用于波斯美崔克固體泵的固體原料導向裝置的製作方法

2023-05-30 19:26:11 3

專利名稱：用于波斯美崔克固體泵的固體原料導向裝置的製作方法
技術領域：
本文公開的主題涉及一種用於固體(例如顆粒物質)的泵，且更特別地涉及一種固體原料導向器。
背景技術：
波斯美崔克泵提供了固體(例如顆粒燃料或其它物質)的正壓計量(positive metering)。例如，波斯美崔克泵可迫使固體進入固體鎖定狀態，且固體被鍵固定到波斯美崔克泵的旋轉部分上，從而按照計量的量將固體從入口驅動到出口。在出口處，波斯美崔克泵可迫使固體進入固體密封狀態，其中固體阻礙了高壓下氣體的回流。波斯美崔克泵的性能至少部分地依賴於經由入口流向波斯美崔克泵的旋轉部分的固體的吸入效率。不幸的是，現有的波斯美崔克泵常沿著陡峭路徑吸入固體，從而阻礙了固體流動並降低了填充效率。例如，陡峭的路徑可能造成固定的固體空穴、空隙或其它不均勻性，其極大地降低了波斯美崔克泵的性能。

發明內容
在第一實施例中，系統包括固體燃料泵。固體燃料泵包括外殼、設置在外殼中的轉子、第一彎曲通路、第二彎曲通路、埠和設置在埠中的固體燃料導向器，其中轉子包括聯接在輪轂上的第一碟片，第一彎曲通路設置在轉子和外殼之間，位於第一碟片的第一軸向側面上，第二彎曲通路設置在轉子和外殼之間，位於第一碟片的第二軸向側面上，埠穿過外殼而延伸至第一和第二彎曲通路，並且固體燃料導向器相對於外殼是固定的。固體燃料導向器包括第一分流器，其將埠分成通向第一和第二彎曲通路的第一和第二分配通道，並且第一分流器與第一碟片的第一軸向側面或第二軸向側面重疊。在第二實施例中，系統包括波斯美崔克泵導向器，其配置成安裝在波斯美崔克泵的埠中。波斯美崔克泵導向器包括第一分流器，該第一分流器限定通向波斯美崔克泵的第一和第二通路的第一和第二分配通道。第一分流器包括關於第一碟片開口間隔開的第一對護罩壁。波斯美崔克泵導向器還包括橫向於第一分流器延伸的接界(abutment)。在第三實施例中，系統包括波斯美崔克固體原料泵。波斯美崔克固體原料泵包括外殼、設置在外殼中的轉子、第一彎曲通路、第二彎曲通路、進入埠和設置在進入埠中的固體原料導向器，其中轉子包括聯接在輪轂上的第一碟片，第一彎曲通路設置在轉子和外殼之間，位於第一碟片的第一軸向側面上，第二彎曲通路設置在轉子和外殼之間，位於第一碟片的第二軸向側面上，進入埠穿過外殼而延伸至第一和第二彎曲通路，並且固體原料導向器相對於外殼是固定的。固體原料導向器包括限定了通向第一和第二彎曲通路的第一和第二分配通道的第一分流器。第一分流器包括關於第一碟片開口而間隔開的第一對護罩壁，該第一對護罩壁包圍第一碟片的第一周邊部分。第一分流器還包括在第一對護罩壁之間延伸的第一錐形蓋。固體原料導向器還包括橫向於第一分流器延伸的第一接界。


當參照附圖閱讀以下詳細說明時，將更好地理解本發明的這些以及其它特徵、方面和優勢，其中在所有附圖中相似的標號表示相似的部件，其中圖1是利用波斯美崔克泵的整體煤氣化聯合循環(IGCC)發電設備的一個實施例的示意性的方框圖；圖2是波斯美崔克泵的一個實施例的透視圖；圖3是圖2中所示的波斯美崔克泵的一個實施例的透視剖面圖；圖4是圖2中所示的波斯美崔克泵的一個實施例的透視分解圖；圖5是帶有固體原料導向器的入口蓋的一個實施例的內表面的透視圖；且圖6是固體原料導向器的一個實施例的透視圖。零部件列表10固體原料泵100IGCC 系統102燃料源104原料製備單元106氣化器108 爐S110氣體淨化單元111 硫112硫處理器113 鹽114水處理單元116氣體處理器117殘餘氣體成分118燃氣渦輪發動機120燃燒器122空氣分離單元123空氣壓縮機124DGAN 壓縮機128冷卻塔130 渦輪131驅動軸132壓縮機134 負載136蒸汽渦輪發動機138餘熱蒸汽發生器140 負載200 外殼202 Λ Π
204 出口
206轉子
208輪轂
210轉盤
212彎曲通路
214接界
216入口蓋
218進入埠
220邊緣
222固體原料導向器
224分流器
226導向壁
228尖銳邊緣
230分配通道
232護罩壁
244側面
246側面
248第一分流器
250第一分配通道
252第二分配通道
254第二分流器
256第三分配通道
258第三分流器
260第四分配通道
262碟片開口
264轉盤
沈6轉盤
268轉盤
270導流器
272側面
274頂部部分
276導流器
278轉盤
280導流器
