一種柱塞式粉煤加壓輸送裝置的製作方法

2023-07-07 20:21:34 1

本實用新型涉及煤化工技術領域，特別是指一種柱塞式粉煤加壓輸送裝置。

背景技術：

在煤化工、冶金、食品加工等諸多領域都涉及到粉體的加壓輸送過程。煤氣化，尤其是粉煤加壓氣化是一種潔淨煤利用技術，近年來得到快速的發展，進行了越來越廣泛的利用。粉煤加壓輸送技術是粉煤加壓氣化技術中不可缺少的技術環節。粉煤加壓輸送技術是將幹煤粉從常壓提高至某一特定的高壓，以實現粉煤在高壓下的燃燒與氣化。

目前在工業上使用的粉煤加壓輸送技術主要為鎖鬥加壓輸送，其原理是使用高壓的惰性氣體衝入粉煤加壓鎖鬥，提高壓力，與粉煤儲罐壓力均衡後將粉煤輸送至粉煤儲罐，之後將粉煤鎖鬥中的高壓惰性氣體排放至大氣。如專利公開號為CN1376761的中國專利介紹的幹煤粉加壓氣化過程中幹煤粉的加料裝置包括一個錐面設有惰氣入口裝置的用於儲存粉煤的中間料罐，一個與中間料罐底部通過管線相連接的高壓粉煤倉，一個載氣與粉煤的混合器。粉煤的輸送過程是依靠旋轉給料閥與載氣的組合協同完成的。此種粉煤加壓輸送技術存在的主要缺點在於：加壓過程需要排放大量的惰性氣體如N2、CO2等，造成較大的環境汙染；加壓輸送過程效率低，不能實現連續可調；加壓輸送需要體積大且造價高的耐高壓設備；能耗大，對粉煤管線閥門密封與耐壓要求高。

另外，專利申請號為201510639812.5的中國專利介紹了一種幹煤粉輸送裝置，其主要缺點在於：加壓過程中需要用平衡粉煤缸與高壓環境的壓力，排氣過程中需要進行氣體外排，而這些平衡管線及外排管線在大量粉煤存在的條件下很容易被堵塞；加壓輸送過程效率低，不能實現連續可調；採用的Y型密封不能很好的對磨損量進行補償，造成密封使用壽命不高。

綜上，上述兩種粉煤加壓輸送技術都具有一定的局限性，存在輸送過程效率低、不能實現連續可調等問題。

技術實現要素：

為了解決目前粉煤加壓輸送技術排放大量的惰性氣體，造成較大環境汙染；輸送過程效率低，加料量雖能穩定可控，但不能連續調節；需要體積大且造價高的耐高壓設備；能耗大，對粉煤管線閥門密封與耐壓要求高等問題，本實用新型實施例提供一種柱塞式粉煤加壓輸送裝置，通過活塞部件的運動來提高粉煤的壓力，不需要惰性氣體參與輸送，同時可進行粉煤的連續輸送，具有能耗低的優點。

本實用新型提供的一種柱塞式粉煤加壓輸送裝置，包括：驅動部件和平行設置的兩個輸送通道；所述輸送通道的上下兩端分別與常壓貯罐和粉煤給料罐連接；

所述輸送通道上端為常壓進料閥，所述常壓進料閥的下端出口連接可伸縮粉煤輸送管線，所述可伸縮粉煤輸送管線的下端連接蝸杆粉煤輸送管線，所述蝸杆粉煤輸送管線的下端與活塞部件內部的粉煤進料閥連接，所述活塞部件位於粉煤輸送腔內，所述粉煤輸送腔的上端具有一開孔，所述蝸杆粉煤輸送管線通過所述開孔伸入所述粉煤輸送腔內，所述粉煤輸送腔的下端輸出口連接落料段的上端入口，所述落料段的下端出口與粉煤給料罐連接，所述粉煤輸送腔和落料段的連接處設置有粉煤落料閥；

所述驅動部件用於通過所述蝸杆粉煤輸送管線驅動所述活塞部件在所述粉煤輸送腔內做往復直線運動。

在一種具體實施方案中，所述粉煤進料閥和粉煤落料閥為單向閥。

在一種具體實施方案中，所述粉煤落料閥包括：支撐、滑動缸體、滑動部件、閥芯、彈簧；所述滑動缸體的一端與支撐連接，另一端通過若干根彈簧與閥芯連接；所述滑動部件一端與閥芯相連接，另外一端在所述滑動缸體中滑動。

