专利名称：一种立式旋转给料器及气力喷吹设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于散装颗粒状物料的定量输送设备，尤其是一种立式旋转给料器气力喷吹设备，其适用于冶金、有色、电力等行业散装颗粒状物料、燃料的气力喷吹输送。还包括一种带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备。
背景技术：
在冶金等行业进行散装颗粒状物料的输送中通常对于物料的输送量精度有较高要求。传统的输送散装颗粒状物料的气力喷吹系统如图1所示，是靠流化床将物料流化，物料在喷吹罐01内通过流化气加压在流化嘴010下方的罐底流化床011流化后，在罐内压力的作用下通过出口阀02吹出，然后在管路内通过二次气将物料喷吹经喷吹阀04至反应器 (图中未示出)内。在罐底部还设有排污阀012。物料喷吹量的大小是通过喷吹罐内的压力与管路内的压差以及二次补气器03中的二次补气的气量来调节的。该系统存在的主要问题是1.喷吹精度低，由于该喷吹罐是靠喷吹罐内外压差和二次补气量来调节喷吹系统的喷吹量，喷吹精度较低，瞬时精度一般只有士 109Γ士 15%;2.系统在倒罐和背压变化的情况下喷吹量波动大；3.控制系统复杂，由于喷吹罐在工作时既有输送气的进入又有物料和输送气的排出，同时还有喷吹罐的排气，导致喷吹罐内压力很难稳定控制，控制规律复杂，同时， 由于二次气量的调节滞后性很大，使得控制参数滞后性大；而且，喷吹过程受外界的影响波动也比较大。
实用新型内容本实用新型的目的在于改进现有技术的不足，提供一种输送量精度高、系统压力变化对精度没有影响、控制规律简单、控制参数几乎无滞后的立式旋转给料器；本发明的另一个目的在于提供一种带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备，该喷吹设备的物料输送量不受倒罐和背压变化的影响仍然可保持较高的输送量精度。本实用新型的目的是这样实现的一种立式旋转给料器，其包括叶轮、壳体、顶板、搅拌器、密封轴承装置、变频电机和减速器，该给料器设置在喷吹罐的出料口下面；在喷吹罐的底部出口处设置所述顶板，在所述顶板的下底面上连接所述壳体，该顶板和壳体在喷吹罐出料口的下面形成一腔室，一转轴从该壳体的下部可相对所述壳体转动地穿入所述腔室，并通过腔室进入喷吹罐底部，在所述壳体和转轴之间设置所述密封轴承装置，该转轴下面的位于所述腔室外面的一端连接所述减速器和变频电机，在位于所述腔室内的该转轴上固设所述转盘叶轮和搅拌器，该转盘位于所述腔室中，该搅拌器位于喷吹罐下部出口处，该转盘叶轮上设有若干径向叶片，相邻叶片将所述腔室在圆周方向分割成若干大小均勻的空间；该顶板上设有一横截面为扇形的进料口使得所述腔室与喷吹罐内联通，该进料口的两个圆弧形边缘以所述转轴的轴心为圆心，且该进料口的大小至少与通过叶轮相邻两叶片分割出的一个所述空间的横街面积大小匹配；在所述壳体上设有喷吹排料结构，该喷吹排料结构包括在所述壳体侧壁上设有的一喷吹输送风进气口和在所述壳体底板上设有的所述喷吹出口，所述进气口和喷吹出口在所述转轴的圆周方向上的同一径向方向上对正，且与所述顶板上设置的所述进料口在圆周方向上相错设置。所述喷吹输送风进气口的端口最大直径小于所述叶轮相邻叶片之间的最大间距。所述喷吹排料结构的具体结构为喇叭口形状的所述喷吹出口的上端最大的孔口大小与所述叶轮上相邻叶片分割成的所述空间的横街面积大小匹配，同样为喇叭口形状的所述喷吹输送风进气口的里侧最大的孔口大小与所述叶轮上相邻叶片之间的所述空间的外侧最大弧形侧面相匹配。