282轉盤
292第一彎曲通路
294第二彎曲通路
296第三彎曲通路
298第四彎曲通路
300軸向側面302軸向側面304軸向側面306軸向側面308軸向側面310軸向側面312軸向側面314軸向側面316 主體328內表面330成對護罩壁332成對護罩壁334成對護罩壁336成對護罩壁338成對護罩壁340 側面342 側面344頂部部分346底部部分348 碟片開口350 碟片開口352 碟片開口3M碟片開口356 碟片開口358 蓋子368錐形部分
具體實施例方式以下將描述本發明的一個或多個特定實施例。為了致力於提供這些實施例的簡明描述，在說明書中可能沒有描述實際實施方式的所有特徵。應該懂得，在任何此類實際實施方式的研究中，如同在任何工程或設計項目中一樣，必須做出許多實施方式特定的決策，以實現研究者的特定目的，例如遵循系統及商業相關的約束，其可能從一個實施方式到另一個實施方式而變化。此外，應該懂得此類研究工作可能是複雜且耗時的，但對於受益於本發明公開的普通技術人員仍然是其設計、建造和製造的日常工作。當介紹本發明的各種實施例的元件時，用詞「一 」、「 一個」、「該，，和「所述，，都意圖
表示有一個或多個元件。用語「包括」、「包含」和「具有」都意在為包括性的，並意味著除了列出的元件之外，還可以有其它元件。如以下詳細論述的那樣，所公開的實施例包括在入口和/或出口處具有獨特的流增強特徵的波斯美崔克泵，從而改善了波斯美崔克泵的性能。例如，波斯美崔克泵可包括由平行的轉盤限定的多個彎曲通路，其中入口和/或出口包括帶有至少一個分流器的固體導向器。固體導向器可使固體相對於彎曲通路逐漸地旋轉，從而減少波斯美崔克泵中出現固定的固體空穴、空隙或其它不均勻性的可能性。類似地，分流器可逐漸地將固體流分流到多個分配通道中。在某些實施例中，分流器可與至少一個其中一個平行的轉盤重疊。例如，分流器可包括關於平行轉盤的相對面而延伸的相對的護罩壁。在分流器和平行轉盤之間的重疊關係可減少波斯美崔克泵中的應力、磨損和流動阻力。以下將參照圖1-6詳細論述該波斯美崔克泵的各個方面。現在轉到附圖，並且首先參看圖1，其顯示了利用一個或多個波斯美崔克泵10的整體煤氣化聯合循環(IGCC)系統100的一個實施例的簡圖。用語「波斯美崔克」可定義為能夠計量(例如測量數量)和正壓移動(例如捕獲和強迫移動)由泵10輸送的物質。泵 10能夠計量和正向移動限定體積的物質，例如固體燃料原料。泵10可設計成或者將限定體積的物質移動到低壓區域中，或者高壓區域中。泵路徑可具有圓形形狀或彎曲形狀。雖然波斯美崔克泵10是參照圖1中的IGCC系統100進行論述的，但是所公開的波斯美崔克泵 10的實施例可用於任何合適的應用中(例如，生產化學品、肥料、天然氣代用品、運輸燃料或氫氣)。換句話說，以下IGCC系統100的論述並非意圖將所公開的實施例限制於IGCC。IGCC系統100生產和燃燒合成氣體(即合成氣)以產生電力。IGCC系統100的元件可包括燃料源102，例如固體原料，其可用作用於IGCC的能量源。燃料源102可包括煤、石油焦、生物質、木基材料、農業廢料、焦油、浙青或其它含碳物。燃料源102的固體燃料可傳送至原料製備單元104。原料製備單元104例如可通過斬切、研磨、撕碎、磨碎、粉碎或堆積燃料源102而調整燃料源102的大小或形狀，從而產生乾燥原料。在所示的實施例中，波斯美崔克泵10將原料從原料製備單元104輸送至氣化器 106。波斯美崔克泵10可配置為對自原料製備單元104接收的燃料源102進行計量和加壓。 氣化器106可將原料轉換成合成氣，例如一氧化碳和氫氣的組合物。根據所利用的氣化器 106的類型，此轉換可通過在升高的壓力(例如大約20巴-85巴)和溫度(例如大約700 攝氏度-1600攝氏度)下使原料遭受數量受控的蒸汽和氧氣來實現。氣化工藝可包括使原料經歷高溫分解工藝，由此加熱原料。在高溫分解工藝期間，氣化器106內的溫度可從大約 150攝氏度到700攝氏度變化，取決於用於生成原料的燃料源102。在高溫分解工藝期間加熱原料可產生固體(例如炭)和殘留氣體(例如一氧化碳、氫氣和氮氣)。從來自高溫分解工藝的原料殘留的炭可能只佔初始原料重量的大約30%。然後在氣化器106中可發生燃燒過程。燃燒可包括將氧氣引向炭和殘留氣體。炭和殘留氣體可與氧氣起反應以形成二氧化碳和一氧化碳，其提供用於後續氣化反應的熱量。在燃燒工藝期間的溫度可從大約700攝氏度到1600攝氏度變化。