减磨抗磨弯头的制作方法

本实用新型涉及一种减磨抗磨弯头，属于气力输送技术领域。

背景技术：

在火电厂、钢铁厂、矿山、石化、建材行业中颗粒以及硬度大的原料都需要通过管道进行气力输送。弯头是气力输送管道不可缺少的配件。原料颗粒进入弯头时，由于运动方向的改变，物料的惯性力会对管壁形成撞击、冲刷，不断地磨蚀管壁，最终导致管壁击穿。在管道系统中相同材料的直管与弯头破损率相差很大，弯头的破损失效率超高。

现有的弯头一般采用钢管直接进行弯制，这种弯头在使用的过程中很容易被击穿，寿命很短。为了提高弯头的寿命，往往会在弯制弯头中加衬耐磨材料，尽管如此也无法摆脱被磨损甚至被击穿。不论何种弯头即使破损面积很小，都不能修补，需要更换整个弯头。更换弯头是非常麻烦的工作，不仅需要材料成本，还需要大量的时间成本。弯头的更换次数会严重影响生产效率的提升。

另外，弯头的破损有明显的位置指向，而且是突发的。一旦破损物料喷泄会对工作区的环境造成污染。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供一种能够降低磨损，延长使用寿命的减磨抗磨弯头。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例采用了如下技术方案：

减磨抗磨弯头，其包括：

旋流腔体，所述旋流腔体上设有用于向所述旋流腔体的柱形的旋流腔内注气的注气口；

进料管，其设置在所述旋流腔体上，并与所述旋流腔连通；

出料管，其设置在所述旋流腔体上，并与所述旋流腔连通；

其中，所述进料管的进料方向与所述出料管的出料方向以及所述注气口的注气方向均不相同。

优选地，所述出料管的出料方向与所述注气口的注气方向一致。

优选地，所述旋流腔为圆柱形，所述进料管的轴线和出料管的轴线均与所述旋流腔的轴线垂直，且所述进料管的轴线和出料管的轴线均相切于与所述旋流腔同心的同心圆。

优选地，所述进料管的内径与所述出料管的内径相同，且所述进料管的内径与所述旋流腔的内径比为1:2～8；所述进料管的内径与所述旋流腔的高度比为1:1.5～5。

优选地，所述旋流腔的内壁上设置衬板；所述衬板与所述旋流腔的内壁之间为固定连接或可拆卸式连接。

优选地，所述衬板采用耐磨性优于所述旋流腔体的耐磨材料制成；所述衬板上通过粘贴、涂镀或镶嵌方式形成有耐磨层。

优选地，所述减磨抗磨弯头还包括防喷泄仓，其设置于所述旋流腔体外，所述进料管和出料管均伸出所述防喷泄仓。

优选地，所述减磨抗磨弯头还包括报警阀，其设置在所述进料管所朝向的所述旋流腔的腔壁上。

优选地，所述减磨抗磨弯头还包括至少一个报警传感器，以用于分别检测所述防喷泄仓内的压力、电阻和/或气流，所述报警传感器设置于所述防喷泄仓内。

优选地，所述旋流腔体至少一端设置法兰。

与现有技术相比，本实用新型的减磨抗磨弯头的有益效果在于：

1、本实用新型实施例的减磨抗磨弯头，物料随气体进入旋流腔，由于惯性的作用颗粒大的物料不会直接从出料管排出，而是沿柱形的旋流腔的内壁形成旋转，当物料转到出料管处时，物料在惯性和排出气流的作用下从出料管排出。注气口的注气气流，可以有效的引导物料的流向，保证排料顺畅。由于进料管截面S1小于旋流腔的截面S2，根据流体力学速度定律S1V1＝S2V2，所以V2＜V1，也就是说物料运动速度降低—消弱物料对旋流腔内壁的冲刷力；旋转物料与进入旋流腔物料会发生碰撞与摩擦改变物料的运动轨迹，亦可消弱物料对旋流腔体内壁的冲刷力。从而降低减磨抗磨弯头的磨损，延长使用寿命。

2、本实用新型实施例由于增设衬板，物料的冲刷和磨损直接作用于衬板上，进一步降低了物料对旋流腔内壁的冲刷，延长了减磨抗磨弯头的使用寿命。而且，采用可更换的衬板，能够将消耗降低到最低，简便的更换维护，用时不多，有助于生产效率的提升。

3、本实用新型实施例的防喷泄仓的设置，可以控制旋流腔被损坏后物料外泄，有效限制外泄的物料对工作区域造成污染，为维修弯头赢得时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的减磨抗磨弯头的剖视图。

