CN113454008B - 用于转移固体颗粒的***和方法 - Google Patents

Abstract

用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境转移到第二气体压力下的第二环境的***。该***包括：第一旋转阀，具有与第一环境流体连通的入口；第二旋转阀，具有与第二环境流体连通的出口；中间通道壳体，其界定中间通道，中间通道壳体具有入口和出口，所述入口流体连接到第一旋转阀的出口，所述出口流体连接到第二旋转阀的入口。中间通道与保持在第三气体压力下的第三环境流体连接。第三气体压力高于第一气体压力和第二气体压力，或者低于第一气体压力和第二气体压力。

Description

用于转移固体颗粒的***和方法

技术领域

本发明涉及用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境转移到第二气体压力下的第二环境的***。本发明还涉及将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境转移到第二气体压力下的第二环境的方法。

背景技术

已知的用于转移固体颗粒的***包括旋转阀，也称为旋转进料器或旋转气闸。旋转阀用于固体颗粒加工工业，用于测量固体流量、用于气动输送、并且用作边界以避免粉尘***的传播。在气动输送***中，固体颗粒通过旋转阀落入移动的气流中。旋转阀用作低压固体颗粒存储和高压输送气体之间的压力边界。从旋转阀的高压侧到低压侧存在穿过旋转阀叶片的泄漏气流。

用于将固体颗粒引入在不同压力下工作的工艺的已知***是闭锁式料斗***。该***实现了其中存储固体颗粒的存储环境和其中处理固体颗粒的处理环境之间的隔离。闭锁式料斗***在将一批固体颗粒引入中间容器的批量周期上工作，其中，压力/大气在将这批释放到工艺之前改变。US20090142148公开了这种配置为批量操作的闭锁式料斗***。

闭锁式料斗***的缺点是它批量操作。这意味着不可能具有从储存环境到处理环境的连续固体颗粒流。

FR1569632公开了串联安装的特殊旋转阀的使用，该特殊旋转阀将固体颗粒从高压环境转移到低压环境。两个旋转阀之间压力的值保持在较高压力和较低压力之间。因此，将气体从高压环境转移到低压环境是可能的，并且高压环境和低压环境之间没有获得气体隔离。

发明内容

本发明的目的是提供用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境转移到在第二气体压力下的第二环境的***，其中第一环境和第二环境是完全气体隔离的，并且通过该***，固体颗粒从第一环境连续流动到第二环境是可能的。在本文中，完全气体隔离意味着没有气体从第一环境流入第二环境，也没有气体从第二环境流入第一环境。

为此，本发明提供***，用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境转移到第二气体压力下的第二环境。更具体地，根据本发明的***包括第一旋转阀、第二旋转阀和中间通道壳体。第一旋转阀具有与第一环境流体连通的入口。第二旋转阀具有与第二环境流体连通的出口。中间通道壳体界定中间通道。中间通道壳体的入口与第一旋转阀的出口流体连接，并且中间通道壳体的出口与第二旋转阀的入口流体连接。在操作中，第一旋转阀允许固体颗粒从第一环境转移到中间通道。在操作中，第二旋转阀允许固体颗粒从中间通道转移到第二环境。中间通道与保持在第三气体压力下的第三环境流体连接。第三气体压力高于第一气体压力和第二气体压力，或者低于第一气体压力和第二气体压力。

旋转阀能够连续地将固体颗粒从第一环境转移到第二环境。根据相对于第一气体压力的第三气体压力，气体将从第三环境通过中间通道和穿过第一旋转阀进入第一环境，或者从第一环境通过第一旋转阀和穿过中间通道进入第三环境。此外，根据相对于第二气体压力的中间气体压力，气体将从第三环境通过中间通道和穿过第二旋转阀进入第二环境，或者从第二环境穿过第二旋转阀和通过中间通道进入第三环境。因为第三气体压力保持高于或低于第一气体压力和第二气体压力两者，所以气体将从第三环境通过中间通道并穿过第一和第二旋转阀进入第一和第二环境，或者气体将从第一和第二环境穿过第一和第二旋转阀并通过中间通道进入第三环境。无论哪种，将没有气体从第一环境流入第二环境或者从第二环境流入第一环境。因此，实现了第一环境和第二环境之间的总气体隔离。***可用于希望例如防止有毒或有臭味的材料离开***的情况、防止氧气或空气进入***的情况、防止反应气体混合的情况、或用于本领域已知的任何其他用途的情况。

