颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统技术方案

颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统，包括输料主管道、连接吸料装置、气固两相流形成装置、机械式螺旋流起旋装置、气力螺旋流增强装置、分流装置、气固分离装置、除尘装置、储存仓库和自动控制及监控系统。本发明专利技术利用具有耦合增强效应的管道螺旋流来实现粮食农作物的高效、低能耗气固两相流长距离输送，通过密闭管路直接输送到目的地仓库，从而省去水路、铁路或陆路运输造成的间接损失，同时省掉了中间中转环节、节省大量的运费并减少石油资源的消耗和废气排放，真正做到了环保型的长距离管道输送。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稻壳及农作物籽粒气力输送
，尤其涉及一种颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统。
技术介绍
我国是粮食农作物生产和消费大国，从原产地到在加工企业或储备库目前是通过水运运输、陆运运输或铁路运输等物流方式，在装卸、运输中转过程中往往不可避免地造成破袋、散装泄漏及抛洒等损失，浪费了大量的物资、人力和能源，同时对环境造成污染。目前，针对农作物籽粒的装卸虽然也采用一些机械设备，但还是需要大量人力，而且劳动强度大，适用范围小，产生粉尘和较大的噪音，工作环境差。气力输送或气流输送，是将农作物颗粒进行流态化处理利用气流的能量在密闭管道内沿气流方向输送的一种技术，但是无论负压吸送式还是正压压送式都仅仅是用于短距离输送，最长一般不会超出1000米的输送距离，限制了使用范围。因此，研究开发一种能够具有传感和检测功能，同时满足高效、节能及环保要求，能够连续不间断无人值守自动化作业的长途气力输送系统和方法，对于降低经济损失、提高工作效率，实现农作物气力输送储备自动化和高端化具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种全自动化、高效、节能、环保、连续输送、粮食无损耗、无人化操作或值守的颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统，包括输料主管道、连接吸料装置、气固两相流形成装置、机械式螺旋流起旋装置、气力螺旋流增强装置、分流装置、气固分离装置、除尘装置、储存仓库和自动控制及监控系统；连接吸料装置的出料口与气固两相流形成装置的进料口连接，气固两相流形成装置的出料口与输料主管道的进料口连接，机械式螺旋流起旋装置设在输料主管道的进料口处，气力螺旋流增强装置设有若干个，气力螺旋流增强装置沿输料主管道的输料方向间隔均匀布置，输料主管道的出料口通过分流装置与气固分离装置的进料口连接，气固分离装置的固体出口与储存仓库的顶部连接，气固分离装置的气体出口与除尘装置的进气口连接；自动控制及监控系统包括控制系统和沿输料主管道的长度方向上设置的传感检测装置。连接吸料装置设有若干个；连接吸料装置包括吸嘴、波纹软管、轴流风机和复合进料管，吸嘴为下粗上细呈锥筒形结构，吸嘴上端与波纹软管下端固定连接，波纹软管上端与轴流风机的进风口连接，轴流风机的出风口与复合进料管的下端连接；轴流风机的机身上安装有吸料电机和调速器，吸料电机通过调速器与轴流风机的主轴传动连接。气固两相流形成装置的数量与连接吸料装置的数量相等，气固两相流形成装置包括送料离心风机、混流筒、连接管和送料管，送料离心风机的出风口与混流筒的一端连接，连接管水平设置，连接管的一端与复合进料管上部的切向出口连接，连接管的另一端与混流筒的切向进口连接，混流筒的另一端与送料管的一端连接，送料管另一端与输料主管道连接；每个气固两相流形成装置的送料管输送过来的气固两相流物料依次交错并沿输料方向切向进入输料主管道。机械式螺旋流起旋装置包括起旋电机、减速器和螺旋轴，起旋电机的主轴与减速器的动力输入端传动连接，减速器的动力输出轴由输料主管道的前端部伸入到输料主管道内，螺旋轴的前端沿轴线方向开设有盲孔，减速器的动力输出轴伸入到盲孔内并与螺旋轴之间通过平键传动连接，螺旋轴沿径向设有穿过减速器的动力输出轴的紧固螺钉，螺旋轴上沿长度方向设有螺旋叶片；输料主管道的前端通过起旋法兰与减速器的本体连接。每个气力螺旋流增强装置均包括增强离心风机、干燥器、增强进风管、增强出风管和环绕管道，增强离心风机的进风口与增强进风管的一端连接，增强进风管的另一端与干燥器的出风口连接，增强离心风机的出风口与增强出风管的进风口连接，增强出风管的出风口通过增强法兰与环绕管道的进风口连接，环绕管道绕设在输料主管道外，环绕管道的出气口的与输料主管道的圆周切向方向连接；多个气力螺旋流增强装置的环绕管道的出气口沿输料主管道的圆周方向交错布置。分流装置包括至少三根变径管，气固分离装置、除尘装置、储存仓库均与变径管的数量相等，每根变径管的进料口均与输料主管道的出料口连接，每根变径管均与输料主管道的夹角为小于30°；气固分离装置包括旋风分离器，除尘装置包括废气管道、布袋除尘器、罗茨鼓风机、排放管道和过滤水池；每根变径管的出料口分别对应与一个旋风分离器上部切向方向连接，旋风分离器下端通过自动关风器与储存仓库顶部连接，储存仓库通过支架支撑在地面上，储存仓库底部设有电动卸料阀；废气管道的一端由旋风分离器顶部插入到旋风分离器内，废气管道的另一端与布袋除尘器的上部连接，罗茨鼓风机的进风口与布袋除尘器的底部连接，罗茨鼓风机的出风口与排放管道的一端连接，排放管道的另一端伸入到过滤水池的水面下。采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术中的连接吸料装置设有若干个，即为输料主管道设置多个供料点，通过连接吸料装置可将农作物籽粒抽吸到气固两相流形成装置内，在送料离心风机及混流筒的作用下，可将农作物籽粒与空气混合形成稳定的气-固两相流流体，从多处向主进料管集中输入的两相流流体交错依次进入主管道，同时在主管道端部安装的机械式螺旋流起旋装置的螺旋叶片的作用下，各支管输送进来的混合流体间相互耦合增强形成强大螺旋输送流。2、输料主管道中的螺旋输送流在沿输料主管道长距离输送过程中，由于受到管道阻尼作用而逐渐衰减，为此需要逐段增设气力螺旋流增强装置。气力螺旋流增强装置在输料主管道的输送沿途中不同位置进行布置，可以将数个气力螺旋流增强装置交错依次布置在输料主管道的切向入口处，外界潮湿空气经过干燥器的干燥后，由增强离心风机经螺旋风道环绕后最终切线进入主管道，由气力螺旋流增强装置产生的多个螺旋流相互耦合增强后重新形成强大螺旋输送流，以此类推直至输料主管道输送终点。在输料主管道上间隔设置有传感检测装置，传感检测装置的气体压力传感器和风速传感器将监测输送流体的压力和速度信号实时反馈给控制系统，当风压和流速衰减到不足以起旋时，由比较器产生偏差信号，驱动控制器调整气力螺旋流增强装置启动的数量以及调节增强离心风机的转速，以使输料主管道中的螺旋输送流体始终保持在正常工作状态。传感检测装置可以在输料主管道沿程单独设置，控制气力螺旋流增强装置增强螺旋输送的强度，而起监控数据要与输送起始端和末端的主监控系统有数据共享。3、输料主管道末端的分流装置通过多根不同的变径支管进行分流，分流后的输送流体可以进入不同的气固分离装置，经过气固分离装置可以将输料主管道输送过来的物流分别自动送入不同储存仓库进行长期保存，避免了人工进行进仓，节省了劳动力，提高效率，实现了全程自动化处理。气固分离装置是将分流后的气固混合流体送入旋风分离器将固体物流与气流分离，分离后的物流经过下端部的自动关风器送入储存仓库（圆筒料仓）进行储存，圆筒料仓下端安装有电动卸料阀，方便以后卸料使用。经旋风分离器分离出来的带有灰尘杂质的气流进入布袋除尘器进行除尘，布袋除尘器下端口连接罗茨鼓风机，罗茨鼓风机的出口经排放管道进入过滤水池，干净的空气经过过滤水池后排入大气中。4、自动控制及监控系统采用了全输送过程的检测与监控，主监控室可以同时在输送的起始端和输送末端同时设置。在起始端主要检测和控制各个供料点将物本文档来自技高网...