接下來，在氣化步驟期間可將蒸汽引入氣化器106。炭可與二氧化碳和蒸汽起反應，從而產生溫度從大約800攝氏度到1100攝氏度變化的一氧化碳和氫氣。氣化器16本質上利用蒸汽和氧氣以容許其中一些原料被「燃燒」，從而產生一氧化碳並釋放能量，能量可驅動第二反應，第二反應將原料進一步轉換成氫氣和額外的二氧化碳。以這種方式，可由氣化器106製造合成氣體。此合成氣體可包括大約85%的等比例的一氧化碳和氫氣，以及CH4、HCl、HF、⑶S、NH3, HCN和H2S (基於原料的硫含量)。此合成氣體可被稱為未處理的、原始或酸合成氣，因為其例如包含&S。氣化器106還可能產生廢棄物，例如爐渣108，其可能是溼的灰燼材料。此爐渣108可從氣化器106除去並例如作為路基或另一建築材料來處置。為了淨化原始合成氣，可利用氣體淨化單元110。氣體淨化單元110可洗滌原始合成氣體以便從原始合成氣中除去HCl、HF、COS、HCN和&S，其可能包括在硫處理器112中例如通過酸性氣體脫除工藝的硫111的分離。此外，氣體淨化單元 110可通過水處理單元114而從原始合成氣中分離鹽113，水處理單元可利用水淨化技術以便從原始合成氣體產生可用的鹽113。接下來，來自氣體淨化單元110的氣體可包括處理後的脫硫的和/或淨化的合成氣(例如已經從合成氣中除去硫111)，以及痕量的其它化學物，例如NH3(氨)和CH4(甲烷)。氣體處理器116可用於從處理的合成氣中除去殘留氣體成分117，例如氨和甲烷， 以及甲醇或任何殘留化學物。然而，從處理的合成氣中除去殘留氣體成分117是可選的，因為即使包含殘留氣體成分117(例如尾氣)時，處理的合成氣也可用作燃料。這裡，處理的合成氣可包括大約3%的CO、大約55%的H2和大約40%的CO2，並且基本上脫除了 H2S。此處理的合成氣可作為可燃燒的燃料而傳送至燃氣渦輪發動機118的燃燒器120，例如燃燒室。備選地，在傳送到燃氣渦輪發動機中之前可從處理的合成氣除去C02。IGCC系統100還可包括空氣分離單元(ASU) 122。ASU 122可操作以通過例如蒸餾技術而將空氣分離成成分氣體。ASU 122可從輔助空氣壓縮機123供給它的空氣中分離出氧氣，並且ASU 122可將分離的氧氣傳送給氣化器106。另外，ASU 122可將分離的氮氣傳送至稀釋氮(DGAN)壓縮機124中。DGAN壓縮機IM可將自ASU 122接收的氮氣至少壓縮到與燃燒器120中相等的壓力水平，從而不幹擾合成氣的恰當燃燒。因而，一旦DGAN壓縮機124已經將氮氣充分壓縮到恰當水平，則DGAN壓縮機124可將壓縮的氮氣傳送至燃氣渦輪發動機118的燃燒器120。 氮氣可用作稀釋劑，以促進例如排放的控制。如之前所述，壓縮的氮氣可從DGAN壓縮機IM傳送至燃氣渦輪發動機118的燃燒器120。燃氣渦輪發動機118可包括渦輪130、驅動軸131和壓縮機132以及燃燒器120。 燃燒器120可接收燃料，例如可在壓力下從燃料噴嘴注入的合成氣。此燃料可與壓縮空氣以及來自DGAN壓縮機IM的壓縮氮氣進行混合，並在燃燒器120內燃燒。此燃燒可產生熱的加壓的排氣。燃燒器120可將排氣引向渦輪130的排氣口。當排氣從燃燒器120穿過渦輪130 時，排氣迫使渦輪130中的渦輪葉片旋轉，以使沿著燃氣渦輪發動機118的軸線的驅動軸 131旋轉。如圖所示，驅動軸131連接在燃氣渦輪發動機118的各種構件上，包括壓縮機 132。驅動軸131可將渦輪130連接到壓縮機132上，以形成轉子。壓縮機132可包括聯接在驅動軸131上的葉片。因而，渦輪130中的渦輪葉片的旋轉可促使將渦輪130連接到壓縮機132上的驅動軸131使得壓縮機132內的葉片旋轉。壓縮機132中的此葉片的旋轉促使壓縮機132壓縮經由壓縮機132中的進氣口而接收到的空氣。然後可將壓縮空氣供給至燃燒器120，並與燃料和壓縮的氮氣相混合，以容許更高效率的燃燒。驅動軸131還可連接在負載Π4上，其可能是固定負載，例如發電設備中用於生產電功率的發電機。實際上負載134可以是任何合適的裝置，其通過燃氣渦輪發動機118的旋轉輸出來提供動力。IGCC系統100還可包括蒸汽渦輪發動機136和餘熱蒸汽發生器(HRSG)系統138。
