用於使固體給料泵排氣的系統的製作方法

2023-05-09 16:17:41 2

專利名稱：用於使固體給料泵排氣的系統的製作方法
技術領域：
本文公開的主題涉及一種固體給料泵(solid feed pump),且更具體地涉及一種用於使固體給料泵排氣的系統。
背景技術：
典型的設計成用於固體例如顆粒物質的泵具有單個連續的渠道或多個連續的渠道。例如，該泵可為沿從處於低壓下的進口到處於高壓下的出口的圓形通路驅動固體的旋轉泵。在經泵運輸的過程中，固體鎖定(lock-up)，壓力上升，並且以大致恆定的速率離開該泵。在出口處的壓實狀態下，固體阻止高壓氣體回流。然而，一部分氣體可能經過固體洩漏並且幹擾在進口處的固體攝入而降低泵性能。

發明內容
以下概述了範圍與原始要求保護的發明相稱的實某些施例。這些實施例並非旨在限制要求保護的發明的範圍，相反，這些實施例僅旨在提供對本發明的可能形式的簡要概述。實際上，本發明可涵蓋可與以下陳述的實施例相似或不同的各種形式。根據第一實施例，一種系統包括固體給料燃料泵。該固體給料燃料泵包括構造成將固體燃料流從進口傳送到出口的固體給料流動通路。該固體給料燃料泵還包括排氣口，該排氣口包括過濾器，其中該排氣口構造成排放與固體燃料流相對的流體流。根據第二實施例，一種系統包括構造成聯接到固體給料泵上的固體給料泵排氣口。該系統還包括構造成安裝在固體給料泵排氣口上的固體給料泵過濾器。該固體給料泵過濾器包括可滲透結構。根據第三實施例，一種系統包括構造成聯接固體給料泵的固體給料泵排氣口。該固體給料泵排氣口包括過濾器，該過濾器包括可滲透結構。該系統還包括氣體控制系統。該氣體控制系統包括構造成控制第一氣流沿第一方向通過固體給料泵排氣口遠離固體給料泵的氣體排出系統。該氣體控制系統還包括構造成控制第二氣流沿第二方向通過固體給料泵排氣口以淨化過濾器的過濾器淨化系統。


當參考附圖閱讀以下詳細描述時，本發明的這些和其它特徵、方面和優點將變得更好理解，全部附圖中同樣的附圖標記表示同樣的零件，其中圖I是用於利用單個排氣口從固體給料泵排出流體的系統的一個實施例的示意圖；圖2是用於利用多個排氣口從固體給料泵排出流體的系統的一個實施例的示意圖；圖3是圖I和2的排氣口的一個實施例的局部截面側視圖；圖4是圖I和2的排氣口的一個實施例的局部截面側視圖5是在固體給料泵的出口處具有單個排氣口的圖I和2的固體給料泵的一個實施例的截面側視圖；圖6是圖5的排氣口的一個實施例的分解圖；圖7是圖5的排氣口的一個實施例的截面俯視圖；圖8是圖5的排氣口的一個實施例在圖5的線8-8內且沿圖7的線8_8所取的截面側視圖；圖9是具有多個排氣口的圖I和2的固體給料泵的一個實施例的截面側視圖；圖10是具有排氣口的圖9的固體給料導向件的一個實施例在圖9的線10-10內所取的截面側視
圖11是具有排氣口的圖9的固體給料導向件的一個實施例在圖9的線10-10內所取的截面側視圖；以及圖12是具有排氣口的圖9的固體給料導向件的一個實施例在圖9的線10-10內所取的截面側視圖。零件列表10 系統12固體給料泵14 排氣口16氣體管理系統18固體給料20燃料製備單元22 進口24 出口26燃燒/反應系統28 氣體30過濾器32 導管34 導管36 導管38 閥40 閥42傳感器44氣體控制系統46氣體排出系統48過濾器淨化系統49 風扇50過濾器系統52處理系統54第一方向56壓縮氣體源
58第二方向60控制器70排氣口72排氣口74排氣口76排氣口78過濾器80過濾器 82過濾器84過濾器86歧管88導管90導管92導管94導管96公共管道98閥100 閥102 閥104 閥106 導管108 導管110 導管112 導管122排出通道124可滲透結構134穿孔的過濾器支承件136 孔眼146泵殼體148泵轉子150旋轉方向152彎曲通道154鄰接部156固體給料導向件158 導向壁160 表面162外表面164 漏鬥165 開口
166固體燃料流的方向168排放開口170輸出管172箭頭174上遊方向176環形殼體178排出出口188過濾元件 190過濾元件192過濾元件194過濾元件196排出出口198排出出口200排出出口202排出出口212突出體214槽216延伸體218槽220槽222槽224槽226槽228排出通道230排出通道232排出通道234排出通道236排出通道244方向246方向256排氣口258排氣口260排氣口262排氣口264排氣口266排氣口267排氣口268軸269泵內殼體
270開口280排出通道282上部284下部286通道288槽290方向292方向 302槽312排出通道314排出通道