本发明还提供方法，用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境转移到第二气体压力下的第二环境。更具体地，该方法包括提供用于转移固体颗粒的***。该***包括第一旋转阀、第二旋转阀和中间通道壳体。第一旋转阀具有与第一环境流体连通的入口。第二旋转阀具有与第二环境流体连通的出口。中间通道壳体界定中间通道。中间通道壳体的入口与第一旋转阀的出口流体连接。中间通道壳体的出口与第二旋转阀的入口流体连接。中间通道与第三环境流体连接。在操作中，第一旋转阀允许固体颗粒从第一环境转移到中间通道。在操作中，第二旋转阀允许固体颗粒从中间通道转移到第二环境。该方法还包括将第三环境中的第三气体压力保持在高于第一气体压力和第二气体压力，或低于第一气体压力和第二气体压力。

用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境转移到第二气体压力下的第二环境的方法的效果和优点，与上文参照根据本发明的***所描述的效果和优点相同，并且这些效果和优点在此通过引用***。

将参照示例性实施方式的附图进一步说明本发明。这些实施方式可以组合或可以彼此分开应用。

附图说明

图1示出根据本发明的***的示例的示意图，其中***包括低压槽。

图2示出根据本发明的***的另一示例的示意图，其中***包括气体泵。

具体实施方式

在本申请中，相似或对应的特征由相似或对应的附图标记表示。各种实施方式的描述不限于附图中示出的示例，权利要求书和详细描述中使用的附图标记不旨在限制实施方式的描述，而是被包括以通过参考附图中示出的示例来阐明实施方式。

最一般而言，本发明涉及用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境12转移到第二气体压力下的第二环境14的***10。该***包括第一旋转阀16、第二旋转阀22和中间通道壳体28。第一旋转阀16具有与第一环境12流体连通的入口18。第二旋转阀22具有与第二环境14流体连通的出口26。中间通道壳体28界定中间通道30。中间通道壳体28的入口32与第一旋转阀16的出口20流体连接。中间通道壳体28的出口34与第二旋转阀22的入口24流体连接。在操作中，第一旋转阀16允许固体颗粒从第一环境12转移到中间通道30。第二旋转阀22在操作中允许固体颗粒从中间通道30转移到第二环境14。中间通道30与保持在第三气体压力下的第三环境（44）流体连接。第三气体压力高于第一气体压力和第二气体压力，或者低于第一气体压力和第二气体压力。

用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境12转移到第二气体压力下的第二环境14的***10的效果和优点已经在发明内容部分中描述，并且这些效果和优点通过引用在此处***。第一环境12可以是存储环境。第二环境14可以是具有比第一环境12更高的压力的处理环境。第二环境14可以是例如包括输送气体的气动输送***的一部分。

在实施方式中，第一和第二旋转阀16、22可以同时驱动。第一和第二旋转阀16、22都可以连续驱动。通过同时驱动第一和第二旋转阀16、22，在中间通道30中不需要存储固体颗粒。中间通道30仅需要将固体颗粒从第一旋转阀16转移到第二旋转阀22。因为本发明防止了气体从第一环境12流入第二环境14，反之亦然，所以不需要如闭锁式料斗***所要求的那样批量转移固体颗粒。相反，固体颗粒可以连续传送，这意味着第一和第二旋转阀16、22可以连续操作。

在实施方式中，中间通道壳体28包括tube管（tube）或pipe管（pipe）。当然，tube管或pipe管可包括诸如滑阀的附加设备。因为第一环境12和第二环境14之间的总气体隔离是通过保持第三气体压力高于第一和第二气体压力，或低于第一和第二气体压力来实现的，所以中间通道壳体28不需要包括用于气体隔离的***。这意味着中间通道壳体28的简单设计是足够的。