9蒸汽渦輪發動機136可驅動第二負載140。第二負載140也可以是用於產生電功率的發電機。然而，第一負載134和第二負載140都可以是其它能夠被燃氣渦輪發動機118和蒸汽渦輪發動機136驅動的其它類型負載。另外，如圖示的實施例中所示，雖然燃氣渦輪發動機 118和蒸汽渦輪發動機136可驅動獨立的負載134和140，但燃氣渦輪發動機118和蒸汽渦輪發動機136還可以串聯使用，以便通過單個軸而驅動單個負載。蒸汽渦輪發動機136和燃氣渦輪發動機118的具體配置可為實施方式特定的，並且可能包括任意段的組合IGCC系統100還可包括HRSG 138。來自燃氣渦輪發動機118的熱的排氣可傳送至HRSG 138中，並用於加熱水和產生蒸汽，蒸汽用於驅動蒸汽渦輪發動機136。來自例如蒸汽渦輪發動機136的低壓段的排氣可被引導至冷凝器142中。冷凝器142可利用冷卻塔 128以熱水交換冷水。冷卻塔1 工作以為冷凝器142提供冷卻水，從而協助從蒸汽渦輪發動機136傳送至冷凝器142的蒸汽冷凝。來自冷凝器142的冷凝物又可被引導至HRSG 138 中。同樣，來自燃氣渦輪發動機118的排氣也可被引導至HRSG 138中，以加熱來自冷凝器 142的水並產生蒸汽。在諸如IGCC系統100的聯合循環系統中，熱的排氣可從燃氣渦輪發動機118流過並傳送至HRSG 138，其在此處可用於產生高壓高溫蒸汽。由HRSG 138產生的蒸汽然後可穿過蒸汽渦輪發動機136，以用於發電。另外，產生的蒸汽還可供給可使用蒸汽的任何其它過程，例如氣化器106中。燃氣渦輪發動機118發電循環經常被稱為「置頂循環」，而蒸汽渦輪發動機136發電循環經常被稱為「及底循環」。通過組合如圖1中所示的這兩個循環，IGCC 系統100可在這兩個循環中導致更高的效率。特別是，可以俘獲來自置頂循環的廢熱，並用於產生蒸汽供及底循環使用的蒸汽。如上面提到的那樣，IGCC系統100可包括一個或多個波斯美崔克泵10。圖2顯示了波斯美崔克泵10的一個實施例的透視圖。波斯美崔克泵10可包括外殼200、入口 202、 出口 204和轉子206。轉子206可包括輪轂208和聯接在輪轂208上的多個基本上相對且平行的轉盤210。轉盤210相對於外殼200可在從入口 202至出口 204的方向上移動。一個或多個導管或彎曲通路212(例如環形通路)可在入口 202和出口 204之間延伸。彎曲通路212可形成於轉盤210的兩個基本相對的面之間。如圖所示，轉盤210的面包括齒，以便將固體從入口 202朝著出口 204的方向驅動。雖然圖2和後續圖中的實施例顯示了四個彎曲通路212，但是其它實施例可利用任何合適數量的碟片，以提供兩個或更多彎曲通路 212。出口 204可包括彎曲通路212之間的一個或多個接界214，以使顆粒物質流轉向而穿過出口 204。入口 202可包括具有進入埠 218的入口蓋216。料鬥(未顯示)可設置在進入埠 218的邊緣220周圍，以便通過重力將顆粒物質漏入進入埠 218。波斯美崔克泵導向器或固體原料導向器222可設置在入口蓋216下面及進入埠 218內。在其它實施例中，固體原料導向器222可設置在出口 204的埠內。固體原料導向器222的部分可延伸到彎曲通路212中。固體原料導向器222可相對於外殼200進行固定。固體原料導向器 222可包括一個或多個分流器2M和/或一個或多個接界226。分流器2M可各包括尖銳的分流器邊緣228，以便使顆粒物質流圍繞邊緣2 逐漸地分流到進入埠 218中，並分流到分配通道230中。例如，尖銳的分流器邊緣2 可以是通向分配通道230的錐形部分或發散部分。分流器2M還可各包括在碟片210上重疊的護罩壁232。接界2 可相對分流器2 橫向延伸，並跨越彎曲通路212，從而逐漸地使顆粒物質流旋轉到轉盤210之間的彎曲通路212中。為了使帶有多個通路212的波斯美崔克泵10以最大的效率運轉，獨特的固體原料導向器222可確保有效且無障礙的流穿過入口 202，從而確保最大的填充效率和穿過泵10 的流的均勻性。然而，在沒有本發明公開的固體原料導向器222的條件下，各種力可能作用在顆粒物質上，以抑制或停止顆粒物質在靠近入口 202的各個區域處的正常流動。例如，當通過進入埠 218供給顆粒物質時，波斯美崔克泵10可在轉子206的旋轉方向上對顆粒物質賦予切向力或推力。此力可能造成顆粒物質在入口 202附近形成死區或固定區域，其可能增加了波斯美崔克泵10中的應力、摩擦、磨損和發熱。更具體地說，當顆粒物質通過進入埠 218而進入波斯美崔克泵10中時，在高速條件(例如15轉每分鐘(RPM))操作下，顆粒物質的流速在靠近進入埠 218的彎曲通路212之間可能是不均勻的。另外，在靠近顆粒物質穿過進入埠 218進入的地方和與入口 202相鄰的入口蓋216的內表面附近，在顆粒物質流中可能形成了氣泡。