具體實施例方式以下將描述本發明的一個或更多特定實施例。為了儘量提供對這些實施例的簡明描述，說明書中可能未描述實際實施方案的所有特徵。應當理解的是，在任何此類實際實施方案的開發過程中，與任何工程或設計項目中一樣，必須做出許多針對實施方案特定的決定以實現開發者的特定目標，例如服從於可能因實施方案而異的系統相關和商業相關的約束。此外，應當理解的是，此類開發努力可能複雜且耗時，但對於受益於此公開內容的普通技術人員來說卻將是一項例行的設計、裝配和製造工作。當介紹本發明各種實施例的元件時，用詞「一」、「一個」、「該」和「所述」旨在意味著存在一個或多個元件。用語「包含」、「包括」和「具有」旨在成為包括性的並且意味著可以存在所列元件以外的其它元件。如以下詳細描述的，所公開的實施例包括用於從固體給料泵排出不希望有的高壓氣體的系統，該高壓氣體可幹擾在泵的進口處的固體攝入，可幹擾對運輸管道中的固體的夾持，並且可幹擾在泵的出口處的固體塞的狀態，從而提高泵的性能。例如，在某些實施例中，該系統包括帶有構造成將固體燃料流從進口傳送到出口的固體給料流動通路的固體給料泵，和帶有過濾器的排氣口。該排氣口構造成排放與固體燃料流相對的流體流(例如，高壓氣體)。該過濾器可包括可滲透結構。例如，該過濾器可包括高度穿孔的結構。備選地，該過濾器可包括壓實的顆粒結構，該顆粒結構包括燒結粉末結構、壓實在一起的大量金屬粒子或壓實在一起的大量陶瓷粒子，稱為燒結粒子過濾器。此外，該過濾器可包括設置成鄰近壓實顆粒結構或高度穿孔結構的穿孔的過濾器支承件。該排氣口可包括具有至少一個排出出口的環形殼體，其中穿孔支承件在該環形殼體內呈環狀延伸，並且壓實顆粒結構在穿孔的過濾器支承件內部呈環狀延伸。多個排出通道可聯接到固體給料泵上，其中每個排出通道均包括單獨的過濾元件。在一些實施例中，該系統包括構造成安裝在固體給料泵的排氣口上的固體給料泵過濾器。如上所述，該固體給料泵過濾器包括可滲透結構。實際上，構造成橫向延伸到固體給料泵的固體給料流動通路的固體給料導向件可具有沿排出通道的可滲透結構。在更多實施例中，該系統包括構造成聯接到固體給料泵上的固體給料泵排氣口。如上所述，該固體給料泵排氣口包括過濾器，該過濾器包括可滲透結構。該系統還包括氣體控制系統，該氣體控制系統包括構造成控制第一氣流沿第一方向通過固體給料泵排氣口遠離固體給料泵(即，排出高壓氣體)的氣體排出系統。該氣體控制系統還包括構造成控制第二氣流沿第二方向通過固體給料泵排氣口以淨化過濾器(即，從過濾器去除或清除固體)的過濾器淨化系統。過濾器結合氣體控制系統可允許去除洩漏經過待進行排氣的固體給料泵的出口附近處於壓實狀態下的固體的高壓氣體，從而改善在進口處的固體充填和泵性能。圖I是用於利用單個排氣口 14 (例如，固體給料泵排氣口)從固體給料泵12 (例如，固體給料燃料泵)排出流體(例如，高壓氣體)的系統10的一個實施例的示意圖。固體給料泵12可為Posimetric 慄。術語「posimetric」可定義為能夠計量由泵12遞送的物質(例如，測量該物質的量)並使該物質正向移位(例如，捕獲並迫使該物質移位)。泵12能夠計量限定量的物質例如固體燃料原料(例如，含碳原料)並使其正向移位。泵通路可具有圓形形狀或彎曲形狀。備選地，固體泵通路可以是直線的。泵12可用於任何合適的應用，例如整體氣化聯合循環系統中。其它合適的應用包括化學物、肥料、代用天然氣、運輸用燃料或氫氣的生產。

系統10包括固體給料泵12、排氣口 14和氣體管理系統16。系統10可包括可被用作能量源的燃料源，例如固體給料18。該燃料源可包括煤、石油焦、生物質、木質材料、農業廢料、焦油、浙青或其它固體含碳燃料。可使該燃料源的固體燃料經過燃料製備單元20。燃料製備單元20例如可通過砍削、碾磨、粉碎、磨碎、壓制或粒化燃料源以產生幹固體給料18 (例如，顆粒物質)而重新確定燃料源的尺寸或形狀。換言之，燃料製備單元20構造成製備固體含碳燃料作為用於固體給料泵12 (例如，固體給料燃料泵)的固體給料18。在某些實施例中，固體給料泵12可用於在非燃料應用中運輸固體給料。在圖示的實施例中，燃料製備單元20聯接到固體給料泵12的進口 22上。固體給料泵12構造成計量從燃料製備單元20接收的燃料源並將其運輸到經加壓的環境中。如以下更詳細地描述的，固體給料18在從泵12的出口 24排放前在經由進口 22進入固體給料泵12後從低壓到高壓輸送。在某些實施例中，泵12的進口 22和出口 24的位置可以變化。在經泵12運輸期間，固體給料18鎖定，壓力上升，並且以大致恆定的速率離開泵10。泵12將固體給料18從燃料製備單元20遞送到燃燒/反應系統26。例如，燃燒/反應系統26可包括聯接到固體給料泵12的出口 24上的氣化器。同時，在出口 22處的壓實狀態下，固體給料18形成將位於出口 22處的較高壓力區與泵12中(例如，位於進口 22處)的較低壓力區分離的塞。