在一種具體實施方案中，所述活塞部件採用組合式密封結構，組合式密封端部採用耐磨的夾布式密封，主密封採用可補償式密封。

在一種具體實施方案中，所述驅動部件設置於兩個輸送管道的蝸杆粉煤輸送管線之間，所述驅動部件為雙向驅動，正/反向驅動用於驅動左側/右側輸送通道的活塞部件在所述粉煤輸送腔內向下運動且右側/左側輸送通道的活塞部件在所述粉煤輸送腔內向上運動。

在一種具體實施方案中，所述驅動部件包括驅動電機以及連接於所述驅動電機輸出軸上的齒輪，所述齒輪設置於兩個輸送管道的蝸杆粉煤輸送管線之間，且所述齒輪的左、右側輪緣分別與所述蝸杆粉煤輸送管線嚙合。

本實用新型的上述技術方案的有益效果如下：

本實用新型提供的上述柱塞式粉煤加壓輸送裝置，通過活塞部件的運動來提高粉煤的壓力，不需要惰性氣體參與輸送；兩個輸送通道交替工作，當一個輸送通道的活塞部件向下運動時，另外一個輸送通道的活塞部件則向上運動，向上/下運動的活塞部件能為向下/上運動的活塞部件提供一定的動力，減少了動力消耗，同時保證了粉煤的連續輸送；採用單向閥的設計，省去了繁瑣的自動控制，可靠性較高；採用組合式密封結構，大大提高了密封使用壽命；粉煤進料口設置在活塞部件上，與活塞部件一同運動，可以有效解決活塞密封過孔的問題；裝置體積小、重量輕，並且大大減少其他裝置；由於裝置部件的減少，從而減少了粉煤管線。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種柱塞式粉煤加壓輸送裝置結構示意圖；

圖2為粉煤落料閥結構示意圖。

[附圖標記說明]

1、常壓進料閥；

2、可伸縮粉煤輸送管線；

3、蝸杆粉煤輸送管線；

4、驅動部件；

5、活塞部件；

6、粉煤進料閥；

7、粉煤輸送腔；

8、粉煤落料閥；

9、落料段；

10、常壓貯罐；

11、粉煤給料罐；

81、支撐；

82、滑動缸體；

83、滑動部件；

84、閥芯；

85、彈簧。

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

如圖1為本實用新型實施例提供的一種柱塞式粉煤加壓輸送裝置結構示意圖，如圖1中所示，該裝置包括：驅動部件4和平行設置的兩個輸送通道；所述輸送通道的上下兩端分別與常壓貯罐10和粉煤給料罐11連接；所述輸送通道包括常壓進料閥1、可伸縮粉煤輸送管線2、蝸杆粉煤輸送管線3、活塞部件5、粉煤進料閥6、粉煤輸送腔7、粉煤落料閥8、落料段9；其中，輸送通道上端為常壓進料閥1，常壓進料閥1的下端出口連接可伸縮粉煤輸送管線2，可伸縮粉煤輸送管線2的下端連接蝸杆粉煤輸送管線3，蝸杆粉煤輸送管線3的下端與活塞部件5內部的粉煤進料閥6連接，活塞部件5位於粉煤輸送腔7內，粉煤輸送腔7的上端具有一開孔，蝸杆粉煤輸送管線3通過所述開孔伸入粉煤輸送腔7內，粉煤輸送腔7的下端輸出口連接落料段9的上端入口，落料段9的下端出口與粉煤給料罐11連接，粉煤輸送腔7和落料段9的連接處設置有粉煤落料閥8；驅動部件4用於通過蝸杆粉煤輸送管線3驅動活塞部件5在粉煤輸送腔7內做往復直線運動。較佳地，輸送通道垂直於地面設置，以利於其中的粉煤下落。