所述喷吹出口的靠近所述转轴轴线一侧的侧壁为向外倾斜的斜壁。 该喷吹出口的下端口优选为一椭圆形状的孔口。该喷吹出口在所述壳体的下底板上对应所述叶轮两叶片之间的区间内的更靠近所述壳体外侧的所述侧壁一侧。所述转轴并通过所述顶板穿入到所述喷吹罐的底部罐体内，在转轴与所述顶板之间设置密封轴承装置，在所述转轴的设于所述罐体内的轴上设置搅拌器，该搅拌器位于喷吹罐下部出口处。所述搅拌器可以是包括两个搅拌叶，两个搅拌叶高低相错地设置在所述喷吹罐的下部。一种带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备，包括两个喷吹罐，每个所述喷吹罐均为压力容器，该喷吹罐的上部分别连接一个物料仓，每个该喷吹罐底部连接一台所述的立式旋转给料器，用以调节给料量，两个所述喷吹罐上的所述喷吹输送风进气口与一根喷吹管路连接，共用一根喷吹管路。进一步地，两个所述喷吹罐的所述喷吹出口连接一根输送管路。每个所述喷吹罐的上部设有加压进气口，两个所述喷吹罐的所述加压进气口连接在一根输送管路上。每个所述喷吹罐的中下部设有流化进气口，两个所述喷吹罐的所述流化进气口连接在一根输送管路上。在所述喷吹罐的上端罐体上设一排气口，其上连接一排气管的一端，该排气管的另一端连接在所述立式旋转给料器的喷吹管路上。在所述物料仓和所述喷吹罐之间的输送管路上设有物料仓出口阀和喷吹罐进口阀，在两个所述阀的出口一侧的管路上设有排气口，连接排气管路，该排气管路上设置排气阀。本实用新型提供的立式旋转给料器，通过其中叶轮、顶板、壳体和喷吹排料结构， 使得给料精度大大提高，而调节给料量只需要调节带动叶轮的电机的转速即可，控制规律简单，给料量的调节几乎没有滞后。而本实用新型提供的带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备，通过其中两个喷吹罐的所述喷吹输送风进气口共用一根喷吹管路，使得在倒罐和背压变化的情况下输送量不受影响，仍然可保持较高的输送量精度。下面通过附图对本实用新型作进一步说明。
[0023]图1为现有技术中的喷吹罐中的流化喷吹装置的结构示意图；图2为本实用新型提供的喷吹罐上的立式旋转给料器的主视结构示意图；图3为图2中的立式旋转给料器的俯视结构示意图；图4为本实用新型提供的带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备的示意图。
具体实施方式
如图2至图3所示，本实用新型提供的立式旋转给料器，其包括叶轮1、壳体2、顶板3、搅拌器4、密封轴承装置7、变频电机8和减速器9，在喷吹罐10的底部出口处设置所述顶板3，在顶板3的下底面上连接所述壳体2，该顶板3和壳体2在喷吹罐10底部形成一腔室21，一转轴11从该壳体2的下部通过所述密封轴承装置7密封且可相对转动地穿入所述腔室21，并通过腔室21进入喷吹罐10底部，该转轴11下面的位于所述腔室21外面的一端连接所述减速器9和变频电机8，在该转轴11上固设所述叶轮1和搅拌器4，该叶轮 1位于所述腔室21中，该搅拌器4位于喷吹罐10内的下部出口处，该叶轮上设有若干径向叶片12，相邻叶片12将所述腔室21在圆周方向分割成若干大小均勻的空间22 ；该顶板3 上设有一扇形进料口 31使得所述腔室21与喷吹罐10内联通，该进料口 31的两个圆弧形边缘以所述转轴的轴心为圆心，且该进料口 31的大小至少与一个所述空间22的横截面积大小匹配；在如图3所示的给料器中，进料口 31与3个空间22的横截面积大小相匹配。