在這些氣泡內，顆粒物質可能是鬆散的，具有高速。顆粒物質流的此不均勻性可能阻礙了波斯美崔克泵10的填充效率和吞吐能力。另外，波斯美崔克泵 10可能不能在更高的泵送率下運轉，因為在更高速度下的運轉可能增加流的不均勻性。除了流的不均勻性和糟糕填充效率之外，沒有固體原料導向器222可能增加轉盤 210和入口 202附近的入口蓋216的內表面的磨損。當顆粒物質通過進入埠 218進入波斯美崔克泵10中時，顆粒物質可能在入口 202附近的大作用力下而聚集在轉盤210的外邊緣和與入口 202相鄰的入口蓋216的內表面之間。顆粒物質的聚集可能粘在這些區域中， 導致高的應力，其可能導致轉盤210和入口蓋216的內表面磨耗以及發熱。另外，這些高的應力可能增加對於更大扭矩的需求以操作波斯美崔克泵10。如圖3-6中所示，固體原料導向器222的特徵可減輕這些問題。圖3顯示了波斯美崔克泵10的一個實施例沿著泵10的軸線看去的透視剖面圖。與上面相似，波斯美崔克泵10可包括外殼200、入口 202、出口 204和轉子206。轉子206可包括輪轂208和聯接在輪轂208上的多個基本相對且平行的轉盤210，其在轉盤210的軸向側面之間形成了彎曲通路212。入口 202可包括帶有進入埠 218的入口蓋216。如圖所示，進入埠 218跨越多個導管或彎曲通路212。固體原料導向器222可設置在入口蓋216的下面和進入埠 218內。在其它實施例中，固體原料導向器222可設置在出口 204的埠內。固體原料導向器222的部分可延伸到彎曲通路212中。固體原料導向器222可包括定位在一些轉盤210上面的一個或多個分流器224。分流器2M可各包括兩個側面244和M6，它們會聚而形成尖銳的分流器邊緣 228。各個分流器2 的尖銳的分流器邊緣2 可將顆粒物質流圍繞邊緣2 分流到進入埠 218中和分配通道230中。側面244和246彼此遠離地以分流角(例如錐角)從尖銳的分流器邊緣2 發散到泵10中。例如，分流角可在大約0至90度、0至60度、0至45度、0 至30度或0至15度之間的範圍內。作為進一步的示例，分流角可大約為5，10，15，20，25， 30，35，40或45度，或者是它們之間的任何角度。依賴於碟片的布置，固體原料導向器222 可包括任何數量和結構的分流器2M以及相關聯的分配通道230。例如，第一分流器248可限定第一分配通道250和第二分配通道252，第二分流器2M可限定第二分配通道252和第三分配通道256，並且第三分流器258可限定第三分配通道256和第四分配通道沈0。定位在轉盤210上面的分流器2M可與碟片210的一個或兩個軸向側面重疊。例如分流器2 可各包括形成碟片開口沈2的一對護罩壁232。這對護罩壁232可包圍定位在碟片開口 262內的轉盤210的周邊部分。因而分流器2M可與轉盤210的兩個軸向側面重疊。例如，第一分流器248可與轉盤沈4的一個或兩個軸向側面重疊，第二分流器2M可與轉盤沈6的一個或兩個軸向側面重疊，並且第三分流器256可與轉盤沈8的一個或兩個軸向側面重疊。分流器224的護罩壁232對轉盤210的軸向側面的重疊可保護轉盤210免於磨耗，並通過改變進入泵10的向下降落的固體和旋轉泵盤210之間的相互作用而改善進入泵10的固體流動。除了分流器224，固體原料導向器222可包括定位在固體原料導向器222的末端上的導流器270，以有助於引導顆粒物質的流進入波斯美崔克泵10的分配通道中，同時保護轉盤210。導流器270在所有方面都可能類似於分流器224，除了與兩個側面244和246相反各個導流器270可包括單個側面272。側面272還可能遠離側面272的頂部部分274而在進入泵10的流動方向(例如徑向方向)上構成一定角度。例如該角度可在大約0至90 度、0至60度、0至45度、0至30度或0至15度之間的範圍內。作為進一步的示例，該角度可大約為5，10，15，20，25，30，35，40或45度，或者是它們之間的任何角度。定位在轉盤210上面的導流器270可與碟片210重疊。導流器270可各包括單個護罩壁232或可形成碟片開口沈2的一對護罩壁232。這對護罩壁232可包圍定位在碟片開口沈2內的轉盤210的周邊部分。因而導流器270可與轉盤210的一個或兩個軸向側面重疊。例如，導流器276可與轉盤278的一個或兩個軸向側面重疊，並且導流器280可與轉盤282的一個或兩個側面重疊。