特別地，固體給料塞阻止流體(例如，高壓氣體28)回流到泵12中(例如，沿上遊方向)，該回流與固體給料18的固體燃料流(例如，沿下遊方向)相對。然而，固體給料塞可稍微可滲透並且允許高壓氣體28洩漏到泵12內。氣體28回流到固體給料泵12中可幹擾在泵12的進口 22處充填固體給料18，可幹擾對運輸管道中的固體的夾持，並且可幹擾固體從泵12的出口的平順排放。泵12包括用於從固體給料泵12去除高壓氣體28的排氣口 14。換言之，排氣口 14構造成排放與固體燃料流(例如，固體給料流)相對的流體流(例如，較高壓力氣流)。在某些實施例中，泵12可包括多於一個排氣口 14。如以下更詳細地描述的，排氣口 14的位置可變化。例如，排氣口 14可位於出口 24周圍，進口 22與出口 24之間的鄰接部(abutment)上(在此處固體給料18不流動)，出口 24附近的滑移管道上，泵轉子上，鄰近進口 22的鄰接部上，或設置成鄰近出口 24的固體給料導向件上。
排氣口 14包括過濾器30。過濾器30包括可滲透結構(即，朝向氣體)。例如，過濾器30可包括高度多孔結構。備選地，過濾器30可包括如以下更詳細地描述的壓實顆粒結構。例如，該壓實顆粒結構(例如，燒結結構)可包括燒結粉末結構，壓實在一起的大量金屬粒子，或壓實在一起的大量陶瓷粒子，稱為燒結粒子結構。在一些實施例中，過濾器30的可滲透結構可移除，且因此可用另一可滲透結構更換，以防止過濾器30堵塞。在某些實施例中，過濾器30包括設置成鄰近可滲透結構的穿孔的過濾器支承件。如圖所示，氣體管理系統16經由導管32、34和36聯接到排氣口 14上。閥38和40分別將導管32聯接到導管34和36上。在某些實施例中，閥38和40包括三向閥。一個或更多傳感器42沿導管32設置在閥38與40之間，以進行流體流(例如，氣流)的流量和/或壓力測量。在某些實施例中，傳感器也可在閥38上遊設置在泵12上。氣體管理系統16包括氣體控制系統44，氣體控制系統44包括氣體排出系統46和過濾器淨化系統48。導管34和36分別聯接到過濾器淨化系統48和氣體排出系統46上。風扇49沿導管36設置在閥40與氣體排出系統50之間，以誘導氣體流動。氣體排出系統46包括構造成過濾從固體給料泵12排出的氣體28的過濾器系統50。過濾器系統50可包括用於從氣體28去除 固體粒子的袋式除塵器。氣體排出系統46還包括構造成處理排出的高壓氣體28以去除和/或捕集氣體28中存在的化學物的處理系統52。氣體排出系統46聯接到排氣口 14上並且構造成控制第一氣流(例如，高壓氣體)沿第一方向54通過排氣口 14(例如，固體給料泵排氣口)遠離固體給料泵12。在某些實施例中，氣體排出系統46和/或風扇49可局部位於泵12附近或者在集中位置例如在工廠遠離泵12。過濾器淨化系統48包括壓縮氣體源56。過濾器淨化系統48構造成控制來自源56的第二氣流沿第二方向58通過排氣口 14以淨化(例如，清潔)過濾器30。在排出期間，排氣口 14構造成沿第一方向54經過濾器30從固體給料泵12排出氣體28 (例如，高壓氣體)。在淨化期間，過濾器淨化系統48構造成引導來自壓縮氣體源56的淨化氣體沿與第一方向54相反的第二方向58通過過濾器30。淨化氣體的實例可包括氮氣或二氧化碳。氣體控制系統44包括控制器60，該控制器構造成經由對閥38和40 二者的控制來控制氣流通過導管32、34和36並且控制氣體排出系統46和過濾器淨化系統48。特別地，控制器60從設置在閥38和40之間並且設置在泵12處的一個或更多傳感器42接收反饋。該反饋包括與通過導管32的氣流有關的流量和/或壓力測量。在排出操作期間，控制器60調節閥38，以允許第一氣流(例如，高壓氣流)沿導管32沿第一方向54遠離固體給料泵12，但不允許氣流沿導管34往來於過濾器淨化系統48。另外，控制器60調節閥40以允許氣流沿導管36流向氣體排出系統46。例如，控制器60可控制閥在壓力高的情況下增加流量或者在壓力低的情況下減少流量。在淨化操作期間，控制器60調節閥38以允許第二氣流(例如，經淨化的氣體)沿第二方向58通過排氣口 14，以淨化過濾器30。另外，控制器60關閉閥40並且調節閥38，以允許從導管34到導管32的氣流流向過濾器30，但不允許氣體沿導管32流向閥40。控制器60可基於來自傳感器42的反饋和/或在例行基礎上啟動淨化操作。例如，可基於多種因素，包括所使用的固體給料18的類型和固體給料泵12的總工作小時數，來計劃例行淨化操作。備選地，可僅基於時間(例如，自最近一次淨化操作以來的分鐘數或小時數)周期性地計劃例行淨化操作。控制器60可自動和/或手動用於控制排出和淨化操作。