在所述壳体2上设有喷吹排料结构，该喷吹排料结构包括在所述壳体侧壁上的喷吹输送风入口 5和在该喷吹输送风进气口正下方的壳体底板上设有的喷吹出口 6，所述喷吹排料结构设置在未开设所述进料口 31的所述顶板3下面的壳体2上。所述喷吹输送风入口的端口最大直径小于所述叶轮相邻叶片之间的最大间距。所述搅拌器4可以是包括两个搅拌叶41、42，两个搅拌叶高低相错地设置在所述喷吹罐内的下部。所述转轴也可以不穿入喷吹罐10，即在喷吹罐10的底部出口处不设置搅拌器。这种设备可以适用于输送流动性好的固体颗粒。这种设备结构更加简单。或者，这种情况适用于自带搅拌器的喷吹罐。所述喷吹排料结构的具体结构为喇叭口形状的所述喷吹出口 6为上大下小的一段管子，其上端最大进口端的孔口大小与所述叶轮1上相邻叶片分割成的所述空间22的横截面积大小匹配，同样为喇叭口形状的所述喷吹输送风入口的最大出口端的孔口大小与所述叶轮1上相邻叶片之间的所述空间22的外侧最大弧形侧面相匹配。所述喷吹出口 6的靠近所述转轴轴线一侧的侧壁为向外倾斜的斜壁。这样的结构可以使得固体颗粒能够更顺畅地排出。该喷吹出口 6的出口端优选为一椭圆形状的孔口。这样的设计更便于出口管段从扇形上端口向类似圆形口的过渡。该喷吹出口 6在所述壳体2的下底板上对应所述叶轮两叶片之间的区间内的更靠近所述壳体外侧的所述侧壁。工作中，变频电机8通过减速器9将动力传给固定在转轴11上的转盘叶轮1和搅拌器4上，随着叶轮的转动，喷吹罐中的固体颗粒物料从顶板3的进料口 31落入腔室21中转到该进料口下面的由相邻两叶片分割而成的空间22中，后，被转盘上的叶片分割开成若干部分然后，所述空间22中的物料随叶轮转动来到所述喷吹出口，在输送风入口吹入气流的作用下，空间22中的物料迅速地从喷吹出口排出，而进入输送管路中，继而可以进入后续的例如反应器等设备中。每一个所述空间11中的部分物料的量都与叶片之间的空间22 的容积相当，如果所述转轴11在电机的带动下勻速转动，在与喷吹出口连接的输送管路中的物料流量就是基本恒定的。立式旋转给料器的给料量只是与给料器的转速成正比。本给料器，如果物料流动流畅，使得叶片分割出的每个空间在与所述进料口对应的一段时间中的物料量均勻，则只要叶轮的转速一定，给料量就是一定的，其精度可以是很高的。而要改变给料量，只需要改变转轴的转速即可。非常方便，快捷，给料量可以瞬间改变而基本上没有滞后。其中密封轴承装置最大可耐压3. 5Mpa。所述搅拌器可以起到破桥的作用，保证进入所述空间22中的物料均勻。而在转轴上的上下各设置一搅拌器，可以增加搅拌的空间，更好地防止架桥。本实用新型提供的带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备，如图4所示，包括 2个喷吹罐10，每个所述喷吹罐均为压力容器，两个该喷吹罐的上部分别连接一个物料仓 101，该喷吹罐10底部连接一台前面所述的如图2、3所示的立式旋转给料器A，两个所述喷吹罐10上的所述喷吹输送风进气口与一根喷吹管路200连接，共用一根喷吹管路。进一步地，两个所述喷吹罐10的所述喷吹出口连接一根输送管路201。每个所述喷吹罐的上部设有加压进气口，两个所述喷吹罐10的所述加压进气口连接在一根输送管路202上。每个所述喷吹罐10的中下部设有流化进气口，两个所述喷吹罐的所述流化进气口连接在一根输送管路上203。