图2为本实用新型实施例二的减磨抗磨弯头的剖视图。

图3为本实用新型实施例二的减磨抗磨弯头的剖视图。

图4为本实用新型实施例三的减磨抗磨弯头的剖视图。

图5为本实用新型实施例四的减磨抗磨弯头的剖视图。

附图标记说明

1-旋流腔体；2-进料管；3-出料管；4-注气口；5-旋流腔；6-衬板；7-报警阀；8-防喷泄仓；9-法兰；10-连接法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型实施例一公开了一种减磨抗磨弯头，其包括：旋流腔体1、进料管2和出料管3，旋流腔体1其内具有柱形的旋流腔5，本实施例的旋流腔5为圆柱形；旋流腔体1上设有用于向旋流腔5内注气的注气口4，通过注气口4向旋流腔5内注入导流气；进料管2设置在旋流腔体1上，并与旋流腔5连通，由气体输送的物料(以下简称气送物料)从进料管2进入旋流腔5；出料管3设置在旋流腔体1上，并与旋流腔5连通，旋流腔5内的物料经出料管3输出；其中，进料管2的进料方向与出料管3的出料方向以及注气口4的注气方向均不相同，即进料管2与出料管3不平行，同时进料管2的轴线与注气口4的轴线也不平行。

本实施例的减磨抗磨弯头为机理型减磨抗磨弯头，其工作原理是依托流体力学理论V1S1＝V2S2，气送物料颗粒从进料管2进入旋流腔5，因旋流腔5截面大于进料管2截面，进入旋流腔5的物料速度会骤减，卸掉了物料的推力，并在旋流腔5内形成漩流，由于P进＞P出，漩流在由注气口4注入的导流气的作用下从出料管3排除；漩流在进入出料管3前与进入旋流腔5的输料气流发生怼冲，怼冲会改变被送物料(如颗粒状物料)的运动轨迹——与旋流腔5壁的接触角，消弱了物料颗粒的冲刷力，减轻物料对旋流腔5的内壁的磨损作用，从而提高了减磨抗磨弯头的使用寿命。

本实施例的减磨抗磨弯头的旋流腔体1整体可以采用常规材料(如钢材、铝材或工程塑料等)焊接成形，尺寸不限，可以适应各种制造使用环境；制造工艺简捷，成本低廉，可以实现规模化的生产。

作为本实施例的一种优选方案，出料管3的出料方向(或称为气送物料的流出方向)与注气口4的注气方向一致，从而使进入旋流腔5内的物料均能够在旋流的作用下从出料管3输出，成为减磨抗磨弯头不堵的保障。本实施例图1中示出的注气口4的中心线和出气管的中心线共线，当然两者的中心线应有偏差，偏差的大小，注入气流的大小应根据物料的性质、形态及气料比、传输速度，根据经验确定。

继续结合图1，本实施例的进料管2的轴线和出料管3的轴线均与旋流腔5的轴线垂直，且进料管2的轴线和出料管3的轴线均相切于与旋流腔5同心的同心圆。由于进料管2和出料管3不平行，则两者之间存在夹角，该夹角即为减磨抗磨弯头的夹角。而且，进料管2与出料管3的轴心相对位置在一个象限内为最佳，图1示出的即为在一个象限内的情况。进料管2和出料管3在旋流腔体1上的该种设置方式，有利于物料形成旋流，并减少对内壁的磨损。

作为本实施例的进一步的优选方案，进料管2的内径与出料管3的内径相同，且进料管2的内径与旋流腔5的内径比为1:2～8；进料管2的内径与旋流腔5的高度(即轴向方向的长度)比为1:1.5～5。

图2和图3示出了本实用新型实施例二的一种减磨抗磨弯头，其与实施例一的区别在于：第一，在柱形旋流腔5的内壁上增设衬板6；第二，在旋流腔5上增设报警阀7；第三，在旋流腔体1外设置防喷泄仓8。其中，图2示出的为固定式衬板防泄型减磨抗磨弯头。

优选地，如图3所示，可以将衬板6与旋流腔5的内壁之间设置为拆卸式连接，以方便在衬板6磨损或损坏后更换，以将运行消耗降到最低，即，图3示出的为可更换衬板防泄型减磨抗磨弯头；通过简便的更换，降低了维护的时间成本，有助于生产效率的提升。

作为进一步的优选方案，衬板6可以做成为分段式的，便于安装的同时，用户还可根据衬板6的磨损情况选择性地更换，而无需将衬板6整体更换，进一步节省了成本。

此外，作为再一种优选方案，还可以在衬板6上通过粘贴、涂镀或镶嵌方式形成有耐磨层，进一步提高衬板6的耐磨性，延长衬板6的使用寿命，减少更换次数，当然，衬板6也可以采用普通材料制成，衬板6损坏后更换即可。