如上所述，該實施例允許去除洩漏經過待進行排氣的固體給料泵12的出口 24中或附近的壓實固體的高壓氣體，以改善在進口 22處的固體充填和泵性能。如上所述，固體給料泵12可包括多個排氣口 14。圖2是用於利用多個排氣口 14從固體給料泵12排出流體(例如，高壓氣體)的系統10的一個實施例的示意圖。一般而言，除了以下指出的差別外，系統10與圖I中所述一樣。例如，固體給料泵12包括多個排氣口 14 (例如，70、72、74和76)，每個排氣口均包括過濾器30 (例如，78、80、82和84)。在某些實施例中，排氣口 14和它們相應的過濾器30與其它排氣口 14分離。在其它實施例中，排氣口 14和它們相應的過濾器30形成單個單元的一部分。例如，排氣口 14 (參看圖9)包括連接到固體給料泵12上的多個排出通道(例如，70、72、74和76)，過濾器30包括多個過濾元件(例如，78、80、82和84)，並且多個排出通道70、72、74和76中的每個排出通道70、72,74和76均具有多個過濾元件78、80、82和84中的單獨的過濾元件78、80、82和84。如以下更詳細地描述的，排氣口 14的位置可變化。例如，排氣口 14可位於出口 24周圍，進口22與出口 24之間此處固體給料18不流動的泵殼體上，出口 24附近的滑移管道上，泵轉子上，鄰近進口 22的鄰接部上，或者設置成鄰近出口 24的固體給料導向件上。 如圖所示，每個排氣口 70、72、74和76及其相應的過濾器78、80、82和84均經由相應的導管88、90、92和94聯接到歧管86上。歧管86將來自每個導管88、90、92和94的流體流(例如，高壓氣體28)合併到公共導管96中。公共導管96聯接到閥40上。如上所述，一個或更多傳感器42沿公共導管96設置在閥40前面。閥40將公共導管96聯接到導管36上，該導管36聯接到氣體管理系統16的氣體排出系統46上。每個導管88、90、92和94均分別包括閥98、100、102和104。如上所述，在某些實施例中，閥98、100、102和104包括三向閥。閥98、100、102和104將導管88、90、92和94聯接到相應的導管106、108、110和112上。導管106、108、110和112聯接到氣體管理系統16、特別是過濾器淨化系統48上。如上所述，氣體控制系統44的控制器60響應於來自一個或更多傳感器42的反饋而經由對氣體排出系統46、過濾器淨化系統48以及閥98、100、102和104的控制來控制排出和淨化操作。在某些實施例中，控制器66可利用固體給料泵12的所有排氣口 70、72、74和76來執行排出或淨化操作。在其它實施例中，控制器66可僅利用排氣口 70、72、74和76中的一部分而不使用其它排氣口 70、72、74和76來執行排氣和/或淨化操作。在一些實施例中，控制器66可同時利用所有排氣口 70、72、74和76來執行排出和淨化操作。例如，排氣操作可發生在排氣口 70、72和74中，而淨化發生在排氣口 76中。實際上，排出和/或淨化操作的任何組合可獨立地或同時發生在排氣口 70、72、74和76中。如上所述，該實施例還允許去除洩漏經過待進行排氣的固體給料泵12的出口 24附近處於壓實狀態下的固體的高壓氣體，以改善在進口 22處的固體充填和泵性能。圖3和4提供了以上利用的排氣口 14的實施例。圖3是圖I和2的排氣口 14的一個實施例的局部截面側視圖。排氣口 14(例如，固體給料泵排氣口)構造成聯接到固體給料泵12上。排氣口 14包括固體給料泵過濾器30和多個排出通道122。在某些實施例中，多個排出通道122與固體給料泵12的構件(例如，固體給料導向件)形成整體。在其它實施例中，排氣口 14包括單個排出通道122。多個排出通道122允許氣體(例如，高壓氣體)從固體給料泵12沿第一方向54經過濾器30排出。另外，多個排出通道122允許淨化氣體沿與第一方向54相反的第二方向58流經過濾器30。固體給料泵過濾器30構造成安裝在固體給料泵12的排氣口 14上。如圖所示，過濾器30直接安裝在固體給料泵12上。固體給料泵過濾器30包括可滲透結構124。例如，可滲透結構124包括高度穿孔的結構。備選地，可滲透結構124包括壓緊或壓實顆粒結構。在某些實施例中，壓實顆粒結構包括壓緊在一起的大量粒子。例如，壓實顆粒結構可包括壓實在一起的大量金屬粒子、大量陶瓷粒子或其結合。金屬可包括不鏽鋼、銅或其它金屬合金。在一些實施例中，壓實顆粒結構可包括燒結粉末結構。燒結粉末結構也可包括大量金屬粒子、大量陶瓷粒子或其結合。粒子的尺寸範圍可為從大約0. I至100微米、0. I至50微米、0. I至20微米、0. I至10微米或任何其它尺寸。例如，粒子的尺寸可為大約1、2、3、4、5、
