專利名稱：應(yīng)用于物料稱量的除塵方法和采用該方法的除塵罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于物料稱量的除塵方法和采用該方法的除塵罩，具體地是在負(fù)壓吸風(fēng)除塵的同時(shí)進(jìn)行正壓補(bǔ)充風(fēng)量，以平衡作用于料筐頂部的風(fēng)壓、提高物料稱量的準(zhǔn)確度，屬于物料輸送與稱量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的國內(nèi)配料輸送行業(yè)，在物料輸送與稱量過程中為防止粉塵擴(kuò)散而造成生產(chǎn)環(huán)境的污染，往往采用離心式風(fēng)機(jī)和除塵罩進(jìn)行負(fù)壓吸風(fēng)除塵。雖然采用除塵裝置能夠凈化生產(chǎn)環(huán)境、預(yù)防操作工人因此而患有呼吸道疾病，但是卻在用于物料稱量的料筐上方形成負(fù)壓區(qū)域而導(dǎo)致稱量精度的下降。對于要求精確稱量的配料系統(tǒng)和生產(chǎn)工藝來說，兼顧精確稱量與通風(fēng)除塵效果一直是較難解決的關(guān)鍵技術(shù)課題。所謂的風(fēng)壓就是垂直于氣流方向的平面所受到的氣流的壓力。根據(jù)伯努利方程可知，風(fēng)壓直接地與風(fēng)速有關(guān)。當(dāng)稱量物料的料筐頂部端口表面積一定時(shí)，根據(jù)風(fēng)速而可測算出負(fù)壓吸風(fēng)除塵時(shí)，料筐受到向上負(fù)壓的壓力大小。現(xiàn)行通常采取的解決手段如下，1、料筐去皮時(shí)，風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；在稱量過程中，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)進(jìn)入精確給料階段時(shí)，再次停止風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種稱量方式對于提高稱量精度較為有效，但是缺點(diǎn)與局限也較為明顯，精確給料時(shí)生產(chǎn)現(xiàn)場粉塵飛揚(yáng)，既操作工人的身體傷害，也會(huì)造成飛揚(yáng)的粉塵難以收集清掃，落于配料設(shè)備上也難以清理；另外，頻繁地關(guān)停風(fēng)機(jī)也會(huì)降低此類設(shè)備的使用壽命。2、風(fēng)機(jī)始終運(yùn)轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速可適當(dāng)調(diào)節(jié)，但是卻對稱量精度造成直接地、明顯地影響，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)直接造成稱量精度地不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的應(yīng)用于物料稱量的除塵方法和采用該方法的除塵罩，在于解決上述問題而在稱量物料的料筐頂端開口表面，即向垂直于負(fù)壓氣流的表面上補(bǔ)充相同的風(fēng)量以抵消負(fù)壓吸風(fēng)形成的風(fēng)壓，使該垂向風(fēng)壓趨于零。本發(fā)明的目的是，通過正壓補(bǔ)充風(fēng)量的手段來均衡料筐自身因負(fù)壓除塵受到的風(fēng)壓，從而達(dá)到料筐內(nèi)外壓力的均衡而提高物料稱量的精確度。另一發(fā)明目的是，兼顧精確稱量與通風(fēng)除塵效果，在凈化生產(chǎn)環(huán)境的同時(shí)保護(hù)操作工人的身體健康。發(fā)明目的還在于，風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的控制是基于除塵與補(bǔ)充風(fēng)量，解決因頻繁地關(guān)停風(fēng)機(jī)而造成的設(shè)備損害。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，所述應(yīng)用于物料稱量的除塵方法包括從料倉輸送的物料被投放至秤頂部的料筐中進(jìn)行稱量，