在实施方式中，第一旋转阀16的入口18位于第一旋转阀16的出口20的上方，或高于第一旋转阀16的出口20。第二旋转阀22的入口24可位于第二旋转阀22的出口26的上方，或高于第二旋转阀22的出口26。第一旋转阀16的出口20可位于第二旋转阀22的入口24的上方，或高于第二旋转阀22的入口24。以这种方式，重力可用于将固体颗粒经由第一旋转阀16、中间通道30和第二旋转阀22从第一环境12转移到第二环境14。

在实施方式中，第三气体压力保持在低于大气压的压力。在固体颗粒进入中间通道30之前和在中间通道30中的固体颗粒转移期间，可以使用低于大气压力来从中间通道30除去空气。这例如在不希望固体材料暴露于空气时是有利的，例如因为固体材料是易燃的。

在实施方式中，第三气体压力保持低于第一气体压力和第二气体压力。该***包括低压槽36，其中低压槽36的压力低于第三气体压力。低压槽36可以实施为真空泵。***10还可包括排放阀38，排放阀38的入口40流体连接至第三环境44，出口流体连接至低压槽36。在操作中，排放阀38允许来自第三环境44和中间通道30的气体朝向低压槽36泄漏。排放阀38用于限制或调节从第三环境44和中间通道30到低压槽36的气体流出，从而确保中间通道30具有稳定的环境。

在替代实施方式中，该***可包括高压源，其出口流体连接到第三环境44，并且其在操作中保持第三气体压力高于第一气体压力和第二气体压力。可选地，该***还可以包括排放阀，该排放阀的入口流体连接到高压源，并且该排放阀的出口流体连接到第三环境44。排放阀用于限制或调节从高压源流入第三环境44和中间通道30的气体，从而确保中间通道30具有稳定的环境。高压源可以包括气体泵42。气体泵42可以实施为气体压缩机或气体鼓风机。可选地，高压源可以包括高压容器。

本发明还涉及将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境12转移到在第二气体压力下的第二环境14的方法。该方法包括提供用于转移固体颗粒的***10。***10包括第一旋转阀16、第二旋转阀22和中间通道壳体28。第一旋转阀16具有与第一环境12流体连通的入口18。第二旋转阀22具有与第二环境14流体连通的出口26。中间通道壳体28界定中间通道30。中间通道壳体28的入口32与第一旋转阀16的出口20流体连接。中间通道壳体28的出口34与第二旋转阀22的入口24流体连接。中间通道30与第三环境44流体连接。在操作中，第一旋转阀16允许固体颗粒从第一环境12转移到中间通道30。第二旋转阀22在操作中允许固体颗粒从中间通道30转移到第二环境14。该方法还包括将第三环境44中的第三气体压力保持在高于第一气体压力和第二气体压力，或低于第一气体压力和第二气体压力。

在发明内容中已经描述了将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境12转移到在第二气体压力下的第二环境14的方法的效果和优点，并且这些效果和优点通过引用在此***。

在实施方式中，第三气体压力保持在低于大气压的压力。该方法还包括在将固体颗粒从第一环境12转移到第二环境14之前和期间从中间通道30去除空气。这例如在不希望固体材料暴露于空气时是有利的，例如因为固体材料是易燃的。

以上描述的各种实施方式可以彼此独立地实现，并且可以以各种方式彼此组合。在详细描述和权利要求书中使用的附图标记不限制实施方式的描述，也不限制权利要求书。附图标记仅用于说明。

图例

10 -***

12 -第一环境

14 -第二环境

16 -第一旋转阀

18 -入口(第一旋转阀的)

20 -出口(第一旋转阀的)

22 -第二旋转阀

24 -入口(第二旋转阀的)

26 -出口(第二旋转阀的)

28 -中间通道壳体

30 -中间通道

32 -入口(中间通道壳体的)

34 -出口(中间通道壳体的)

36 -低压槽

38 -排放阀

40 -入口(排放阀的)

42 -气体泵

44 -第三环境

Claims (9)

1.用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境（12）转移到第二气体压力下的第二环境（14）的***（10），其中，所述***包括：

第一旋转阀（16），具有与所述第一环境（12）流体连通的入口（18）；

第二旋转阀（22），具有与所述第二环境（14）流体连通的出口（26）；以及

中间通道壳体（28），界定中间通道（30），所述中间通道壳体（28）具有入口（32）和出口（34），所述入口（32）流体连接到所述第一旋转阀（16）的出口（20），所述出口（34）流体连接到所述第二旋转阀（22）的入口（24）；