【技术保护点】
颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统，其特征在于：包括输料主管道、连接吸料装置、气固两相流形成装置、机械式螺旋流起旋装置、气力螺旋流增强装置、分流装置、气固分离装置、除尘装置、储存仓库和自动控制及监控系统；连接吸料装置的出料口与气固两相流形成装置的进料口连接，气固两相流形成装置的出料口与输料主管道的进料口连接，机械式螺旋流起旋装置设在输料主管道的进料口处，气力螺旋流增强装置设有若干个，气力螺旋流增强装置沿输料主管道的输料方向间隔均匀布置，输料主管道的出料口通过分流装置与气固分离装置的进料口连接，气固分离装置的固体出口与储存仓库的顶部连接，气固分离装置的气体出口与除尘装置的进气口连接；自动控制及监控系统包括控制系统和沿输料主管道的长度方向上设置的传感检测装置。

【技术特征摘要】
1.颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统，其特征在于：包括输料主管道、连接吸料装置、气固两相流形成装置、机械式螺旋流起旋装置、气力螺旋流增强装置、分流装置、气固分离装置、除尘装置、储存仓库和自动控制及监控系统；连接吸料装置的出料口与气固两相流形成装置的进料口连接，气固两相流形成装置的出料口与输料主管道的进料口连接，机械式螺旋流起旋装置设在输料主管道的进料口处，气力螺旋流增强装置设有若干个，气力螺旋流增强装置沿输料主管道的输料方向间隔均匀布置，输料主管道的出料口通过分流装置与气固分离装置的进料口连接，气固分离装置的固体出口与储存仓库的顶部连接，气固分离装置的气体出口与除尘装置的进气口连接；自动控制及监控系统包括控制系统和沿输料主管道的长度方向上设置的传感检测装置。2.根据权利要求1所述的颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统，其特征在于：连接吸料装置设有若干个；连接吸料装置包括吸嘴、波纹软管、轴流风机和复合进料管，吸嘴为下粗上细呈锥筒形结构，吸嘴上端与波纹软管下端固定连接，波纹软管上端与轴流风机的进风口连接，轴流风机的出风口与复合进料管的下端连接；轴流风机的机身上安装有吸料电机和调速器，吸料电机通过调速器与轴流风机的主轴传动连接。3.根据权利要求2所述的颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统，其特征在于：气固两相流形成装置的数量与连接吸料装置的数量相等，气固两相流形成装置包括送料离心风机、混流筒、连接管和送料管，送料离心风机的出风口与混流筒的一端连接，连接管水平设置，连接管的一端与复合进料管上部的切向出口连接，连接管的另一端与混流筒的切向进口连接，混流筒的另一端与送料管的一端连接，送料管另一端与输料主管道连接；每个气固两相流形成装置的送料管输送过来的气固两相流物料依次交错并沿输料方向切向进入输料主管道。4.根据权利要求3所述的颗粒性粮食农作物长距离管道气力螺旋推进式输送系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永宇，鲁选民，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41