在稱量過程中，使用在料筐上方設(shè)置的除塵罩進(jìn)行負(fù)壓吸風(fēng)除塵。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于，從除塵罩頂部，朝向料筐的頂端開口排入空氣，以使得料筐頂端開口表面的垂向風(fēng)壓趨于零。如上述基本方案，針對風(fēng)壓是垂直于負(fù)壓氣流方向的料筐頂端開口表面所受到的壓力，為解決負(fù)壓吸風(fēng)對料筐內(nèi)外壓力造成的失衡，從除塵罩頂部朝向料筐補(bǔ)充一定量的正壓風(fēng)量以使得風(fēng)壓作用平面的垂向上下形成零壓差。相當(dāng)于反方向地向料筐施加正向風(fēng)壓，以抵消負(fù)壓吸風(fēng)的影響、提高物料稱量的精度。進(jìn)一步地細(xì)化與同時(shí)提高除塵效果、正壓補(bǔ)充風(fēng)量的改進(jìn)措施是，可在除塵罩的頂部形成排入空氣的進(jìn)風(fēng)區(qū)域，在除塵罩與料筐頂端開口之間形成環(huán)狀的吸風(fēng)除塵區(qū)域。如上述方案，投放入料筐的物料形成的粉塵從除塵罩的環(huán)狀周側(cè)被負(fù)壓吸出，同時(shí)從除塵罩的頂部中間區(qū)域補(bǔ)充正壓風(fēng)量，在負(fù)壓除塵的同時(shí)進(jìn)行物料正常地投放、稱量， 2種方向、不同壓力方向的氣流相互之間干擾影響的程度較小。上述改進(jìn)方案，還有利于消除因物料垂直投放時(shí)下料速度引起的誘導(dǎo)風(fēng)速形成的風(fēng)壓，以及料筐外部的空氣沿其表面向上流動(dòng)時(shí)因產(chǎn)生相對摩擦力而對料筐產(chǎn)生的壓力影響。在實(shí)際配料系統(tǒng)中，所使用的空氣密度、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形成的正、負(fù)壓風(fēng)速都是相同的，因此可單一性通過控制正、負(fù)壓空氣截流面積來實(shí)現(xiàn)所形成風(fēng)壓的相同，即除塵罩的進(jìn)風(fēng)區(qū)域與環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域的表面積相同。基于上述應(yīng)用于物料稱量的除塵方法設(shè)計(jì)構(gòu)思與原理，本發(fā)明還提供了一種采用該方法的除塵罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體地除塵罩設(shè)置在料倉與料筐的垂向之間，在除塵罩的頂部，設(shè)置有用于排入空氣的進(jìn)風(fēng)口，在除塵罩的側(cè)部四周，設(shè)置有用于負(fù)壓除塵、并在除塵罩與料筐頂端開口之間形成環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域的吸風(fēng)口。如上述除塵罩的頂部進(jìn)風(fēng)口，空氣從此排入到除塵罩內(nèi)部空間中并向下施壓于料筐的頂端開口處。當(dāng)除塵罩負(fù)壓吸風(fēng)除塵時(shí)，從料筐頂端開口處吸出的粉塵從除塵罩側(cè)部的環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域進(jìn)入到除塵罩內(nèi)部并途經(jīng)吸風(fēng)口排出。上述兩種正壓補(bǔ)入風(fēng)量與負(fù)壓吸風(fēng)除塵同時(shí)進(jìn)行，在料筐頂端開口表面形成方向相反的正、負(fù)向壓力，當(dāng)料筐頂端開口表面的垂向風(fēng)壓趨于零時(shí)，相當(dāng)于料筐整體受到垂直氣流的壓力影響得以抵消，此時(shí)的稱量數(shù)據(jù)即是物料真實(shí)的重量值。為便于實(shí)際配料生產(chǎn)控制、以及更為直接地測算出需要補(bǔ)入空氣的總量，可以采取相同密度的壓縮空氣，實(shí)施負(fù)壓吸風(fēng)與正壓補(bǔ)風(fēng)操作的風(fēng)機(jī)采取相同的轉(zhuǎn)速與功率，則影響正、負(fù)空氣總量的因素則直接地反映于正、負(fù)壓空氣截流面積，即除塵罩的進(jìn)風(fēng)區(qū)域與環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域，因此可將進(jìn)風(fēng)口的表面積，設(shè)置與環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域(II)的表面積相同。如上所述，本發(fā)明應(yīng)用于物料稱量的除塵方法和采用該方法的除塵罩具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
1、通過正壓補(bǔ)充風(fēng)量的手段實(shí)現(xiàn)均衡料筐自身因負(fù)壓除塵受到的風(fēng)壓，能夠去除料筐整體因受壓影響物料稱量的因素，有效地提高物料稱量的精確度。2、同時(shí)解決精確稱量與通風(fēng)除塵效果的問題，得以在凈化生產(chǎn)環(huán)境的同時(shí)保護(hù)操作工人的身體健康。3、能夠根據(jù)在稱量過程中不停歇地運(yùn)行風(fēng)機(jī)，解決因頻繁地關(guān)停而造成的設(shè)備損害。