分流器270的護罩壁232與轉盤210的軸向側面的重疊還可保護轉盤210免於磨損。固體原料導向器222還可包括一個或多個接界226。接界2 可相對分流器224 和導流器270橫向延伸，並跨越彎曲通路212。另外，接界2 可剛好從轉子206的輪轂 208之上朝著進入埠 218徑向向外延伸。接界2 可在徑向方向上相對於轉子206成角度。例如徑向角(即，在接界2 和從轉子206延伸出的徑向線之間的角度)可在大約正負0-90度、0-60度、0-45度、0-30度或0_15度之間的範圍內。作為進一步的示例，徑向角可大約為正負0，5，10，15，20，25，30，35，40或45度，或者是它們之間的任何角度。圖4顯示了波斯美崔克泵10的一個實施例的分解透視圖。波斯美崔克泵10可包括封閉了轉子206的外殼200，轉子包括聯接在多個轉盤278，264, 266, 268和282上的輪轂 208。雖然圖4中的實施例顯示了形成四個彎曲通路四2，294, 296和四8的五個轉盤278， 264, 266, 268和282，但是其它實施例可採用任何合適數量的轉盤210，用於提供兩個或多個彎曲通路212。轉盤278可包括軸向側面300和另一軸向側面。轉盤264可包括軸向側面302和304。轉盤266可包括軸向側面306和308。轉盤268可包括軸向側面310和312。 轉盤282可包括軸向側面314和另一軸向側面。第一彎曲通路292可設置在轉盤278的軸向側面300和轉盤沈4的軸向側面302之間。第二彎曲通路294可設置在轉盤沈4的軸向側面304和轉盤沈6的軸向側面306之間。第三彎曲通路296可設置在轉盤沈6的軸向側面308和轉盤沈8的軸向側面310之間。第四彎曲通路298可設置在轉盤沈8的軸向側面 312和轉盤282的軸向側面310之間。波斯美崔克泵10還可包括入口 202，其包括入口蓋216及進入埠 218。入口蓋 216還可包括主體316，其在切線方向上遵循外殼200的彎曲形狀。固體原料導向器222可設置在入口蓋216的下面和進入埠 218內。固體原料導向器222可通過緊固件(例如螺栓)而聯接在入口蓋216上，以便於輕易拆卸或替換。緊固件還容許調整，從而基於燃料特性和波斯美崔克泵10的操作條件而細調固體原料導向器222的性能。固體原料導向器222 可包括導流器276和觀0以及分流器M8，254和258。導流器276和觀0以及分流器M8， 254和258可包括一個或多個護罩壁232，其在切線方向上遵循轉子206的彎曲形狀。導流器276和280可分別與轉盤278和282的周邊部分重疊。分流器M8，254和258可分別與轉盤沈4，266和沈8的周邊部分重疊。圖5是包括固體原料導向器222的入口蓋216的內表面328的透視圖，其顯示了與轉盤210相互作用的固體原料導向器222的內部特徵。固體原料導向器222包括多對護罩壁330，332，334，336和338。成對的護罩壁330和338可分別是導流器276和觀0的一部分。成對護罩壁332，334和336可分別是分流器對8，2討和258的一部分。各個護罩壁 232的側面340和342可從護罩壁232的頂部部分344向護罩壁232的底部部分346逐漸縮小。護罩壁232的底部部分346可在切線方向上遵循轉子206的曲線。各個護罩壁232 的表面積可能從一個護罩壁232到另一個護罩壁相同或不同。同樣每對護罩壁232的表面積可能從一對護罩壁232到另一對護罩壁相同或不同。每對護罩壁330，332，334，336和 338可間隔開，以分別形成用於轉盤278，264，266，268和282的碟片開口 348，350，352，354 和356。接界2 可設置在每對護罩壁232之間。接界2 可定位在護罩壁232的側面342 附近，並可從護罩壁232的頂部部分344附近延伸至底部部分附近。導流器270和分流器 224還可包括在每對護罩壁232之間延伸的蓋子358，其設置在護罩壁232的頂部部分344 的上面。蓋子358可幾乎朝著護罩壁232的側面340而延伸。因而，蓋子358可填充轉盤 210的邊緣和入口蓋216的內表面3 之間的間隙。結果，每對護罩壁232連同蓋子358 — 起可保護轉盤210和入口蓋216的兩個內表面3 免於磨損。圖6是固體原料導向器222的透視圖，其進一步顯示了分流器2 和接界2 的特徵。如上面提到的那樣，固體原料導向器222可設置在波斯美崔克泵10的入口 202的進入埠 218或出口 204的埠中。