一种气力输送粉体的在线取样器的制作方法

1.本实用新型涉及粉体取样装置，具体涉及一种气力输送粉体的在线取样器。


背景技术：

2.在固态矿物原料深加工领域，通常需要借助磨机等机械设备将矿物原料破碎为一定粒径分布的粉体并经过气力输送过程缓存至中间料仓，用作下一步深度加工的原料，所制得粉体的粒度分布通常是制粉过程中的关键控制指标。随着矿物原料可磨指数等条件的变化，所制得粉体粒径会有一定变化，从而影响下游深加工过程，为了及时将磨机等设备优化调整至合理工作状态，需要及时对所制得粉体进行取样并进行粒径分布等参数的分析。另外，在制粉系统内粉体输送部分通常为循环风机等提供动力的负压操作，若在粉体输送管道上开孔取粉体样品，通常会由于细粉被抽吸而只能取到相对偏粗的颗粒，进而使得所取样品不具有代表性。
3.目前，粉体取样装置及方法侧重应用于堆积在编织袋等空间内的堆积料，而应用于粉体输送过程中流态化粉体取样设备鲜有报道。专利208984400u公开了一种密闭型内进粉体取样器，包括筒形外壳，外壳内滑动设置有取样活塞杆，活塞上设置有取样槽，取样槽随手柄旋转并对准出料口，通过手柄旋转实现了取样过程；专利208313633u公开了一种自动推入式粉体取样器，很难应用于气力输送的粉体取样；专利211366218u公开了一种粉体取样器仅应用了旋风分离器捕集粉体，然而针对粒径分布较宽的偏细粉体，会有大量细粉由于旋风分离器的效率受限而不能被收集，从而导致所取样品失真。
4.可见，针对气力输送过程中的粉体取样，亟需一种样品捕集效率高、可适应负压操作的取样设备。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能适应正、负压的气力输送粉体的在线取样器。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
7.一种气力输送粉体的在线取样器，包括顶壳体、捕粉组件和底壳体；
8.所述顶壳体包括从上至下相互连通的排气管口、排气管端变径件和排气短管，所述排气短管的底部可拆卸连接有阻挡粉体通过的捕粉组件，所述排气短管外套设有端口朝下的外顶盖，所述排气短管的外壁与所述外顶盖无缝连接；
9.所述底壳体包括进料管口和从上至下相互连通的底壳体直筒段、锥体和收粉管口；所述进料管口与所述底壳体直筒段垂直连通，且所述进料管口与所述底壳体直筒段的侧壁相切；
10.所述外顶盖的底部与所述底壳体直筒段的顶部可拆卸连接。
11.进一步地，所述捕粉组件包括管状的滤芯筒体段和位于所述滤芯筒体段底部对其进行封口的滤芯封板，所述滤芯筒体段与滤芯封板遍布可过滤粉体的微孔结构。
12.进一步地，所述排气短管的外径为d1，所述底壳体直筒段的内径为d2，20mm≤d1《d2≤100mm。
13.进一步地，所述锥体的锥角为θ，30
°
≤θ≤120
°
。
14.进一步地，所述滤芯封板、进料管口轴线和滤芯筒体段的顶端与底壳体直筒段底部的距离依次为h1、h2和h3，且100mm≤h1《h2《h3≤1000mm。
15.进一步地，所述滤芯筒体段的顶部设有螺纹连接件，所述螺纹连接件外壁设有外螺纹，所述排气短管的底部设有与所述螺纹连接件外螺纹相配合的内螺纹。
16.进一步地，所述滤芯筒体段采用陶瓷滤芯、烧结金属滤芯或带骨架支撑的布袋制作而成。
17.进一步地，所述底壳体直筒段的内壁设有耐磨材料喷涂层或龟甲网。
18.进一步地，所述外顶盖的底部设有内螺纹，所述底壳体直筒段的顶部设有与之配合的外螺纹。
19.进一步地，所述排气管口、进料管口和收粉管口均设有开关阀门。
20.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
21.本实用新型所涉及的取样器中进料管口与底壳体直筒段切向设置，确保进料中粗粉在离心力的作用下，可沿底壳体直筒段内壁逐步落入取样器底部，实现粗粉体的初级分离，且很大程度上缓解了粉体对捕粉组件的冲刷和磨蚀；并通过捕粉组件，在气相流体外排前对气流中的细粉进一步除尘捕集。本技术通过离心和过滤两种除尘原理在同一个设备内的巧妙组合，使得本技术所涉及的取样器可同时高效的捕集气力输送粉体中的粗粉和细分，可为粉体的进一步分析捕取到有代表性的样品。此外，该在线取样器能够适应正压和负压操作，且结构简单、各部件易于拆卸检修及更换。