6、7、8、9、10、15或20微米，或者任何其它尺寸。可滲透結構的平均開口或孔隙尺寸範圍可為從大約0. I至100微米、0. I至50微米、0. I至20微米、0. I至10微米或任何其它開口或孔隙尺寸。例如，平均開口或孔隙尺寸可小於大約1、10、20、30、40、50、60、70、80、90或100微米。具有壓實顆粒結構的實施例中的平均孔隙尺寸可取決於粒子組分、溫度、粒徑、燒結工藝的持續時間和其它因素。

圖4是圖I和2的排氣口 14的另一實施例的局部截面側視圖。排氣口 14除了以下指出的一些差別外與圖3中所述一樣。排氣口 14包括單個排出通道122和固體給料泵過濾器30。過濾器30包括可滲透結構124和設置成鄰近可滲透結構124的穿孔的過濾器支承件134。穿孔的過濾器支承件134包括直徑範圍為從大約1/32英寸至1/4英寸或任何其它尺寸的孔眼136。例如，孔眼136的直徑可為大約1/32英寸、1/16英寸、1/8英寸或1/4英寸。孔眼之間的間距範圍可為從1/32英寸到1/4英寸。一般而言，孔眼136可大於可滲透結構124的開口或孔隙。穿孔的過濾器支承件134可包括金屬，例如不鏽鋼或另一種高合金鋼。如上所述，固體給料泵過濾器30構造成安裝在固體給料泵12的排氣口 14上。如圖所示，可滲透結構124經由穿孔的過濾器支承件134安裝在固體給料泵12上。圖3和4中的排氣口 14的實施例能夠實現洩漏經過固體給料泵12的出口 24附近處於壓實狀態下的固體的高壓氣體的排出，從而改善在進口 22處的固體充填和泵性能。如上所述，排氣口 14可位於遍及固體給料泵12的各個位置。圖5是在固體給料泵12的出口 24處具有單個排氣口 14的圖I和2的固體給料泵12的一個實施例的截面側視圖。如圖5中所示，固體給料泵12包括泵殼體146、進口 22、出口 24、設置在泵殼體146中的泵裝置148以及排氣口 14。泵轉子148可包括兩個或更多個基本上相對且平行的旋轉盤，該旋轉盤包括由突出體限定以驅動旋轉盤之間的固體的分散腔室。旋轉盤可相對於泵殼體146沿旋轉方向150從進口 22朝出口 24移動。進口 22和出口 24聯接到內部給料通道或彎曲通道152(例如，圓形或環形通道)上。在某些實施例中，泵12可包括多個通道152。此外，在一些實施例中，泵12可構造成具有通過相對且平行的移動壁驅動的直線流動通道。彎曲通道152設置在兩個旋轉盤之間並在泵殼體146內。彎曲通道152包括構造成將固體燃料流(例如，固體給料)從進口 22傳送到出口 24的固體給料流動通路。換言之，固體給料流動通路152從進口 22到出口 24在泵轉子148周圍彎曲。鄰接部154設置成鄰近進口 22。固體給料導向件156設置成鄰近出口 162。固體給料導向件156跨越旋轉盤之間的彎曲通道152延伸。如圖所示，固體給料導向件156構造成橫向延伸到固體給料泵12的固體給料流動通路152中。固體給料導向件156可包括導向壁158和與泵轉子148交接的表面160。為了確保固體給料泵12的有效性能，可使固體給料導向件156的轉子交接表面160的輪廓接近泵轉子148的外表面162的形狀。
當固體給料(例如，顆粒物質)經漏鬥164被供給通過位於較低壓力區域的進口22的開口 165時，固體給料泵12沿泵轉子148的旋轉方向150向顆粒物質施加切向力或推力。固體給料流166的方向(即，沿下遊方向)為從進口 22到位於較高壓力區域的出口24。當固體給料旋轉通過固體給料流動通路152時，固體給料遇到設置成鄰近跨越固體給料流動通路152延伸的出口 24的固體給料導向件156的導向壁158。在此區域內，固體給料被壓實，形成固體塞，並且以大致恆定的速率離開泵12。固體給料導向件156經出口 24並經排放開口 168將固體給料傳送到連接到高壓容器上的大致通過箭頭172表示的輸出管170中或傳送管路中。如上所述，處於壓實狀態下的固體給料在出口 24處形成塞，以阻止高壓氣體沿與固體燃料流(例如，固體給料流)相對的上遊方向174回流到固體給料泵12中。排氣口 14設置在輸出管170周圍。排氣口 14構造成排放與固體給料流相對的流體流174 (例如，高壓氣體)。排氣口 14包括具有至少一個排出出口 178的環形殼體176、在環形殼體176內部呈環狀延伸的穿孔的過濾器支承件134、以及在穿孔的過濾器支承件134內部呈環狀延 伸的可滲透結構124。可滲透結構124和穿孔的過濾器支承件134與上述一樣。排氣口 14允許來自輸出管170的高壓氣體經一個或更多排出出口 178排出。因此，可改善在進口 22處的固體充填和泵性能。圖6-8圖示了圖5中的排氣口 14的更多實施例。圖6是圖5的排氣口 14的一個實施例的分解圖。