专利名称：用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法
技术领域：
本发明属于物料输送技术领域，尤其是一种用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预 压和抽气方法。
背景技术：
随着我国工业技术的快速发展，各种细颗粒的粉状物料(以下简称细粉状物料)利 用垂直预压螺旋输送技术的需求量也在不断增加。细粉状物料的颗粒度比较小，在输送过程中会夹杂许多空气一起输送。当夹杂有 空气的细粉状物料在高压成型设备挤压时，夹杂有空气的细粉状物料内形成一个个相对的 气体“容腔”，当此气体“容腔”在高压成型机挤压时，“容腔”受到急剧的压迫并发生爆裂， 将此现象称为“气爆”。若通过垂直预压螺旋输送技术对细粉状物料进行预压，就会减少细粉状物料内的 “容腔”的数量，同时减少在高压成型机挤压时产生的“气爆”现象。问题是如何解决垂直预压螺旋输送技术中预压使所压出的气体并成功排放出，已 成为当前制约垂直预压螺旋输送技术发展的重大难题，同样也影响着高压成型机的技术发 展方向，高压成型机解决“气爆”现象的技术研发已处于试制阶段。垂直预压螺旋输送技术中所压出的气体排放也处于研究试验阶段，解决的思路是 在垂直预压螺旋装置的上方开设收尘口，通过收尘分机的负压来处理所压出的气体排放， 这种思路可能存在以下问题
1.所压气体的收集效率低因为该思路形成的技术无法将压缩过程中所产生的气体 抽走，导致螺旋预压效果较差。2.利用收尘口和收尘分机的负压只能处理收尘口附近一小部分所压气体，而垂直 预压螺旋装置下层所压气体则无法排放，同时下层所压气体在向上或者向下移动的时候会 影响螺旋预压效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽 气方法，该螺旋预压和抽气方法通过在垂直压缩筒内配置的螺旋叶片对细粉状物料实施螺 旋预压可以减少细粉状物料内的“容腔”数量，通过在垂直压缩筒壁上配置的抽真空孔装置 所产生的负压可以抽取夹杂在细粉状物料内的空气，以增强细粉状物料的单位体积密度， 减少下道高压成型机挤压时可能产生的“气爆”现象。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
一种用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，该螺旋预压和抽气方法涉及 到垂直输送细粉状物料的压缩筒，涉及到细粉状物料落入压缩筒前使用的本箱体和本箱体底端配置的收尘风口，涉及到压缩筒出料端配置的高压成型机，涉及到双向换向阀和抽真 空机组，本发明的特征如下
在外径可变的压缩筒内中轴线上配置有叶片螺距相等或不相等和叶片直径相等或不 相等的螺旋叶片，外径可变的压缩筒上端与所述本箱体联接，外径可变的压缩筒出料端与 所述高压成型机的入口端相连；在外径可变的压缩筒筒壁周围从上到下按排按列配置有数 个抽真空装置，数个抽真空装置均通过其配置的真空管接头与联接软管联接，这些联接软 管再汇总联接在双向换向阀上，双向换向阀与抽真空机组联接；当细粉状物料从本箱体进 入压缩筒上端时，经过螺旋叶片的旋压使细粉状物料向压缩筒出料端垂直输送到高压成型 机的入口端，由于螺旋叶片在旋压过程中，细粉状物料之间产生相互碰撞并能排出细粉状 物料内所含的气体，因而能够减少细粉状物料中的气体“容腔”数量，所排出的气体不论处 于外径可变的压缩筒任何部位均能被抽真空装置抽取，因为此时抽真空装置通过抽真空机 组提供的是负压，这样到达压缩筒出料端的细粉状物料单位体积密度被提高，相应就减少 了高压成型机对细粉状物料挤压时可能产生的“气爆”现象。所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，外径可变的压缩筒或是 呈等径状的压缩筒，或是呈倒圆锥状的压缩筒，或是呈倒圆锥状+等径状的压缩筒。所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，当压缩筒呈等径状时螺 旋叶片的螺距和直径或是等距和等径，或是变距和等径，此时螺旋叶片的直径与等径状压 缩筒的内径匹配。