所述第一旋转阀（16）的入口（18）位于比所述第一旋转阀（16）的出口（20）更高的水平；

所述第二旋转阀（22）的入口（24）位于比所述第二旋转阀（22）的出口（26）更高的水平；

所述第一旋转阀（16）的出口（20）位于比所述第二旋转阀（22）的入口（24）更高的水平；

其中，所述第一旋转阀（16）在操作中允许所述固体颗粒从所述第一环境（12）转移到所述中间通道（30），

其中，所述第二旋转阀（22）在操作中允许所述固体颗粒从所述中间通道（30）转移到所述第二环境（14），

其中，所述中间通道（30）流体连接到保持在第三气体压力下的第三环境（44），其中，所述第三气体压力高于所述第一气体压力和所述第二气体压力两者，或低于所述第一气体压力和所述第二气体压力两者，以及

其中，所述第一旋转阀（16）和所述第二旋转阀（22）均进行连续驱动。

2.根据权利要求1所述的***，其中，所述第一旋转阀（16）和所述第二旋转阀（22）同时进行驱动。

3.根据权利要求1所述的***，其中，所述中间通道壳体（28）包括tube管或pipe管。

4.根据权利要求1所述的***，其中，所述第三气体压力保持在低于大气压力的压力。

5.根据权利要求1所述的***，其中，所述第三气体压力保持低于所述第一气体压力和所述第二气体压力，其中，所述***（10）包括低压槽（36），其中，所述低压槽（36）的压力低于所述第三气体压力，以及其中，所述***（10）还包括排放阀（38），所述排放阀的入口（40）流体连接至所述第三环境（44），以及所述排放阀的出口流体连接到所述低压槽（36），以及所述排放阀在操作中允许来自所述第三环境（44）和所述中间通道（30）的气体朝所述低压槽（36）泄漏。

6.根据权利要求1所述的***，其中，所述***还包括高压源，所述高压源的出口流体连接到所述第三环境（44），以及在操作中，所述高压源保持所述第三气体压力高于所述第一气体压力和所述第二气体压力。

7.根据权利要求6所述的***，其中，所述高压源包括气体泵（42）。

8.用于将固体颗粒从第一气体压力下的第一环境（12）转移到第二气体压力下的第二环境（14）的方法，其中，所述方法包括：

提供用于转移所述固体颗粒的***（10），所述***（10）包括：

第一旋转阀（16），具有与所述第一环境（12）流体连通的入口（18）；

第二旋转阀（22），具有与所述第二环境（14）流体连通的出口（26）；以及

中间通道壳体（28），界定中间通道（30），所述中间通道壳体（28）具有入口（32）和出口（34），所述入口（32）流体连接到所述第一旋转阀（16）的出口（20），所述出口（34）流体连接到所述第二旋转阀（22）的入口（24），所述中间通道（30）流体连接到第三环境（44），

所述第一旋转阀（16）的入口（18）位于比所述第一旋转阀（16）的出口（20）更高的水平；

所述第二旋转阀（22）的入口（24）位于比所述第二旋转阀（22）的出口（26）更高的水平；以及

所述第一旋转阀（16）的出口（20）位于比所述第二旋转阀（22）的入口（24）更高的水平；

其中，所述第一旋转阀（16）在操作中允许所述固体颗粒从所述第一环境（12）转移到所述中间通道（30），

其中，所述第二旋转阀（22）在操作中允许所述固体颗粒从所述中间通道（30）转移到所述第二环境（14），

其中，所述第一旋转阀（16）和所述第二旋转阀（22）均进行连续驱动，

将所述第三环境（44）中的第三气体压力保持在高于所述第一气体压力和所述第二气体压力两者的压力、或低于所述第一气体压力和所述第二气体压力两者的压力。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第三气体压力保持在低于大气压的压力，以及其中，所述方法还包括：在将固体颗粒从所述第一环境（12）转移到所述第二环境（14）之前和期间，从所述中间通道（30）去除空气。

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