如上所述，排氣口 14包括具有至少一個排出出口 178的環形殼體176、在環形殼體176內部呈環狀延伸的穿孔的過濾器支承件134、以及在穿孔的過濾器支承件134內部呈環狀延伸的可滲透結構124。如圖所示，過濾器30的可滲透結構124包括多個過濾元件188、190、192和194。過濾元件的數量範圍可為從I至16、I至12、I至8、I至4、I至2或任何其它合適的數量。在某些實施例中，過濾元件可彼此疊置。例如，過濾元件可彼此豎直地疊置。過濾元件188、190、192和194設置在穿孔的過濾器支承件134內。過濾元件188、190、192和194以及穿孔的過濾器支承件134設置在殼體176內。殼體176包括至少一個排出出口 178。如圖所示，殼體176包括多個排出出口 196、198、200和202。排出出口178的數量範圍可為從I至8或任何其它合適的數量。圖7圖示了圖5的排氣口 14的組裝。圖7是圖5的排氣口 14的一個實施例的截面俯視圖。殼體166包括構造成允許殼體166與穿孔的過濾器支承件134和過濾器30的可滲透結構124組裝的固定器212。固定器212的數量範圍可為從I至8、1至4、1至2或任何其它合適的數量。特別地，固定器212包括允許穿孔的過濾器支承件134插入殼體176內的槽214。另外，固定器212包括延伸體216。相鄰的固定器212的相鄰延伸體216形成允許可滲透結構124插入的槽218。槽218的數量範圍可為從I至8、1至4、1至2或任何其它合適的數量。如圖所示，通過固定器212形成的槽218包括槽220、222、224和226。這些槽220、222、224和226分別支承過濾元件188、190、192和194。槽218構造成允許過濾元件在每個槽218內彼此豎直地疊置。在某些實施例中，過濾元件可包括臺階狀突耳使得過濾元件的表面與固定器212齊平。固定器212和穿孔的過濾器支承件134形成獨立的排出通道228，例如排出通道230、232、234和236。每個排出通道230、232、234和236均與相應的過濾元件188、190、192和194以及相應的排出出口 196、198、200和202相關。由於獨立的排出通道228，能夠如上所述對每個排出通道228獨立地執行排出和淨化操作。
圖8是圖5的排氣口 14的一個實施例在圖5的線8-8內且沿圖7的線8_8所取的截面側視圖。排氣口 14構造成沿方向244經過濾器30從固體給料燃料泵12排出氣體(例如，高壓氣體)。特別地，在排出操作期間，氣體經可滲透結構124和穿孔的過濾器支承件134沿方向244行進到排出通道228。排出通道228中的氣體經由排出出口 178排出到氣體排出系統46，例如，以用於在袋式除塵器處進行過濾。備選地，在淨化操作期間，淨化氣體在排出出口 178中被接收並沿與方向244相反的方向246被引導，以清潔或淨化可滲透結構124。圖6-8中的實施例能夠實現洩漏經過固體給料泵12的出口 24附近處於壓實狀態下的固體的高壓氣體的排出，從而改善在進口 22處的固體充填和泵性能。如上所述，多個排氣口 14可位於遍及固體給料泵12的各個位置。圖9是具有多個排氣口 14的圖I和2的固體給料泵12的一個實施例的截面側視圖。固體給料泵12除了泵12包括多個排氣口 14外與以上在圖9中所述一樣。如上所述，輸出管170包括設置在輸出管170周圍的排氣口 256。另外，固體給料泵12包括沿固體給料導向件156的導向壁158定位的排氣口 258、設置在進口 22與出口 24之間此處固體給料不流動的泵殼體146上 的排氣口 260、出口 24附近的滑移導管上的排氣口 262、設置在泵轉子148上的多個排氣口264和267、以及設置在鄰近進口 22的鄰接部154上的排氣口 266。每個排氣口 256、258、260、262、264、266和267均包括如上所述的過濾器30和可滲透結構124。排氣口 258、260、262和266經殼體146將氣體排出到氣體排出系統46，例如，以用於在袋式除塵器處進行過濾。排出口 264經轉子148將氣體排出到在轉子148中居中地定位的軸268。氣體可從軸268經開口 270排出到如上所述的氣體排出系統46。排氣口 267經轉子148將氣體排出到在轉子148內部的泵內殼體269。氣體可從殼體269經開口(未示出)排出到如上所述的氣體排出系統46。在一些實施例中，泵12包括排氣口 256、258、260、262、264、266和267中的至少一個或更多。在其它實施例中，泵12包括所有排氣口 256、258、260、262、264、266和267。排氣口 14結合如上所述的氣體管理系統操作。實際上，在某些實施例中，一部分排氣口 14的組合可進行排出操作而其它排氣口 14進行淨化操作。