一种固体物料多级射流高压连续进料装置的制作方法

1.本发明涉及固体物料进料领域，尤其涉及一种固体物料多级射流高压连续进料装置。


背景技术：

2.固体物料与一般流体不同，高压进料时无法直接通过泵或压缩机输入系统，一般采用的是将高压流体通入装有固体物料的储罐与其混合后再一同进入系统，该方法的缺点很明显，无法实现连续进料，每次进料量取决于储罐容积，而且固体物料耗尽后系统还需停车并打开储罐进行加料，操作效率低。故亟需设计一种能够用于固体物料高压连续进料装置。
3.专利号为cn111943473a的一种用于处理含油污泥的连续超临界水氧化系统中的泥水混合进料系统，通过调节第一电动球阀与第二电动球阀的开关，可实现油泥与清水或有机废水的混合以及泥水的连续进料，该结构的进料系统除了可用于油泥进料外，还可用于涂料颗粒、药物颗粒等颗粒的进料，此外，储罐加料的过程中系统无需停车，只需关闭第一电动球阀并打开储罐。但该系统的缺点在于每次固体物料进料量与混合管容积有关，无法实现固体物料真正意义上的高压连续进料，而且在进料过程中需不断的开关球阀，降低了阀门的使用寿命。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种固体物料多级射流高压连续进料装置，实现了固体物料的高压连续进料。
5.本发明的技术方案：一种固体物料多级射流高压连续进料装置，包括一级射流混合增压装置与二级射流混合增压装置，所述一级射流混合增压装置由一级流体增压装置1、第一射流混合增压器2、料仓3与电动进料阀4组成，所述第一射流混合增压器2由第一喷嘴2
‑
1、第一吸入室2
‑
2、第一吸气管2
‑
3、第一扩压管2
‑
4组成，所述一级流体增压装置1出口经管道与第一喷嘴2
‑
1入口连接，所述料仓3的出料口3
‑
1经法兰与电动进料阀4入口连接，所述电动进料阀4出口经法兰与第一吸气管2
‑
3入口连接；所述二级射流混合增压装置由第二射流混合增压器5与二级流体增压装置6组成，所述第二射流混合增压器5由第二吸气管5
‑
1、第二喷嘴5
‑
2、第二吸入室5
‑
3、第二扩压管5
‑
4组成，所述第二吸气管5
‑
1入口经法兰与第一扩压管2
‑
4出口连接，所述二级流体增压装置6出口经管道与第二喷嘴5
‑
2入口连接。
6.本发明的优点在于：1. 操作简单，在流体增压设备启动时，开启电动进料阀即可实现固体物料高压连续混合进料。
7.2. 节约成本，通过二级射流混合增压器的设置降低了射流混合增压器的制造要求。
附图说明
8.图1为所述固体物料多级射流高压连续进料装置的结构示意图。
9.图中：1、一级流体增压装置；2、第一射流混合增压器；2
‑
1、第一喷嘴；2
‑
2、第一吸入室；2
‑
3；第一吸气管；2
‑
4、第一扩压管；3、料仓；3
‑
1、出料口；4、电动进料阀；5、第二射流混合增压器；5
‑
1、第二吸气管；5
‑
2、第二喷嘴；5
‑
3、第二吸入室；5
‑
4、第二扩压管；6、二级流体增压装置。
具体实施方式
10.下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
11.如图1所示，本发明提供了一种固体物料多级射流高压连续进料装置，包括：一级射流混合增压装置、二级射流混合制药装置。
12.实施例1：本实施例中，流体为清水或废水，料仓内为含油污泥。
13.本实施例中，一级流体增压装置1为第一柱塞泵1，压力设为3mpa。
14.本实施例中，二级流体增压装置6为第二柱塞泵6，压力设为26mpa。
15.本实施例中，第一柱塞泵1与第二柱塞泵6的流量均设为250kg/h。
16.本实施例中，第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2的入口直径分别为20mm与40mm。
17.本实施例中，一级射流混合增压装置与二级射流混合增压装置均处于同一水平面内。
18.本实施例的具体流程如下：1. 启动第一柱塞泵1，加压至3mpa的水进入第一射流混合增压器2中，通过第一喷嘴2
‑
1高速喷出，在此过程中压力能转化为动能，在第一喷嘴2