在所述物料仓和所述喷吹罐之间的输送管路上设有物料仓出口阀301和喷吹罐进口阀302，在两个所述阀的出口一侧的管路上设有排气口，连接排气管路B，该排气管路上设置排气阀，保证喷吹罐的正常落料。另外，可以在喷吹罐的上端罐体上设一排气口，其上连接一排气管204的一端，该排气管的另一端连接在所述立式旋转给料器的喷吹管路 200上。这种结构可以将喷吹罐中的排气进行再利用，用于给料器的喷吹用气，这样，可以减少喷吹用气的用量。本立式旋转给料器气力喷吹设备应用在高炉喷煤、电炉喷炭、电厂脱硫喷碳酸钙粉末和奥斯麦特炉喷煤粉、艾萨炉喷煤粉等场合。下面就高炉喷煤为例描述本喷吹设备的工作过程。旋转给料器由变频电机驱动，其速度由变频驱动器(VFD )控制，确保精确地控制全过程的喷吹量。通常情况下，整套设备运行过程由PLC控制系统全自动控制，立式旋转给料喷吹设备的全自动控制运行过程如下喷吹罐排气管路B上的排气阀开启，释放压力。该操作可由两个排气阀分两步完成，这样可降低排气速度，减少对排气阀和排气管道的冲刷磨损；喷吹罐压力释放后，煤粉仓101出口阀102和喷吹罐10的入口圆顶阀IOa打开。 同时启动对煤粉仓101出口流化装置103进行流化。煤粉靠重力作用从煤粉仓101倒入喷吹罐10 ；当喷吹罐10内高位料位计WT信号被触发后，煤粉仓出口阀301、喷吹罐排气管路B上的排气阀和入口圆顶阀302关闭，打开喷吹罐充气进气阀通路202、流化气进气阀通路 203，对喷吹罐进行加压和流化，直至与喷吹管道201内压力相等；喷吹罐出口阀303打开，喷吹气体进气阀通路200开启，旋转给料器A加速启动； 同时，另一台正在运行着的喷吹设备的旋转给料器开始减速保证进入总管内物料量固定； 直至后启动的给料器正常，正在运行的给料器停止给料。这样，本喷吹设备并联的两个喷吹罐，当一个喷吹罐喷吹时，另一个排气、充料和加压；根据称重系统测试信号，当第一个喷吹罐煤粉接近排空时，第二个喷吹罐将启动， 进行倒罐喷吹；第一个喷吹罐在给料器停止后一段时间，出口圆顶阀关闭，喷吹罐排气开始下一个循环。在整个喷吹过程中，喷吹量随时都可通过控制系统调节，设备的瞬时喷吹精度能达到士 1%。
权利要求1.一种立式旋转给料器，其特征在于一种立式旋转给料器，其包括叶轮、壳体、顶板、 搅拌器、密封轴承装置、变频电机和减速器，该给料器设置在喷吹罐的出料口下面；在喷吹罐的底部出口处设置所述顶板，在所述顶板的下底面上连接所述壳体，该顶板和壳体在喷吹罐出料口的下面形成一腔室，一转轴从该壳体的下部可相对所述壳体转动地穿入所述腔室，并通过腔室进入喷吹罐底部，在所述壳体和转轴之间设置所述密封轴承装置，该转轴下面的位于所述腔室外面的一端连接所述减速器和变频电机，在位于所述腔室内的该转轴上固设所述转盘叶轮和搅拌器，该转盘位于所述腔室中，该搅拌器位于喷吹罐下部出口处，该转盘叶轮上设有若干径向叶片，相邻叶片将所述腔室在圆周方向分割成若干大小均勻的空间；该顶板上设有一横截面为扇形的进料口使得所述腔室与喷吹罐内联通，该进料口的两个圆弧形边缘以所述转轴的轴心为圆心，且该进料口的大小至少与通过叶轮相邻两叶片分割出的一个所述空间的横街面积大小匹配；在所述壳体上设有喷吹排料结构，该喷吹排料结构包括在所述壳体侧壁上设有的一喷吹输送风进气口和在所述壳体底板上设有的所述喷吹出口，所述进气口和喷吹出口在所述转轴的圆周方向上的同一径向方向上对正，且与所述顶板上设置的所述进料口在圆周方向上相错设置。
2.根据权利要求1所述的立式旋转给料器，其特征在于所述喷吹输送风进气口的端口最大直径小于所述叶轮相邻叶片之间的最大间距。
