心组成可分为主体容器、进出料系统、气控系统、辅助装置四大模块,各部分功能及结构细节如下:
一、主体容器:物料储存与加压核心
主体容器是仓泵的“腔体”,承担物料暂存、接收压缩空气并形成高压输送环境的功能,是整个设备的基础框架,关键结构包括:
- 仓体:通常为立式圆柱形(少数卧式),材质根据物料特性选择——输送普通粉体(如粉煤灰)用Q235碳钢;输送腐蚀性物料(如化工粉体)用304/316不锈钢;输送高硬度物料(如石英砂)则需在仓体内壁衬耐磨陶瓷或耐磨钢板,防止长期冲刷磨损。
- 仓体分段:部分大型仓泵(容积>5m³)会分“上仓(进料段)”和“下仓(输送段)”,中间设导流锥或分料板,避免物料堆积在仓底死角,保证物料均匀进入输送通道。
- 压力等级:仓体设计压力需匹配系统工作压力(通常0.2-1.0MPa),属于压力容器范畴,需符合《固定式压力容器安全技术监察规程》,仓体顶部或侧面会预留压力检测接口和安全阀接口。
二、进出料系统:控制物料流转的“开关”
进出料系统是实现“物料进入-排出”的关键,需保证进料通畅、输送时无泄漏,核心组件包括进料装置和出料装置:
1. 进料装置:物料进入仓泵的通道
- 进料口与进料阀:
- 进料口通常位于仓体顶部,连接上游料仓或给料机(如螺旋给料机、星型卸料阀),尺寸根据物料粒径和进料量设计(一般DN150-DN400);
- 进料阀是核心控制件(详见前序阀门选型),常用气动闸阀或耐磨蝶阀,需满足“快速开关、防卡料、密封严”——进料时阀门开启,物料靠重力落入仓泵;进料完成后阀门关闭,防止加压时压缩空气从进料口泄漏。
- 进料漏斗/导流结构:进料口下方常设锥形漏斗或导流板,避免物料直接冲击仓体底部,同时引导物料均匀分布在仓内,减少架桥(物料结块堵塞)风险。
2. 出料装置:物料与高压气流混合输出的通道
- 出料口与出料阀:
- 出料口位于仓体底部(或下仓侧面),连接输送管道,是“气-料混合”的关键接口,部分仓泵会设计成“斜向出料”(与水平方向成30°-45°),提升气流对物料的携带效率;
- 出料阀需耐受高压(0.2-0.8MPa)和粉体高速冲刷,常用气动陶瓷球阀或双闸板滑板阀(硬密封+耐磨材质),确保输送时无高压泄漏,关闭时无物料残留。
- 流化装置(浓相输送仓泵必备):
- 若为浓相仓泵(输送浓度高、流速慢),仓体底部会设“流化盘”或“流化管”:
- 流化盘:由多孔板(如烧结不锈钢板、陶瓷多孔板)和橡胶密封垫组成,压缩空气从多孔板渗出,将仓底物料“流态化”(类似液体状态),降低物料输送阻力;
- 流化管:部分大型仓泵用环形流化管,均匀布置在仓底,通过多组气孔实现物料流态化,适配大粒径或易结块物料。
三、气控系统:驱动仓泵循环工作的“动力中枢”
气控系统通过控制压缩空气的通断,驱动阀门动作和物料流化/输送,核心组件包括:
- 压缩空气入口与调压阀:
- 压缩空气从外部空压机接入,入口设过滤减压阀(过滤杂质、调节压力),确保进入仓泵的空气压力稳定(匹配系统设计压力,如0.4-0.6MPa);
- 部分系统设空气储罐,缓冲气压波动,保证输送时气压连续。
- 气控阀组:
- 由多个气动电磁阀(如两位五通阀)组成,安装在气控柜内,通过PLC(可编程逻辑控制器)控制,分别驱动进料阀、出料阀、排气阀的开启/关闭;
- 阀组需配消声器,减少阀门排气时的噪音(工业场景噪音要求≤85dB)。
- 压力检测与控制元件:
- 仓体顶部设压力表和压力传感器,实时监测仓内压力:
- 进料阶段:当仓内压力降至大气压(或设定低压值),传感器反馈信号,PLC控制进料阀开启;
- 加压阶段:当仓内压力升至设定输送压力(如0.5MPa),传感器反馈信号,PLC控制进气阀关闭、出料阀开启,开始输送;
- 输送结束:当仓内压力降至设定低压值(如0.1MPa),传感器反馈信号,PLC控制出料阀关闭、排气阀开启,准备下一轮进料。
- 排气/泄压装置:
- 排气阀:位于仓体顶部,进料前开启,排出仓内残留压缩空气,使仓内压力降至大气压,方便进料;
- 安全阀(泄压阀):当仓内压力超过设计压力1.1倍时,自动开启泄压,防止仓体超压损坏,属于安全保护元件,必须定期校验(每年至少1次)。
四、辅助装置:保障设备稳定运行的“配套组件”
- 料位检测装置:
- 仓体内设料位计(如射频导纳料位计、超声波料位计),监测仓内物料高度:
- 当物料达到“高料位”时,料位计反馈信号,PLC控制进料阀关闭,停止进料;
- 当物料降至“低料位”时,料位计反馈信号,PLC控制输送结束,进入排气阶段,避免空仓输送(浪费压缩空气)。
- 排污与清理装置:
- 仓体底部设排污阀(如球阀),定期开启排出仓内积灰或杂质;
- 部分仓泵设手动/气动清理门,方便停机时进入仓内清理结块物料或检修流化装置。
- 支撑与固定结构:
- 仓泵底部设支架(如碳钢支架、混凝土基础),确保设备立式安装稳固,避免运行时振动移位;
- 大型仓泵设爬梯和平台,方便人员检修仓顶阀门、料位计等组件。
- 控制系统(PLC与操作台):
- 由PLC控制柜和操作台组成,PLC预设仓泵工作流程(进料-加压-输送-排气),操作台设手动/自动切换按钮、急停按钮、状态指示灯(如“进料中”“输送中”“故障”),方便操作人员监控和控制设备运行;
- 部分系统支持远程控制,通过工业以太网将运行数据上传至中控室,实现无人值守。
总结:仓泵工作循环与结构配合
仓泵的各结构需协同工作,完成一次典型循环(以浓相仓泵为例):
1. 进料阶段:排气阀开启→仓内泄压至大气压→进料阀开启→物料靠重力落入仓内→料位计检测到高料位→进料阀关闭;
2. 加压阶段:排气阀关闭→进气阀开启→压缩空气进入仓体→仓内压力升至设定值→压力传感器反馈信号;
3. 输送阶段:出料阀开启→压缩空气推动流态化的物料,从出料口进入输送管道→仓内压力逐渐下降;
4. 排气阶段:仓内压力降至设定低压值→出料阀关闭→排气阀开启→仓内残留空气排出→准备下一轮进料。
各结构的设计和选型需匹配物料特性(粒径、密度、磨损性)和输送参数(输送距离、流量、压力),确保系统稳定、高效运行。
来源:章丘环保机械贾工