22.本实用新型通过离心除尘和过滤除尘的有效组合，在同一个取样器内实现了气流中粉体的在线高效取样，有效解决了气流中粉体取样细粉难捕集、负压系统条件下气流中粉体取样难的问题。
附图说明
23.图1为本实用新型实施例所涉的气力输送粉体的在线取样器的结构示意图。
24.图中：101、排气管口；102、排气管端变径件；103、排气短管；104、外顶盖；201、进料管口；202、底壳体直筒段；203、锥体；204、收粉管口；301、滤芯筒体段；302、滤芯封板。
具体实施方式
25.以下结合附图及实施例对本实用新型的具体内容做进一步详细解释说明。
26.参照图1，本实施例提供一种气力输送粉体的在线取样器，包括顶壳体、捕粉组件和底壳体；其中，
27.顶壳体包括从上至下相互连通的排气管口101、排气管端变径件102和排气短管103，排气短管103的底部设有内螺纹；排气短管103外套设有端口朝下的外顶盖104，排气短管103的外壁与外顶盖104无缝连接，外顶盖104的底部设有内螺纹；
28.捕粉组件包括管状的滤芯筒体段301和位于滤芯筒体段301底部对其进行封口的滤芯封板302，滤芯筒体段301与滤芯封板302遍布可过滤粉体的微孔结构，优选的，滤芯筒
体段301采用陶瓷滤芯、烧结金属滤芯或带骨架支撑的布袋制作而成；滤芯的设置，为气流中细粉的拦截起到至关重要的作用；
29.滤芯筒体段301的顶部设有螺纹连接件，螺纹连接件的外壁设有与排气短管103底部内螺纹相配合的外螺纹，排气短管103与捕粉组件通过螺纹可拆卸连接；
30.底壳体包括进料管口201和从上至下相互连通的底壳体直筒段202、锥体203和收粉管口204；进料管口201与底壳体直筒段202垂直连通，且进料管口201与底壳体直筒段202的侧壁相切，如此可保证携带粉体的气流沿底壳体直筒段202内壁的切线方向进入，使进料中的粗粉可在离心力的作用下，沿底壳体直筒段202的内壁逐步落入取样器底部，这在很大程度上缓解了粉体对滤芯筒体段301的冲刷和磨蚀；优选的，为增加底壳体直筒段202内壁的防磨性能，底壳体直筒段202的内壁设有耐磨材料喷涂层或龟甲网；优选的，排气短管103的外径为d1，底壳体直筒段202的内径为d2，20mm≤d1《d2≤100mm；优选的，滤芯封板302、进料管口201轴线和滤芯筒体段301的顶端与底壳体直筒段202底部的距离依次为h1、h2和h3，且100mm≤h1《h2《h3≤1000mm；
31.底壳体直筒段202的顶部设有与外顶盖104的底部内螺纹相配合的外螺纹，底壳体直筒段202与外顶盖104通过螺纹可拆卸连接；
32.排气管口101、进料管口201和收粉管口204均设有开关阀门；优选的，排气管口101还设有放空支路阀门。
33.为避免锥体203底部物料堆积，锥体203的锥角θ满足：30
°
≤θ≤120
°
。
34.本实施例所涉及的气力输送粉体的在线取样器的工作原理为：
35.粉体取样开始后，被气力输送的粉体通过进料管口201被切向引入设备，经底壳体直筒段202内壁离心旋转后粗粉逐步落入底壳体直筒段202底部，气流夹带着部分细粉经过捕粉组件之后，细粉被拦截，而经捕粉组件过滤后的气流依次经过排气短管103、排气管端变径件102、排气管口101流出设备。粉体取样结束后，依次关闭进料管口201入口阀门和排气管口101出口阀门，通过排气管口101出口的放空支路阀门泄压，使设备内部气压与大气压平衡后，打开收粉管口204底部排料阀门卸粉料。
36.若进料管口201入口气固两相流为负压，则需要在排气管口101出口设置抽负压装置，或将排气管口101与低于进料管口201入口流体压力一定值的下游管道或设备连通。
37.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。