固體原料導向器222可包括接界226、分流器2M和導流器 270。接界2 可設置在分流器2 和/或導流器270之間。如上所述，接界2 相對於轉子206可徑向地成角度。分流器2M可包括側面244和M6，它們會聚而形成尖銳的分流器邊緣228。如上所述，側面244和246可相對於邊緣2 而形成分流角。導流器270各包括側面272，如上所述側面相對於各個導流器270的頂部部分274可形成軸向角。分流器224 和/或導流器270可包括關於用於轉盤210的碟片開口 262而間隔開的成對護罩壁232。 各個護罩壁232的表面積可能從一個護罩壁232到另一個護罩壁而相同或不同。同樣每對護罩壁232的表面積可能從一對護罩壁232到另一對護罩壁而相同或不同。備選地，導流器270可包括單個護罩壁232。另外，分流器2 和/或導流器270可包括蓋子358。在包括帶有單個護罩壁232的導流器270的實施例中，蓋子358可在護罩壁232附近延伸。蓋子358還可在成對護罩壁232之間延伸。蓋子358還可包括錐形部分368，其可包括設置在接界226附近的尖銳的分流器邊緣2 (例如分流器224)。蓋子358的錐形部分368可朝著單個護罩壁232或一對護罩壁232發散。固體原料導向器222的部件可能平滑的，並且可包括具有低摩擦係數的物質，從而有助於顆粒物質通過多個分配通道230而流入多個彎曲通路212。可形成固體原料導向器222的物質可包括高分子量塑料、鋁、不鏽鋼或具有低摩擦係數的其它物質。因而，當顆粒物質遇到固體原料導向器222的平滑的低摩擦面時，通過有角度的接界226、尖銳的分流器邊緣2 和分流器224的錐形部分368、以及帶角度的側面272和導流器270的錐形部分368可均勻地引導顆粒物質流進入通向波斯美崔克泵10的多個通路212的多個分配通道230。另外，護罩壁232和錐形蓋358可與轉盤210的周邊部分重疊並包圍轉盤210的周邊部分，這可改變自由下落的顆粒物質和轉盤210之間的相互作用，並且可保護碟片210 以及波斯美崔克泵10的其它材料免於磨損。此外，固體原料導向器222還可防止顆粒物質的固定空穴的形成和顆粒物質累積在轉盤210的邊緣和入口蓋216的內表面3 之間。另外，固體原料導向器222可通過在穿過入口孔218時壓緊顆粒物質而除去靠近顆粒物質穿過進入埠 218處和靠近入口蓋216的內表面328附近形成的氣泡。結果，固體原料導向器222可改善波斯美崔克泵10的流動均勻性和填充效率，減少磨損，改善吞吐能力，提高轉速，以及減少功率消耗和扭矩需求。 此書面描述使用示例來公開本發明，包括最佳模式，並且還使本領域中的技術人員能夠實踐本發明，包括製造和利用任何裝置或系統，並執行任何所含方法。本發明可取得專利的範圍由權利要求限定，並且可包括本領域中的技術人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有並非不同於權利要求字面語言的結構元件，或者如果其包括與權利要求字面語言無實質差異的等效的結構元件，那麼這些其它示例都屬於權利要求的範圍內。
1權利要求
1.一種系統，包括固體燃料泵(10)，包括外殼O00)；設置在所述外殼(200)中的轉子006)，其中所述轉子(206)包括聯接在輪轂(208)上的第一碟片(264)；第一彎曲通路092)，其設置在所述轉子(206)和所述外殼(200)之間，位於所述第一碟片(沈4)的第一軸向側面(30 上；第二彎曲通路094)，其設置在所述轉子(206)和所述外殼(200)之間，位於所述第一碟片(沈4)的第二軸向側面(304)上；埠 018)，其穿過所述外殼(200)而延伸至所述第一彎曲通路( 和所述第二彎曲通路(294)；和設置在所述埠(218)中的固體燃料導向器022)，其中所述固體燃料導向器(222)相對於所述外殼(200)是固定的，所述固體燃料導向器(22 包括第一分流器048)，所述第一分流器(M8)將所述埠(218)分成通向所述第一彎曲通路( 和所述第二彎曲通路 (294)的第一分配通道(250)和第二分配通道052)，並且所述第一分流器(M8)與所述第一碟片(沈4)的第一軸向側面(30 或第二軸向側面(304)重疊。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述埠(218)是進入所述第一彎曲通路 (292)和所述第二彎曲通路094)的固體燃料入口。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述埠(218)是來自所述第一彎曲通路 (292)和所述第二彎曲通路094)的固體燃料出口。