‑
1出口的第一吸入室2
‑
2内形成真空。
19.2. 开启电动进料阀4，料仓3中的污泥从出料口3
‑
1由第一吸气管2
‑
3吸入第一吸入室2
‑
2内。
20.3. 污泥与水在第一扩压管2
‑
4内进行混合及能量交换，并使动能转化为压力能，形成3mpa的泥水。
21.4. 启动第二柱塞泵6，加压至26mpa的水进入第二射流混合增压器5中，通过第二喷嘴5
‑
2高速喷出，压力能转化为动能，在第二喷嘴5
‑
2出口的第二吸入室5
‑
3内形成压力低于3mpa的区域。
22.5. 3mpa的泥水从第一扩压管2
‑
4排出，经由第二吸气管5
‑
1进入第二吸入室5
‑
3。
23.6. 泥水在第二扩压管5
‑
4内进行能量交换，动能转化为压力能，最后形成26mpa的泥水。
24.本实施例中，动能与压力能的转换关系主要由伯努利方程得出
式中，由于一级射流混合装置与二级射流混合装置均处于同一水平面内，z1=z2=0m；p1与p2分别为喷嘴进出口流体的压力，mpa；v1与v2分别为喷嘴进出口流体的速度，m/s；根据上式可求出第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2出口水的流速分别为76m/s与215m/s，而第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2的孔径分别为1mm与0.6mm。
25.实施例2：本实施例中，流体为清水或废水，料仓内为污泥。
26.本实施例中，一级流体增压装置1为第一柱塞泵1，压力设为6mpa。
27.本实施例中，二级流体增压装置6为第二柱塞泵6，压力设为30mpa。
28.本实施例中，第一柱塞泵1与第二柱塞泵6的流量均设为100kg/h。
29.本实施例中，第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2的入口直径分别为20mm与40mm。
30.本实施例中，一级射流混合装置与二级射流混合装置均处于同一水平面内。
31.本实施例的具体流程如下：1. 启动第一柱塞泵1，加压至3mpa的水进入第一射流混合增压器2中，通过第一喷嘴2
‑
1高速喷出，在此过程中压力能转化为动能，在第一喷嘴2
‑
1出口的第一吸入室2
‑
2内形成真空。
32.2. 开启电动进料阀4，料仓3中的污泥从出料口3
‑
1由第一吸气管2
‑
3吸入第一吸入室2
‑
2内。
33.3. 污泥与水在第一扩压管2
‑
4内进行混合及能量交换，并使动能转化为压力能，形成6mpa的泥水。
34.4. 启动第二柱塞泵6，加压至26mpa的水进入第二射流混合增压器5中，通过第二喷嘴5
‑
2高速喷出，压力能转化为动能，在第二喷嘴5
‑
2出口的第二吸入室5
‑
3内形成压力低于6mpa的区域。
35.5. 6mpa的泥水从第一扩压管2
‑
4排出，经由第二吸气管5
‑
1进入第二吸入室5
‑
3。
36.6. 泥水在第二扩压管5
‑
4内进行能量交换，动能转化为压力能，最后形成26mpa的泥水。
37.本实施例中，动能与压力能的转换关系主要由伯努利方程得出式中，由于一级射流混合装置与二级射流混合装置均处于同一水平面内，z1=z2=0m；p1与p2分别为喷嘴进出口流体的压力，mpa；v1与v2分别为喷嘴进出口流体的速度，m/s；根据上式可求出第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2出口水的流速分别为109m/s与220m/s，而第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2的孔径分别为0.5mm与0.4mm。
38.实施例3：本实施例中，流体为co2，料仓内为固态涂料。
39.本实施例中，co2储罐中的温度与压力分别为10℃、4.5mpa。
40.本实施例中，一级流体增压装置1为第一压缩机1，压力设为6mpa。
41.本实施例中，二级流体增压装置6为第二压缩机6，压力设为26mpa。
42.本实施例中，第一压缩机1与第二压缩机6的流量均设为250kg/h。