圖1所示裝置的工作原理為：當輸送通道狀態如圖1左側輸送通道所示時，粉煤輸送腔7中為微負壓，此時常壓貯罐10中的粉煤通過常壓進料閥1進入到可伸縮粉煤輸送管線2繼而進入蝸杆粉煤輸送管線3，在蝸杆粉煤輸送管線3的盡頭設置有粉煤進料閥6，此時粉煤進料閥6為打開狀態，粉煤在此過程中依靠重力自然下降落入粉煤輸送腔7中。當粉煤加滿粉煤輸送腔7時，通過驅動部件4驅動蝸杆粉煤輸送管線3向下運動，此時連接在蝸杆粉煤輸送管線3上的活塞部件5也一起向下移動，對粉煤輸送腔7中的粉煤進行增壓，當壓力高於外界大氣壓時，粉煤進料閥6自動關閉，活塞部件5繼續向下運動，當粉煤輸送腔7中壓力高於粉煤給料罐11時，粉煤落料閥8自動打開，粉煤通過落料段9進入高壓粉煤給料罐11中。隨後，活塞部件5繼續向下移動，到達粉煤輸送腔7底部時，輸送通道狀態如圖1右側輸送通道所示，此時粉煤輸送腔7中的粉煤完全落入到粉煤給料罐11中。隨後通過驅動部件4反向動作，驅動蝸杆粉煤輸送管線3向上運動，進而活塞部件5也向上運動，粉煤落料閥8在粉煤給料罐11高壓的作用下自動關閉，當活塞部件5達到粉煤輸送腔7頂部位置時，粉煤輸送腔7變為微負壓，輸送通道狀態回到圖1左側輸送通道所示。重複上述過程可以保證粉煤連續從低壓到高壓的輸送。

優選地，粉煤進料閥6和粉煤落料閥8為單向閥。由於採用的單向閥設計，省去了繁瑣的自動控制，可靠性較高。

上述實施例中，粉煤進料閥6安裝在活塞部件5內部，與活塞部件5一起運動，這樣的設計解決了活塞部件穿過進料孔的問題，大大提高了密封的效果與使用壽命。

優選地，圖2為粉煤落料閥8的結構示意圖。如圖2所示，粉煤落料閥8包括：支撐81、滑動缸體82、滑動部件83、閥芯84、彈簧85；滑動缸體82的一端與支撐81連接，另一端通過若干根彈簧85與閥芯84連接；滑動部件83一端與閥芯84相連接，另外一端在滑動缸體82中滑動。

圖2所示粉煤落料閥8的工作原理為：當粉煤輸送腔7壓力大於粉煤給料罐11時，閥芯84在壓差作用下克服彈簧85的彈簧力，向下運動到打開位置，當活塞部件5向上運動時，粉煤輸送腔7中的壓力減小，閥芯84在彈簧85的作用下向上運動到關閉位置。通過調整彈簧85的數量可以控制閥門開啟的力，進而控制輸送壓差。

優選地，活塞部件5採用組合式密封結構，其中，組合式密封端部採用耐磨的夾布式密封，主密封採用可補償式密封。即：活塞部件5的端部採用耐磨的夾布式密封，能有效刮除粉煤，使粉煤進入主密封的量大大下降；主密封採用可補償式密封，此密封基體採用可補償式結構，外表覆蓋耐磨材料，這樣的組合式密封結構可以有效增加密封的使用壽命。

優選地，驅動部件4設置於兩個輸送管道的蝸杆粉煤輸送管線3之間，驅動部件4為雙向驅動，正/反向驅動用於驅動左側/右側輸送通道的活塞部件5在粉煤輸送腔7內向下運動且右側/左側輸送通道的活塞部件5在粉煤輸送腔7內向上運動。這樣可以使兩個輸送通道同時反向運動，兩個輸送通道交替工作送料，一方面可以進行粉煤的連續輸送，另一方面可以互為動力，節省動力消耗。

優選地，驅動部件4包括驅動電機以及連接於所述驅動電機輸出軸上的齒輪，所述齒輪設置於兩個輸送管道的蝸杆粉煤輸送管線3之間，且所述齒輪的左、右側輪緣分別與蝸杆粉煤輸送管線3嚙合。

上述方案中，通過活塞部件的運動來提高粉煤的壓力，不需要惰性氣體參與輸送；兩個輸送通道採用交替工作，當一個輸送通道的活塞部件向下運動時，另外一個輸送通道的活塞部件則向上運動，向上/下運動的活塞部件能為向下/上運動的活塞部件提供一定的動力，減少了動力消耗，同時保證了粉煤的連續輸送；採用單向閥的設計，省去了繁瑣的自動控制，可靠性較高；採用組合式密封結構，大大提高了密封使用壽命；粉煤進料口設置在活塞部件上，與活塞部件一同運動，可以有效解決活塞密封過孔的問題；裝置體積小、重量輕，並且大大減少其他裝置；由於裝置部件的減少，從而減少了粉煤管線。

以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。