現(xiàn)結(jié)合如下附圖對本發(fā)明做出進(jìn)一步地說明。圖1是負(fù)壓吸風(fēng)除塵時(shí)形成風(fēng)壓的原理圖；圖2是本發(fā)明所述除塵罩及其除塵方法示意圖；圖3是圖2的俯向示意圖。圖4是應(yīng)用本發(fā)明所述除塵方法和除塵罩的稱量系統(tǒng)示意圖。如圖1至圖4所示，料倉1，料筐2，秤3，除塵罩4，進(jìn)風(fēng)區(qū)域I，吸風(fēng)除塵區(qū)域II， 進(jìn)風(fēng)口 41，吸風(fēng)口 42，螺旋給料器5。 圖中的箭頭表示的是氣流方向。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖1所示的是產(chǎn)生風(fēng)壓的原理，風(fēng)壓就是垂直于氣流方向的平面所受到的氣流的壓力。根據(jù)如下伯努利方程得出的氣流一風(fēng)壓的對應(yīng)關(guān)系wp = 0. 5 · ro · ν2 <1>其中wp為風(fēng)壓[單位是kN/m2]，ro為空氣密度[單位是kg/m3]，ν為風(fēng)速[單位是 m/s]ο由于空氣密度ro和重度r的關(guān)系為r = ro · g<2>因此 ro = r/g <3>將公式<3>代入公式<1>中，wp = 0. 5 · r · v2/g <4>公式<4>即為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓公式。在標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境下(比如氣壓為1013KPa，溫度為75 V )，空氣重度r = 0. 01225 [kN/m3]，緯度為45°處的重力加速度g = 9. 8 [單位是m/s2]，我們得到wp = v2/1600 <5>此式為用風(fēng)速估計(jì)風(fēng)壓的通用公式?，F(xiàn)將風(fēng)速代入公式<5>，10級大風(fēng)相當(dāng)于24. 5-28. 4m/s,取風(fēng)速上限28. 4m/s,得到風(fēng)壓wp = 0. 5 [kN/m2]，相當(dāng)于每平方米廣告牌承受約51千克的壓力。具體到實(shí)際配料稱量系統(tǒng)中，現(xiàn)有除塵罩負(fù)壓吸風(fēng)口處的風(fēng)速約為0. 5-1. 5m/s, 取風(fēng)速上限1. 5m/s時(shí)，得到的風(fēng)壓為wp = 1. 40625 [N/m2]，相當(dāng)于每平米受到1406. 25克的壓力；取風(fēng)速下限0. 5m/s時(shí)，得到的風(fēng)壓為wp = 0. 15625 [N/m2]，相當(dāng)于每平米受156. 25克的壓力，即形成Pin < Pout的內(nèi)外壓力差現(xiàn)象。結(jié)合現(xiàn)有料筐規(guī)格所形成的頂端開口處表面P受到風(fēng)壓的截面積約為0. 16m2，由于除塵風(fēng)速而對秤產(chǎn)生了約25-225克壓力的負(fù)值影響，這對關(guān)鍵配方物料的精確稱量來說是較為重要的影響因素。結(jié)合圖1和圖2所示，既然風(fēng)壓是垂直于氣流方向的平面P所受到的壓力，如使料筐2頂端開口處的表面P垂向壓差為零，則料筐2就不會(huì)因受到風(fēng)壓而產(chǎn)生對稱量精度的影響。在此忽略物料投放時(shí)因下料速度而引起的誘導(dǎo)風(fēng)速形成的風(fēng)壓，以及忽略因空氣沿料筐2外表面向上流動(dòng)時(shí)因摩擦力而對料筐產(chǎn)生的影響。如圖2、圖3和圖4所示，為達(dá)到料筐2的內(nèi)、外壓力平衡而又能同時(shí)保證除塵效果，所述應(yīng)用于物料稱量的除塵方法包括有從料倉1輸送的物料被投放至秤3頂部的料筐2中進(jìn)行稱量；在稱量過程中，使用在料筐2上方設(shè)置的除塵罩4進(jìn)行負(fù)壓吸風(fēng)除塵，在除塵罩4 與料筐2頂端開口之間形成環(huán)狀的吸風(fēng)除塵區(qū)域II ；從除塵罩4頂部，朝向料筐2的頂端開口排入空氣，在除塵罩4的頂部形成排入空氣的進(jìn)風(fēng)區(qū)域I，進(jìn)風(fēng)區(qū)域I與環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域II的表面積相同；即為使得Pin與Pout相等，應(yīng)滿足如下公式2. “ = 4.去.(400 +450). λ/252 +302其中，2ab即是進(jìn)風(fēng)區(qū)域I的表面積。