一种非能动式均匀布料装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种非能动式均匀布料装置，该装置由布料板(3)和分料管(2)组成；所述分料管的上端固定在反应器(5)的进料口(1)的下方，而所述分料管的下端连接所述布料板(3)。物料(6)经进料口(1)，由分料管(2)分料，再落在布料板(3)上，经布料后落在下面的料面(4)上，完成布料。本实用新型在安装空间受限、高温、多尘条件下实现物料的分料和均匀布料，减少因物料堆积造成的床层不平整。实现过程没有运动部件，不需要外加动力，结构简单可靠紧凑，安装使用方便。可扩展性强，当要布料的反应器截面形状和面积发生变化时，可通过组合不同数量的分料管和布料板形成适宜的均匀布料系统。
【专利说明】一种非能动式均勾布料装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种非能动式均匀布料方法及装置，属于加工布料领域。
【背景技术】
[0002]如图1所示，移动床式反应器位于顶端的进料口截面积通常远小于反应器腔体截面积，物料从进料口落下后，容易在进料口下方形成物料堆积，而其它部位物料较少，导致难以迅速形成平整的物料床层，不利于物料均匀参与反应。
[0003]需要均匀布料的反应器通常是一个空间大小受限的密闭环境，温度较高，粉尘较多，对防爆防火有较高要求。
[0004]现有的物料均布方案有的(如“均匀布料装置”，专利申请号200710092455.0)通过摆动板改变物料下落方向和数量，有的(如“一种松散物料均匀布料装置”，专利申请号:201310196375.5)采用行走部件实现物料播撒，还有的(如“一种颗粒物料进料装置”，专利申请号:201310381877.5)利用震动部件实现分料和布料。这些方案共同特点是通过外加动力实现部分部件的运动，缺点是占用空间较大，结构复杂，噪音大，在高温、多尘条件下故障率高。
实用新型内容
[0005]为解决以上问题，本实用新型在安装空间受限、高温、多尘条件下实现物料的分料和均匀布料，减少因物料堆积造成的床层不平整。实现过程没有运动部件，不需要外加动力，结构简单可靠紧凑，安装使用方便。
[0006]本实用新型涉及一种非能动式均匀布料装置，该装置由布料板(3)和分料管(2)组成；所述分料管的上端固定在反应器(5)的进料口(I)的下方，而所述分料管的下端连接所述布料板(3)；
[0007]根据下式判断需要布料的反应器矩形截面长宽对比情况，
[0008]^: _ b I
[0009]其中a为较长边，b为另一边长，η= 1，2，3……。根据a、b、n的数值，当上式的绝对值最小时，η的取值就是分料管所含下料管数目，其中η = I时表示不需要分料管。
[0010]本实用新型还涉及一种使用上述非能动式均匀布料装置的布料方法，物料(6)经进料口(I)，由分料管(2)分料，再落在布料板(3)上，经布料后落在下面的料面(4)上，完成布料。可扩展性强，当要布料的反应器截面形状和面积发生变化时，可通过组合不同数量的分料管和布料板形成适宜的均匀布料系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]通过参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例，本实用新型的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中:
[0012]图1为现有技术中无布料板时落料情形不意图；
[0013]图2为本实用新型的一种非能动式均匀布料方法及装置的分料管结构示意图；
[0014]图3为本实用新型的一种非能动式均匀布料方法及装置的布料板结构示意图；
[0015]图4为本实用新型的一种非能动式均匀布料方法及装置的有漏孔的布料板俯视图；
[0016]图5为本实用新型的一种非能动式均匀布料方法及装置的无漏孔布料板应用图；
[0017]图6为本实用新型的一种非能动式均匀布料方法及装置的典型装置结构示意图；
[0018]图7为本实用新型的一种非能动式均匀布料方法及装置的多层次分料与均匀布料系统不意图。
【具体实施方式】
[0019]在下文中，现在将参照附图更充分地描述本实用新型，在附图中示出了各种实施例。然而，本实用新型可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本实用新型的范围充分地传达给本领域技术人员。
[0020]在下文中，将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。