3.根据权利要求1所述的立式旋转给料器，其特征在于所述转轴并通过所述顶板穿入到所述喷吹罐的底部罐体内，在转轴与所述顶板之间设置密封轴承装置，在所述转轴的设于所述罐体内的轴上设置搅拌器，该搅拌器位于喷吹罐下部出口处。
4.根据权利要求3所述的立式旋转给料器，其特征在于所述搅拌器是包括两个搅拌叶，两个搅拌叶高低相错地设置在所述喷吹罐的下部。
5.根据权利要求1所述的立式旋转给料器，其特征在于所述喷吹排料结构的具体结构为喇叭口形状的所述喷吹出口的上端最大的孔口大小与所述叶轮上相邻叶片分割成的所述空间的横街面积大小匹配，同样为喇叭口形状的所述喷吹输送风进气口的里侧最大的孔口大小与所述叶轮上相邻叶片之间的所述空间的外侧最大弧形侧面相匹配。
6.根据权利要求1或5所述的立式旋转给料器，其特征在于所述喷吹出口的靠近所述转轴轴线一侧的侧壁为向外倾斜的斜壁；和/或，该喷吹出口的出口端优选为一椭圆形状的孔口 ；和/或，该喷吹出口在所述壳体的下底板上对应所述叶轮两叶片之间的区间内的更靠近所述壳体外侧的所述侧壁。
7.一种带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备，其特征在于包括两个喷吹罐，每个所述喷吹罐均为压力容器，该喷吹罐的上部分别连接一个物料仓，每个该喷吹罐底部连接一台所述的立式旋转给料器，用以调节给料量，两个所述喷吹罐上的所述喷吹输送风进气口与一根喷吹管路连接，共用一根喷吹管路。
8.根据权利要求7所述的带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备，其特征在于两个所述喷吹罐的所述喷吹出口连接一根输送管路；和/或，每个所述喷吹罐的上部设有加压进气口，两个所述喷吹罐的所述加压进气口连接在一根输送管路上。
9.根据权利要求6所述的带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备，其特征在于每个所述喷吹罐的中下部设有流化进气口，两个所述喷吹罐的所述流化进气口连接在一根输送管路上。
10.根据权利要求6所述的带有所述立式旋转给料器的气力喷吹设备，其特征在于在所述喷吹罐的上端罐体上设一排气口，其上连接一排气管的一端，该排气管的另一端连接在所述立式旋转给料器的喷吹管路上；或者，在所述物料仓和所述喷吹罐之间的输送管路上设有物料仓出口阀和喷吹罐进口阀，在两个所述阀的出口一侧的管路上设有排气口，连接排气管路，该排气管路上设置排气阀。
专利摘要本实用新型公开一种立式旋转给料器，其中，在喷吹罐底部出口处设顶板(3)，在顶板下连接壳体(2)，顶板和壳体在喷吹罐底部形成一腔室，一转轴从壳体下部穿入腔室，转轴连接减速器(9)和变频电机(8)，在转轴上固设叶轮(1)位于腔室中、设搅拌器位于喷吹罐下部出口处，叶轮上设若干径向叶片，相邻叶片将腔室分割成若干大小均匀的空间；该顶板上设有一扇形进料口；在壳体上设有喷吹排料结构，喷吹排料结构其包括在壳体侧壁上设的一喷吹输送风入口(5)和在该喷吹输送风进气口正下方的壳体底板上设的喷吹出口(6)，喷吹排料结构设置在未开设进料口的顶板下面的壳体上。本给料器输送量精度高、控制规律简单、控制参数几乎无滞后。还提供立式旋转给料器气力喷吹设备。
文档编号B65G53/16GK201999524SQ20102061975
公开日2011年10月5日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者兰中平 申请人:克莱德物料输送技术(北京)有限公司