在正壓補(bǔ)風(fēng)、負(fù)壓吸風(fēng)的空氣密度相同，以及正、負(fù)壓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度與功率相同的前提下，相同的正、負(fù)壓空氣截流面積所形成的風(fēng)壓相同，即料筐2頂端開口表面P的垂向風(fēng)壓趨于零。投放入料筐2的物料形成的粉塵從除塵罩4的環(huán)狀周側(cè)被負(fù)壓吸出，同時(shí)從除塵罩4的頂部中間區(qū)域補(bǔ)充正壓風(fēng)量，在負(fù)壓除塵的同時(shí)進(jìn)行物料正常地投放、稱量。在采用上述除塵方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明所述的除塵罩設(shè)置在料倉1與料筐2的垂向之間，包括有在除塵罩4的頂部，設(shè)置有用于排入空氣的進(jìn)風(fēng)口 41，在除塵罩4的側(cè)部四周，設(shè)置有用于負(fù)壓除塵、并在除塵罩4與料筐2頂端開口之間形成環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域II的吸風(fēng)口 42。其中，進(jìn)風(fēng)口 41的表面積與環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域II的表面積相同。通過以下試驗(yàn)對比數(shù)據(jù)來進(jìn)一步地說明和驗(yàn)證試驗(yàn)1，將除塵罩4頂部的進(jìn)風(fēng)口 41使用塑料布進(jìn)行遮蓋，同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行負(fù)壓吸風(fēng)除塵和物料稱量。其結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于物料稱量的除塵方法，從料倉(1)輸送的物料被投放至秤C3)頂部的料筐⑵中進(jìn)行稱量，在稱量過程中，使用在料筐( 上方設(shè)置的除塵罩(4)進(jìn)行負(fù)壓吸風(fēng)除塵，其特征在于從除塵罩(4)頂部，朝向料筐O)的頂端開口排入空氣，以使得料筐O) 頂端開口表面的垂向風(fēng)壓趨于零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于物料稱量的除塵方法，其特征在于在除塵罩的頂部形成排入空氣的進(jìn)風(fēng)區(qū)域(I)，在除塵罩(4)與料筐(2)頂端開口之間形成環(huán)狀的吸風(fēng)除塵區(qū)域(II)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于物料稱量的除塵方法，其特征在于進(jìn)風(fēng)區(qū)域(I)與環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域(II)的表面積相同。
4.一種采用上述除塵方法的除塵罩，設(shè)置在料倉(1)與料筐( 的垂向之間，其特征在于在除塵罩的頂部，設(shè)置有用于排入空氣的進(jìn)風(fēng)口 G1)，在除塵罩的側(cè)部四周，設(shè)置有用于負(fù)壓除塵、并在除塵罩(4)與料筐(2)頂端開口之間形成環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域(II)的吸風(fēng)口 G2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的除塵罩，其特征在于進(jìn)風(fēng)口的表面積，與環(huán)狀吸風(fēng)除塵區(qū)域(II)的表面積相同。
全文摘要
本發(fā)明應(yīng)用于物料稱量的除塵方法和采用該方法的除塵罩，在稱量物料的料筐頂端開口表面，即向垂直于負(fù)壓氣流的表面上補(bǔ)充相同的風(fēng)量以抵消負(fù)壓吸風(fēng)形成的風(fēng)壓，使該垂向風(fēng)壓趨于零。通過正壓補(bǔ)充風(fēng)量的手段來均衡料筐自身因負(fù)壓除塵受到的風(fēng)壓，從而達(dá)到料筐內(nèi)外壓力的均衡而提高物料稱量的精確度。所述除塵方法是從料倉輸送的物料被投放至秤頂部的料筐中進(jìn)行稱量，在稱量過程中，使用在料筐上方設(shè)置的除塵罩進(jìn)行負(fù)壓吸風(fēng)除塵。從除塵罩頂部，朝向料筐的頂端開口排入空氣，以使得料筐頂端開口表面的垂向風(fēng)壓趨于零。
文檔編號B65G69/18GK102530585SQ20101060295
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者劉金一, 李學(xué)奎, 李路波, 翟福新, 袁仲雪, 高偉 申請人:軟控股份有限公司