排氣口 14的這些不同實施例能夠實現洩漏經過固體給料泵12的出口 24附近處於壓實狀態下的固體的高壓氣體的排出，從而改善在進口 22處的固體充填和泵性能。圖10-12圖示了與圖9中的固體給料導向件156相關的排氣口 258的實施例。圖10是具有排氣口 258的圖9的固體輸送導向件156的一個實施例在圖9的線10-10內所取的截面側視圖。如上所述，固體給料導向件156包括導向壁158和轉子交接表面160。固體給料導向件156還包括公共排出通道280和過濾器30，該過濾器包括沿排出通道280的可滲透結構124。公共排出通道280從固體給料導向件256的上部282延伸到其下部284。在某些實施例中，排出通道280可延伸到固體給料導向件156的背面，以從導向件156的背面排出氣體。公共排出通道280流體聯接到與固體給料導向件156的下部284形成整體的孔眼或通道286。固體給料導向件156的下部284包括用於將可滲透結構124附接到固體給料導向件156的導向壁158上並且跨越通道286的凹部或槽288。可滲透結構124可移除並且可更換(例如，如果結構被磨損)。另外，根據固體給料的類型、預期的氣體和其它因素，可滲透結構124可由不同結構124替換。包括可滲透結構124的固體給料導向件156橫向延伸到泵12的固體給料流動通路152中。固體給料泵12中存在的高壓氣體從泵12沿方向290流經過濾器30並經公共排出通道280流向氣體排出系統46。在淨化操作期間，淨化氣體流經通道280，然後沿與方向290相反的方向292流經通道286和過濾器30。淨化氣流清潔過濾器，以去除積聚在過濾器30上的顆粒物質。圖11是具有排氣口 258的圖9的固體輸送導向件156的另一實施例在圖9的線10-10內所取的截面側視圖。固體給料導向件除了以下指出之處外與在圖10中所述一樣。排出通道280從固體給料導向件156的上部282延伸到其下部284並一直延伸到過濾器30。過濾器30包括如上所述的穿孔的過濾器支承件134和可滲透結構124。穿孔的過濾器支承件134還包括用於將穿孔的過濾器支承件134附接到固體給料導向件156的導向壁158上的凹部或槽302。可滲透結構124鄰近穿孔的過濾器支承件134被附接在槽288中。因此，可滲透結構124和穿孔的過濾器支承件134 二者都可移除並且可更換。另外，根據固體給料的類型、預期的氣體和其它因素，可滲透結構124和穿孔的過濾器支承件134可由不同結構124和支承件134替換。圖12是具有排氣口 258的圖9的固體輸送導向件156的一個實施例在圖9的線 10-10內所取的截面側視圖。該固體給料導向件除了該固體給料導向件包括通過分隔件316分離的兩個排出通道312和314外與在圖11中所述一樣。在某些實施例中，通道的數量可以變化。例如，通道的數量可從I至8或任何其它合適的數量變化。如圖所示，兩個通道312和314可允許排氣口 258內同時發生淨化和/或排出操作。此外，在某些實施例中，淨化可發生在例如通道312中，而排出則發生在通道314中，或者反之亦然。在其它實施例中，可獨立地操作通道312和314中的淨化和/或排出操作。圖10-12中的排氣口 258的實施例能夠實現洩漏經過固體給料泵12的出口附近處於壓實狀態下的固體的高壓氣體的排出，從而改善在進口 22處的固體充填和泵性能。所公開的實施例的技術效果包括提供了用於管理固體給料泵12中的氣體、特別是排出可洩漏經過泵12的出口 24附近處於固體鎖定狀態下的固體給料的高壓氣體的系統。該系統包括提供包括帶有可移除的可滲透結構124的過濾器30的排氣口 14以從泵12排出高壓氣體。排氣口 14還允許沿用於排出高壓氣體的流的相反方向的淨化氣流清潔或淨化過濾器30。該系統還包括用於操作排出和淨化操作的氣體管理系統16。高壓氣體的排出可通過改善在進口 22處的固體充填並改善在出口處排放的固體的穩定性來改善泵性倉泛。此書面描述使用了包括最佳模式在內的實例來公開本發明，並且還使本領域的任何技術人員能夠實施本發明，包括製造並利用任何裝置或系統並且執行任何所結合的方法。本發明可取得專利權的範圍通過權利要求來限定，並且可包括本領域技術人員想到的其它實例。如果此類其它實例沒有不同於權利要求的文字語言所描述的結構元件，或者它們包括與權利要求的文字語言無實質性區別的等同結構元件，則認為此類其它實例包含在權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種系統，包括 固體給料燃料泵(12)，包括 構造成將固體燃料流從進口(22)傳送到出口(24)的固體給料流動通路(152);以及 包括過濾器(30)的排氣口(14)，其中所述排氣口(14)構造成排放與所述固體燃料流相對的流體流。