所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，当压缩筒呈倒圆锥状时 螺旋叶片的螺距和直径或是等距和变径，或是变距和变径，此时螺旋叶片的变径直径与倒 圆锥状压缩筒的各段内径匹配。所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，当压缩筒呈倒圆锥状+ 等径状时螺旋叶片的螺距和直径与倒圆锥状+等径状压缩筒的各段内径匹配。所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，在外径可变的压缩筒筒 壁周围按排配置的数个抽真空装置称为一组抽真空装置，抽真空装置或是两两呈对称设 置，或是两两呈不对称设置，对称设置时所述一组抽真空装置的个数是偶数个，不对称设置 时所述一组抽真空装置的个数至少是两个或两个以上；在外径可变的压缩筒筒壁周围从上 到下按列配置有数组抽真空装置，每相邻两组抽真空装置之间的间距或是相等，或是不相 等；每个抽真空装置包括螺栓、压板、真空管接头、支撑板、密封垫和微孔金属板，在框形或 是圆形支撑板的内止扣端通过密封垫与微孔金属板联接，微孔金属板和密封垫的限位由框 形或是圆形的压板来实施，将压板连同支撑板一同通过螺栓固定在压缩筒的筒壁上，固定 后的压板和微孔金属板之间形成积气空腔，所述积气空腔的气源由安装在压板上的真空管 接头提供。由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性
1.本发明的螺旋预压和抽气方法尤其适用于经干燥后的细粉状煤粉，对高压成型机解 决细粉状煤粉挤压时所产生的“气爆”现象和洁净煤技术的发展提供了有效途径。2.通过本发明的螺旋预压和抽气方法，可以使细粉状物料在螺旋叶片的旋压过程 中排出细粉状物料内所含的气体，极大减少了细粉状物料中的气体“容腔”数量，提高细粉 状物料的单位体积密度。
3.通过本发明的螺旋预压和抽气方法，最大限度地减少了高压成型机在挤压过程 中可能产生的“气爆”现象，避免了由于“气爆”现象而引起对高压成型机的震动，提高高压 成型机运行的稳定性和可靠性。4、采用本发明的螺旋预压和抽气方法，可以减少压缩筒的有效长度，节约压缩筒 的制造成本。
图1是本发明中螺旋叶片等径等距的结构示意图。图2是本发明中螺旋叶片变径等距的结构示意图。图3是本发明中螺旋叶片等径变距的结构示意图。图4是本发明中螺旋叶片变径变距的结构示意图。图5是本发明中螺旋叶片用于变径压缩筒的结构示意图。图6是抽真空装置的结构示意图。上述图中1-压缩筒；2-螺旋叶片；3-抽真空装置；4-联接软管；5-抽真空机组； 6-双向换向阀；7-高压成型机；8-细粉状物料；9-螺栓；10-压板；11-真空管接头；12-支 撑板；13-筒壁；14-密封垫；15-微孔金属板；16-积气空腔；17-本箱体；18-收尘风口。
具体实施例方式本发明用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法涉及到垂直输送细粉 状物料的压缩筒，涉及到细粉状物料落入压缩筒前使用的本箱体和本箱体底端配置的收尘 风口，涉及到压缩筒出料端配置的高压成型机，涉及到双向换向阀和抽真空机组。本发明的螺旋预压和抽气方法如下
结合图1-5，在外径可变的压缩筒1内中轴线上配置有叶片螺距相等或不相等和叶片 直径相等或不相等的螺旋叶片2，用于螺旋叶片2旋转的动力有皮带传动、齿轮传动等等， 外径可变的压缩筒1上端与所述本箱体17联接，外径可变的压缩筒1出料端与所述高压成 型机7的入口端相连。上述外径可变的压缩筒1或是呈等径状的压缩筒，比如如图1和图3所示；或是呈 倒圆锥状的压缩筒，比如如图2和图4所示；或是呈倒圆锥状+等径状的压缩筒，比如如图 5所示。结合图1和图3，当压缩筒1呈等径状时螺旋叶片2的螺距和直径或是等距和等 径，或是变距和等径，此时螺旋叶片2的直径与等径状压缩筒1的内径匹配。结合图2和图4，当压缩筒1呈倒圆锥状时螺旋叶片2的螺距和直径或是等距和变 径，或是变距和变径，此时螺旋叶片2的变径直径与倒圆锥状压缩筒1的各段内径匹配。结合图5，当压缩筒1呈倒圆锥状+等径状时螺旋叶片2的螺距和直径与倒圆锥状 +等径状压缩筒的各段内径匹配。由于在压缩筒1内的中轴线上配置有螺旋叶片2，所以压缩筒1的轴向有效长度可 以得到缩短或是减少，节约了压缩筒1的制造成本。