[0021]如图6所示，本装置由布料板(3)和分料管(2)组成；所述分料管的上端固定在反应器(5)的进料口(I)的下方，而所述分料管的下端连接所述布料板(3)。本装置的工作原理为:物料(6)经进料口(I)，由分料管(2)分料，再落在布料板(3)上，经布料后落在下面的料面(4)上，完成布料。
[0022]一、分料管
[0023]1.1是否需要分料管，分料管含下料管数目
[0024]根据下式判断需要布料的反应器矩形截面长宽对比情况，
[0025]I ^ & J
[0026]其中a为较长边，b为另一边长，η = 1，2，3……。根据a、b、n的数值，当上式的绝对值最小时，η的取值就是分料管所含下料管数目，其中η = I时表示不需要分料管。例:已知a = 1490,b = 920。计算可知η = 2时,一式的绝对值最小。所以本例需要用一个含2个下料管的分料管。
[0027]1.2分料管任一下料管与水平面夹角Φ应不小于物料与该材料之间的滑动
[0028]摩擦角。
[0029]本例中φ取稍大于实验物料与所用材料的滑动摩擦角，S卩Φ取22度。如下图2所示。
[0030]二、布料板
[0031]布料板位于进料口(或分料管任一下料管出口 )正下方，物料落下时部分物料穿过布料板中心孔直接落到料面上，部分物料落到布料板上，被分流到某一布料板侧面后或者从布料板末端滑落到料面上，或者从侧面孔掉落到料面上。各物料掉落点形成的物料堆连接起来，形成一个物料面。
[0032]2.1选择布料板形状
[0033]如图3所示，布料板是一个底边为正多边形(底边数不小于2)的棱锥体的侧表面，底边形状为正多边形或圆形。本例中需要布料的反应器截面为矩形，布料板底边形状选择与之相似的正方形。
[0034]2.2布料板倾角α
[0035]布料板任一侧面与水平面夹角α不小于物料在布料板材料表面的滑动摩擦角，本例中通过实验获得物料与304不锈钢布料板间滑动摩擦角约20度，所以α取22度。
[0036]2.3布料板分隔挡板位置
[0037]布料板相邻面相交的棱上加有I型分隔挡板(11)，用于沿布料板侧面下滑的物料的导向、分流和分隔；
[0038]布料板任一侧面沿棱锥母线方向可加有若干2型分隔挡板(12)，用于沿布料板侧面下滑的物料的导向、分流和分隔；
[0039]以上分隔板位置原则:将进料口(或分料管任一下料管出口)在布料板上的投影面积平均分为若干份。本例中分为12份，如下图4所示。
[0040]2.4布料板中心孔
[0041 ] 布料板中心开孔，用于将部分物料从布料板中心漏下。
[0042]中心孔(14)形状根据加工需要可以选圆形、方形。
[0043]中心孔直径不小于物料直径，且当中心孔直径不大于物料直径的3倍时，中心孔直径不应等于物料直径的整数倍，以方便顺畅落料。
[0044]中心孔直径取值方法:满足下文漏料孔(13)约束条件。
[0045]2.5布料板侧面漏料孔
[0046]取决于布料板负责的布料面积，如有必要，可以在布料板任一侧面开孔，使部分物料从漏料孔落下。
[0047]【约束条件I】:
[0048]如图4，对于介于两个2型分隔挡板之间的漏孔，应保证以下几个物料堆的底部相切或相交，如图4所示:
[0049]圆P:从漏料孔P漏下物料形成的物料堆的底边圆；
[0050]圆O:从中心孔漏下物料形成的物料堆的底边圆(15)；
[0051]圆B:从布料板2型挡板B处漏下物料形成的物料堆的底边圆；
[0052]圆C:从布料板2型挡板C处漏下物料形成的物料堆的底边圆(16)；
[0053]【约束条件2】:
[0054]如图4，对于介于I个I型分隔挡板和I个2理分隔挡板之间的漏孔，应保证以下几个物料堆在底部相切或相交，如图4所示:
[0055]圆Q:从漏料孔Q漏下物料形成的物料堆的底边圆；
[0056]圆S:从漏料孔S漏下物料形成的物料堆的底边圆，圆S和圆Q关于棱OA对称；
[0057]圆A:从布料板I型挡板A处漏下物料形成的物料堆的底边圆；
[0058]圆B:从布料板2型挡板B处漏下物料形成的物料堆的底边圆；
[0059]【约束条件3】:
[0060]从布料板I型挡板A和2型挡板B处漏下物料形成的物料堆的底边圆与反应器内壁面相切或相交。
[0061]【约束条件4】:
[0062]由于反应器内安装空间受限，往往对布料板边缘到料面的高有限制。如本例中，要求这一高度不大于100mm。
[0063]满足以上四个约束条件即可以在要求的位置形成一个料面。根据以上约束条件，结合物料安息角实验数据，可以确定漏孔位置和直径。本例中，中心孔直径50_ ;漏孔中心P到中心孔圆心O的投影距离为176mm，漏孔P直径40m ;漏孔中心Q到A的水平投影距离为83.3mm,垂直投影距离为38.4mm。
[0064]2.6侧面无漏料孔
[0065]如图5所示，需要布料的面积较小时，不需要开漏料孔也可以实现均匀布料。形成料面的约束条件是:沿布料板边缘落下的物料形成的料堆底边与中心孔漏料形成的料堆底边圆相切或相交。