2.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述系統包括聯接到所述固體給料燃料泵(12)的所述進口(22)上的燃料製備單元(20)，其中所述燃料製備單元(20)構造成製備固體含碳燃料作為用於所述固體給料燃料泵(12)的固體給料(18)。
3.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述系統包括聯接到所述固體給料燃料泵(12)的所述出口(24)上的氣化器。
4.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述過濾器(30)包括可滲透結構(124)。
5.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述可滲透結構(124)包括孔眼。
6.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述可滲透結構(124)包括壓實顆粒結構。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述壓實顆粒結構包括壓實在一起的大量金屬粒子、大量陶瓷粒子或其組合。
8.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述可滲透結構(124)包括小於大約100微米的平均開口或孔隙尺寸。
9.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述過濾器(30)包括設置成鄰近所述可滲透結構(124)的穿孔的過濾器支承件(134)。
10.根據權利要求9所述的系統，其特徵在於，所述排氣口(14)包括具有至少一個排出出口(178)的環形殼體(176)，所述穿孔的過濾器支承件(134)在所述環形殼體(176)內部呈環狀延伸，並且所述可滲透結構(124)在所述穿孔的過濾器支承件(134)內部呈環狀延伸。
11.根據權利要求4所述的系統，其特徵在於，所述系統包括具有沿排出通道的可滲透結構(124)的固體給料導向件(156)，其中所述固體給料導向件(156)設置成鄰近所述出口(24)並且橫向延伸到所述固體給料流動通路(152)中。
12.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，一個或更多排氣口(14)位於所述出口(24)周圍，所述進口(22)與所述出口(24)之間此處所述固體給料流動通路(152)不流動的泵殼體(156)上，所述出口(24)附近的滑移管道上，所述泵內殼體(269)上，泵轉子(148)上，鄰近所述進口(22)的鄰接部(154)上，設置成鄰近所述出口(24)的固體給料導向件(156)上，或者其組合。
13.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述系統包括聯接到所述排氣口(14)上的過濾器淨化系統(48)，其中，所述排氣口(14)構造成沿第一方向經所述過濾器(30)從所述固體給料燃料泵(12)排出氣體(28)，並且所述過濾器淨化系統(48)構造成沿與所述第一方向相反的第二方向引導淨化氣體(56)通過所述過濾器(30)。
14.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述排氣口(14)包括聯接到所述固體給料燃料泵(12)上的多個排出通道，所述過濾器(30)包括多個過濾元件，並且所述多個排出通道中的每個排出通道均具有所述多個過濾元件中的單獨的過濾元件。
15.—種系統,包括 構造成聯接到固體給料泵(12)上的固體給料泵排氣口(14);以及構造成安裝在所述固體給料泵排氣口(14)上的固體給料泵過濾器(30)，其中所述固體給料泵過濾器(30)包括可滲透結構(124)。
全文摘要
本發明涉及用於使固體給料泵排氣的系統，具體而言，一種系統包括固體給料燃料泵(12)。該固體給料燃料泵(12)包括構造成將固體燃料流從進口(22)傳送到出口(24)的固體給料流動通路(152)。該固體給料燃料泵(12)還包括排氣口(14)，該排氣口包括過濾器(30)，其中該排氣口(14)構造成排放與固體燃料流相對的流體流。
文檔編號B65G53/34GK102674013SQ201210037188
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月10日 優先權日2011年2月10日
發明者D·L·阿爾德裡德, J·A·雷達, J·M·斯託裡, S·C·拉塞爾 申請人:通用電氣公司