在外径可变的压缩筒1筒壁13周围从上到下按排按列配置有数个抽真空装置3， 数个抽真空装置3均通过其配置的真空管接头11与联接软管4联接，这些联接软管4再汇总联接在双向换向阀6上，双向换向阀6与抽真空机组5联接。在外径可变的压缩筒1筒壁13周围按排配置(也可以理解为压缩筒1同一径向截 面的筒壁13所配置的数个抽真空孔装置3)的数个抽真空装置3称为一组抽真空装置，抽 真空装置或是两两呈对称设置，或是两两呈不对称设置，对称设置时所述一组抽真空装置 的个数是偶数个，不对称设置时所述一组抽真空装置的个数至少是两个或两个以上。在外径可变的压缩筒1筒壁13周围从上到下按列配置有数组抽真空装置，每相邻 两组抽真空装置之间的间距或是相等，或是不相等。每个抽真空装置3包括螺栓9、压板10、真空管接头11、支撑板12、密封垫14和微 孔金属板15，在框形或是圆形支撑板12的内止扣端通过密封垫14与微孔金属板15联接， 微孔金属板15和密封垫14的限位由框形或是圆形的压板10来实施，考虑到微孔金属板15 常与细粉状物料8产生摩擦，故微孔金属板15由金属制作，根据介质的不同其微孔金属板 15也可由非金属制作。将压板10连同支撑板12 —同通过螺栓9固定在压缩筒1的筒壁 13上，固定后的压板10和微孔金属板15之间形成积气空腔16，所述积气空腔16的气源由 安装在压板10上的真空管接头11提供。当细粉状物料8从本箱体17进入压缩筒1上端时，经过螺旋叶片2的旋压使细粉 状物料8向压缩筒1出料端垂直输送到高压成型机7的入口端，由于螺旋叶片2在旋压过 程中，细粉状物料8之间产生相互碰撞压缩并能排出细粉状物料内所含的气体，因而能够 减少细粉状物料8中的气体“容腔”数量，所排出的气体不论处于外径可变的压缩筒1任何 部位均能被抽真空装置3抽取，因为此时抽真空装置3通过抽真空机组5提供的是负压，这 样到达压缩筒1出料端的细粉状物料8单位体积密度被提高，相应就减少了高压成型机7 对细粉状物料8挤压时可能产生的“气爆”现象。抽真空装置3抽气的过程为通过抽真空机组5的工作产生一定的负压，通过联接 软管4、真空连接管接头11使积气空腔16内形成一个密封的负压容腔，积气容腔16内的负 压通过微孔金属板15对压缩筒1内细粉状物料8所挤压排出的气体以及高压成型机7内 所产生的部分空气抽走，从而提高细粉状物料8的单位体积密度。当抽真空装置3抽吸一段时间后，细粉状物料8中的超细粉体会使微孔金属板15 中的部分微孔堵塞，则需要对微孔金属板15进行反吹，清除遗留在微孔金属板15部分微孔 中的超细粉体。对微孔金属板15的反吹过程为通过换向阀6换向，使抽真空机组5产生 正压，通过联接软管4、真空管接头11使积气空腔16内部产生均布的正压气体，该正压气体 对微孔金属板15的微孔孔眼进行反吹、清扫，以防止微孔金属板15的微孔孔眼被堵塞。在抽真空过程中，经测算抽真空机组5只需提供0. 2-0. 5MPa的正、负压力就可以 满足压缩筒1内的反吹或抽真空作用。每次反吹的时间只需要3-10秒。由于本发明的方法均在密封状态下进行，可以降低随气体排入大气的粉尘量，从 而减少空气的污染。同时由于采用本发明的方法可以减少压缩筒1的容腔体积和相应尺 寸，也就减少了压缩筒1的空间占有率，具有广阔的市场前景。本发明细主要针对细粉状物料在预压螺旋预压过程中所产生的气体通过抽真空 的技术来提高压缩筒1的排放效率，提高预压螺旋的预压效率，使细粉状物料通过预压螺 旋之后的单位密度得到增加，排入大气的粉尘量得以极大降低。
权利要求
1.一种用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，该螺旋预压和抽气方法涉 及到垂直输送细粉状物料(8)的压缩筒(1)，涉及到细粉状物料落入压缩筒前使用的本箱 体(17)和本箱体底端配置的收尘风口(18)，涉及到压缩筒出料端配置的高压成型机(7)， 涉及到双向换向阀(6)和抽真空机组(5)，其特征是在外径可变的压缩筒(1)内中轴线上配置有叶片螺距相等或不相等和叶片直径相等 或不相等的螺旋叶片O)，外径可变的压缩筒(1)上端与所述本箱体(17)联接，外径可变 的压缩筒(1)出料端与所述高压成型机(7)的入口端相连；在外径可变的压缩筒(1)筒壁(13)周围从上到下按排按列配置有数个抽真空装置(3)，数个抽真空装置C3)均通过其配 置的真空管接头(11)与联接软管(4)联接，这些联接软管(4)再汇总联接在双向换向阀 (6)上，双向换向阀(6)与抽真空机组(5)联接；当细粉状物料⑶从本箱体(17)进入压缩 筒(1)上端时，经过螺旋叶片O)的旋压使细粉状物料(8)向压缩筒(1)出料端垂直输送 到高压成型机(7)的入口端，由于螺旋叶片( 在旋压过程中，细粉状物料(8)之间产生相 互碰撞并能排出细粉状物料⑶内所含的气体，因而能够减少细粉状物料⑶中的气体“容 腔”数量，所排出的气体不论处于外径可变的压缩筒(1)任何部位均能被抽真空装置(3)抽 取，因为此时抽真空装置C3)通过抽真空机组( 提供的是负压，这样到达压缩筒(1)出料 端的细粉状物料(8)单位体积密度被提高，相应就减少了高压成型机(7)对细粉状物料(8) 挤压时可能产生的“气爆”现象。
2.如权利要求1所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，其特征是 外径可变的压缩筒(1)或是呈等径状的压缩筒，或是呈倒圆锥状的压缩筒，或是呈倒圆锥 状+等径状的压缩筒。
3.如权利要求1或2所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，其特征 是当压缩筒(1)呈等径状时螺旋叶片O)的螺距和直径或是等距和等径，或是变距和等 径，此时螺旋叶片(2)的直径与等径状压缩筒(1)的内径匹配。
4.如权利要求1或2所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，其特征 是当压缩筒(1)呈倒圆锥状时螺旋叶片( 的螺距和直径或是等距和变径，或是变距和变 径，此时螺旋叶片( 的变径直径与倒圆锥状压缩筒(1)的各段内径匹配。
5.如权利要求1或2所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，其特征 是当压缩筒(1)呈倒圆锥状+等径状时螺旋叶片O)的螺距和直径与倒圆锥状+等径状 压缩筒(1)的各段内径匹配。
6.如权利要求1或2所述用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，其特征 是在外径可变的压缩筒(1)筒壁(1 周围按排配置的数个抽真空装置称为一组抽真空装 置，抽真空装置或是两两呈对称设置，或是两两呈不对称设置，对称设置时所述一组抽真空 装置的个数是偶数个，不对称设置时所述一组抽真空装置的个数至少是两个或两个以上； 在外径可变的压缩筒(1)筒壁(13)周围从上到下按列配置有数组抽真空装置，每相邻两 组抽真空装置之间的间距或是相等，或是不相等；每个抽真空装置⑶包括螺栓(9)、压板 (10)、真空管接头(11)、支撑板(1 、密封垫(14)和微孔金属板(1 ，在框形或是圆形支撑 板(1 的内止扣端通过密封垫(14)与微孔金属板(1 联接，微孔金属板(1 和密封垫(14)的限位由框形或是圆形的压板(10)来实施，将压板(10)连同支撑板(1 一同通过螺 栓(9)固定在压缩筒(1)的筒壁(1 上，固定后的压板(10)和微孔金属板(1 之间形成积气空腔(16)，所述积气空腔(16)的气源由安装在压板(10)上的真空管接头(11)提供。
全文摘要
一种用于细粉状物料垂直输送时的螺旋预压和抽气方法，在外径可变的压缩筒(1)筒壁(13)按排按列配置有抽真空装置(3)，抽真空装置包括螺栓(9)、压板(10)、真空管接头(11)、支撑板(12)、密封垫(14)和微孔金属板(15)，抽真空装置通过真空管接头与联接软管(4)联接，联接软管再汇总联接在双向换向阀(6)上并与抽真空机组(5)联接。当细粉状物料(8)从本箱体(17)进入压缩筒并经螺旋叶片(2)的旋压使细粉状物料(8)产生相互碰撞并能排出其所含气体并被抽真空装置抽取，减少细粉状物料中的气体“容腔”数量并提高其单位体积密度，减少了高压成型机(7)对细粉状物料挤压时可能产生的“气爆”现象。
文档编号B65G33/24GK102126604SQ20101061193
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者丁建华, 宋艾佳, 崔郎郎, 张光宇, 张发展, 李聪杰, 王亚强, 王坷刚, 王素玲, 王继生, 祖大磊, 郝兵 申请人:中信重工机械股份有限公司, 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司