本实施例二增设的衬板6几乎承担了全部的来自物料的冲刷和磨损能量，当衬板6磨损更换后，减磨抗磨弯头便焕然一新，确保减磨抗磨弯头长期使用。

如图2和图3所示，本实施例在旋流腔5上设置报警阀7，衬板6覆盖住报警阀7，在衬板6没被破坏的情况下，衬板6保护报警阀7不受物料颗粒的冲击，一旦衬板6破损，报警阀7会在物料颗粒的冲击下打开，而发出报警信号，给工作人员发出警示，防止物料颗粒进一步对旋流腔5的损坏。

由于衬板6以及旋流腔5受物料冲刷最严重的地方是正对进料管2的位置，因此，作为优选，可以将报警阀7设置在进料管2对面的物料主冲方向的旋流腔5的内壁上。

继续结合图2和图3，本实施例的旋流腔体1外设置防喷泄仓8，以在旋流腔体1被破坏后收集从报警阀7和破口喷出的物料，防止物料对工作区域环境的污染。本实施例示出的防喷泄仓8包覆了旋流腔体1的全部，以有效的保护环境和工作人员的安全，而进气管和出气管均伸出防喷泄仓8，注气口4也延伸至防喷泄仓8外。防喷泄设计，不必担心减磨抗磨弯头破损污染现场环境，同时为维修赢得时间。

另外，如图3所示，旋流腔5的至少一端设置法兰9，以通过将法兰9打开而方便更换衬板6。可以仅在旋流腔5的一端设置法兰9，也可以两端同时设置法兰9，本实施例不限。

图4示出了本实用新型实施例三的减磨抗磨弯头，该减磨抗磨弯头为可修复防泄型减磨抗磨弯头，其与实施例二的区别在于防喷泄仓8的结构不同，本实施例在防喷泄仓8覆盖旋流腔体1的易损坏部分，即，防喷泄仓8覆盖进料管2进料方向所对应的区域增设了连接法兰10。此种结构的减磨抗磨弯头，推荐用于粗大管道。它可以做到弯头损坏后可在线修复，且修复如新，确保减磨抗磨弯头永不下岗。当然，该实施例的减磨抗磨弯头并不排除做成应用于较细管径的管道上。

图5示出了本实用新型实施例四的减磨抗磨弯头，其与实施例二例三的区别在于防喷泄仓8的设置不同，本实施例的防喷泄仓8没有覆盖整个旋流腔体1，而是仅覆盖旋流腔体1的易损坏部分，即，防喷泄仓8覆盖进料管2进料方向所对应的区域。而且，本实施例的减磨抗磨弯头也可以不设置报警传感器，此种结构的减磨抗磨弯头，推荐用于粗大管道，可以节省材料，降低制造成本。当然，可以在于防喷泄仓8顶部增设连接法兰，变身为可修复防泄型减磨抗磨弯头。该实施例的减磨抗磨弯头并不排除做成应用于较细管径的管道上。

另外，上述各实施例中还可以设置报警传感器(图中为示出)，例如用于感测压力并在压力超出预设范围时报警的压力传感器、用于检测电阻并在电阻超出预设范围时报警的电阻传感器以及用于感测气流，并在气流超出预设范围时报警的振动传感器等，防喷泄仓8内可以设置上述传感器中的一种或多种，用于在防喷泄仓8内出现异常现象时，发出报警，以提示工作人员尽快处理。当衬板6破损后，报警阀7打开，输送气流通过防喷泄仓8上设置的信号孔和装设在防喷泄仓8内的报警传感器发出衬板6破损报警信号，以提醒工作人员尽快处理，防止旋流腔体1被损坏。

而且，上述实施例也可以在监控措施得当，能定时更换衬板6的情况下，不设报警阀7、传感器和防喷泄仓8。

综上，本实用新型的减磨抗磨弯头一次安装，永久受益。正常使用只需要更换衬板6，一旦意外破损亦可修复。

本实用新型的代表性实施例得到了详细的描述。这些详细的描述不用于对本实用新型的范围进行限制。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。因此，在前述详细描述中的特征的结合不是必要的用于在最宽广的范围内实施本实用新型，并且可替换地仅对本实用新型的特别详细描述的代表性实施例给出教导。此外，为了获得本实用新型的附加有用实施例，在说明书中给出教导的各种不同的特征可通过多种方式结合，然而这些方式没有特别地被例举出来。