43.本实施例中，第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2的入口直径分别为20mm与40mm。
44.本实施例中，一级射流混合增压装置与二级射流混合增压装置均处于同一水平面内。
45.本实施例的具体流程如下：1. 启动第一压缩机1，加压至6mpa的co2进入第一射流混合增压器2中，通过第一喷嘴2
‑
1高速喷出，在此过程中压力能转化为动能，在第一喷嘴2
‑
1出口的第一吸入室2
‑
2内形成真空。
46.2. 开启电动进料阀4，料仓3中的涂料从出料口3
‑
1由第一吸气管2
‑
3吸入第一吸入室2
‑
2内。
47.3. 固态涂料与co2在第一扩压管2
‑
4内进行混合及能量交换，并使动能转化为压力能，压力回到6mpa。
48.4. 启动第二压缩机6，加压至26mpa的co2进入第二射流混合增压器5中，通过第二喷嘴5
‑
2高速喷出，压力能转化为动能，在第二喷嘴5
‑
2出口的第二吸入室5
‑
3内形成压力低于6mpa的区域。
49.5. 6mpa的混合物料从第一扩压管2
‑
4排出，经由第二吸气管5
‑
1进入第二吸入室5
‑
3。
50.6. 物料在第二扩压管5
‑
4内进行能量交换，动能转化为压力能，压力升至26mpa。
51.本实施例中，动能与压力能的转换关系可由稳态能量方程得出式中，e1与e2分别为喷嘴进出口流体的内能，j/kg；ρ1与ρ2分别为为喷嘴进出口流体的密度，kg/m3；根据上式可求出第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2出口co2的流速分别为437m/s与323m/s，而第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2的孔径分别为3.5mm与1.3mm。
52.实施例4：本实施例中，流体为co2，料仓内为固态涂料。
53.本实施例中，co2储罐中的温度与压力分别为10℃、4.5mpa。
54.本实施例中，一级流体增压装置1为第一压缩机1，压力设为10mpa。
55.本实施例中，二级流体增压装置6为第二压缩机6，压力设为30mpa。
56.本实施例中，第一压缩机1与第二压缩机6的流量均设为100kg/h。
57.本实施例中，第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2的入口直径分别为20mm与40mm。
58.本实施例中，一级射流混合增压装置与二级射流混合增压装置均处于同一水平面内。
59.本实施例的具体流程如下：1. 启动第一压缩机1，加压至10mpa的co2进入第一射流混合增压器2中，通过第一喷嘴2
‑
1高速喷出，在此过程中压力能转化为动能，在第一喷嘴2
‑
1出口的第一吸入室2
‑
2内形成真空。
60.2. 开启电动进料阀4，料仓3中的涂料从出料口3
‑
1由第一吸气管2
‑
3吸入第一吸入室2
‑
2内。
61.3. 固态涂料与co2在第一扩压管2
‑
4内进行混合及能量交换，并使动能转化为压力能，压力回到10mpa。
62.4. 启动第二压缩机6，加压至26mpa的co2进入第二射流混合增压器5中，通过第二喷嘴5
‑
2高速喷出，压力能转化为动能，在第二喷嘴5
‑
2出口的第二吸入室5
‑
3内形成压力低于10mpa的区域。
63.5. 10mpa的混合物料从第一扩压管2
‑
4排出，经由第二吸气管5
‑
1进入第二吸入室5
‑
3。
64.6. 物料在第二扩压管5
‑
4内进行能量交换，动能转化为压力能，压力升至30mpa。
65.本实施例中，动能与压力能的转换关系可由稳态能量方程得出式中，e1与e2分别为喷嘴进出口流体的内能，j/kg；ρ1与ρ2分别为为喷嘴进出口流体的密度，kg/m3；根据上式可求出第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2出口co2的流速分别为456m/s与128m/s，而第一喷嘴2
‑
1与第二喷嘴5
‑
2的孔径分别为2.5mm与1mm。