[0066]三、多层次分料布料系统
[0067]如图7所示，分料管的下料口可以连接下一级分料管的进料口，也可以连接布料板，从而组成多层次分料布料系统，可实现不同布料截面、不同物料量的均匀布料。
[0068]用固定结构实现物料的分料和均匀布料，减少因物料堆积造成的床层不平整。实现过程没有运动部件，不需要外加动力，结构简单可靠紧凑，无震动噪音，安装使用方便。可扩展性强，当要布料的反应器截面形状和面积发生变化时，可通过组合不同数量的分料管和布料板形成适宜的均匀布料系统。
[0069]本例中起导向、分流、分隔作用的挡板可以用面上的突起等结构代替；
[0070]本例中的中心开孔在布料面积不大的一些情形下可以取消；
[0071]本例中的布料板侧面开孔目的是为了在中心开孔和布料板边缘之间的范围内落料，因此可以用其它方法实现，比如将布料板边缘做成锯齿状。
[0072]以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。本实用新型可以有各种合适的更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种非能动式均匀布料装置，其特征在于: 该装置由布料板(3)和分料管(2)组成；所述分料管的上端固定在反应器(5)的进料口(1)的下方，而所述分料管的下端连接所述布料板(3)； 根据下式判断需要布料的反应器矩形截面长宽对比情况， f b 1 t n J 其中a为较长边，b为另一边长，η = 1，2，3……；根据a、b、η的数值，当上式的绝对值最小时，η的取值就是分料管所含下料管数目，其中η = 1时表示不需要分料管。
2.如权利要求1所述的一种非能动式均匀布料装置，其特征在于: 所述布料板是一个底边为正多边形的棱锥体的侧表面，底边形状为正多边形或圆形； 布料板任一侧面与水平面夹角α不小于物料在布料板材料表面的滑动摩擦角。
3.如权利要求2所述的一种非能动式均匀布料装置，其特征在于: 所述布料板相邻面相交的棱上加有1型分隔挡板，用于沿布料板侧面下滑的物料的导向、分流和分隔； 布料板任一侧面沿棱锥母线方向可加有若干2型分隔挡板，用于沿布料板侧面下滑的物料的导向、分流和分隔； 以上分隔板位置原则:将进料口或分料管任一下料管出口在布料板上的投影面积平均分为若干份。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种非能动式均匀布料装置，其特征在于: 所述布料板的中心开孔，用于将部分物料从布料板中心漏下； 所述布料板的侧面具有漏料孔，使部分物料从漏料孔落下。
5.如权利要求4所述的一种非能动式均匀布料装置，其特征在于: 所述装置满足如下约束条件: 约束条件1: 对于介于两个2型分隔挡板之间的漏孔，应保证以下几个物料堆的底部相切或相交: 圆Ρ:从漏料孔Ρ漏下物料形成的物料堆的底边圆； 圆0:从中心孔漏下物料形成的物料堆的底边圆； 圆Β:从布料板2型挡板Β处漏下物料形成的物料堆的底边圆； 圆C:从布料板2型挡板C处漏下物料形成的物料堆的底边圆； 约束条件2: 对于介于1个1型分隔挡板和1个2理分隔挡板之间的漏孔，应保证以下几个物料堆在底部相切或相交: 圆Q:从漏料孔Q漏下物料形成的物料堆的底边圆； 圆S:从漏料孔S漏下物料形成的物料堆的底边圆，圆S和圆Q关于棱0Α对称； 圆A:从布料板1型挡板A处漏下物料形成的物料堆的底边圆； 圆B:从布料板2型挡板B处漏下物料形成的物料堆的底边圆； 约束条件3: 从布料板1型挡板A和2型挡板B处漏下物料形成的物料堆的底边圆与反应器内壁面相切或相交； 约束条件4: 由于反应器内安装空间受限，对布料板边缘到料面的高有限制，如要求这一高度不大于 100mm ； 满足以上四个约束条件即可以在要求的位置形成一个料面，根据以上约束条件，结合物料安息角实验数据，可以确定漏孔位置和直径。
6.如权利要求1或5所述的一种非能动式均匀布料装置，其特征在于: 所述分料管的下料口可以连接下一级分料管的进料口，也可以连接布料板，从而组成多层次分料布料系统，可实现不同布料截面、不同物料量的均匀布料。
7.如权利要求4所述的一种非能动式均匀布料装置，其特征在于: 所述挡板可以用面上的突起等结构代替。
8.如权利要求5所述的一种非能动式均匀布料装置，其特征在于: 所述中心开孔和侧面漏料孔在布料面积不大的一些情形下可以取消。
9.如权利要求1所述的一种非能动式均匀布料装置，其特征在于: 所述布料板的边缘为锯齿状。
【文档编号】B65G69/04GK204038658SQ201420391898
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】樊腾飞, 邢德山, 刘建民, 薛建明, 谷建功, 程文煜, 周媛 申请人:国电科学技术研究院