4.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述固體燃料導向器(222)包括在所述埠(218)附近阻礙所述第一彎曲通路( 和所述第二彎曲通路(四4)的至少一個接界 014)，其中所述至少一個接界(214)從所述轉子(200)跨越所述第一彎曲通路( 和所述第二彎曲通路(四4)朝著所述埠(218)徑向向外延伸。
5.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述第一分流器(M8)與所述第一碟片 (264)的第一軸向側面(30 和第二軸向側面(304)重疊，並且所述第一碟片(沈4)延伸到所述第一碟片(264)的第一對護罩壁(332)之間的槽中。
6.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述轉子(200)包括聯接在所述輪轂 (208)上的第二碟片066)，所述第二碟片(沈6)在所述外殼Q00)內部將所述第二彎曲通路(四4)與第三彎曲通路(四6)分隔開，所述固體燃料導向器(22 包括位於所述第二分配通道(252)和第三分配通道(256)之間的第二分流器OM)，並且所述第二分流器(254) 與所述第二碟片(266)的第三軸向側面(306)或第四軸向側面(308)重疊。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述轉子(200)包括聯接在所述輪轂 (208)上的第三碟片068)，所述第三碟片(沈8)在所述外殼(200)內部將所述第三彎曲通路(四4)與第四彎曲通路(四6)分隔開，所述固體燃料導向器(22 包括位於所述第三分配通道(258)和第四分配通道(256)之間的第三分流器058)，並且所述第三分流器(258) 與所述第三碟片068)的第五軸向側面(310)或第六軸向側面(312)重疊。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述第一分流器(M8)包括包圍所述第一碟片(沈4)的第一周邊部分的第一對護罩壁(332)，所述第二分流器(254)包括包圍所述第二碟片(沈6)的第二周邊部分的第二對護罩壁(334)，並且所述第三分流器(258)包括包圍所述第三碟片068)的第三周邊部分的第三對護罩壁(336)。
9.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述第一分流器(M8)包括包圍所述第一碟片(沈4)的第一周邊部分的第一對護罩壁(332)，所述第一分流器(M8)包括在所述第一對護罩壁(332)之間延伸的第一蓋子，並且所述第一蓋子包括朝著所述第一對護罩壁 (332)發散的錐體。
10.一種系統，包括波斯美崔克泵導向器022)，其配置成安裝在波斯美崔克泵(10)的埠中，其中所述波斯美崔克泵導向器(22 包括限定進入所述波斯美崔克泵(10)的第一通路( 和第二通路(四4)中的第一分配通道(250)和第二分配通道(25 的第一分流器048)，所述第一分流器(M8)包括關於第一碟片開口(350)而間隔開的第一對護罩壁(332)，並且所述波斯美崔克泵導向器(222)包括橫向於所述第一分流器(M8)延伸的接界014)。
全文摘要
本發明涉及用于波斯美崔克固體泵的固體原料導向裝置，具體而言，在一個實施例中，系統包括波斯美崔克泵導向器(222)，其配置成安裝在波斯美崔克泵(10)的埠中。波斯美崔克泵導向器(222)包括限定通向波斯美崔克泵(10)的第一通路(292)和第二通路(294)的第一分配通道(250)和第二分配通道(252)的第一分流器(248)。第一分流器(248)包括關於第一碟片開口(350)而間隔開的第一對護罩壁(332)。波斯美崔克泵導向器(222)還包括橫向於第一分流器(248)延伸的接界(214)。
文檔編號C10J3/50GK102249092SQ20111011459
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月19日 優先權日2010年4月19日
發明者K·W·麥卡錫, S·C·拉塞爾, 方一川 申請人:通用電氣公司