一种柱塞式粉煤加压输送装置的制作方法

本实用新型涉及煤化工技术领域，特别是指一种柱塞式粉煤加压输送装置。

背景技术：

在煤化工、冶金、食品加工等诸多领域都涉及到粉体的加压输送过程。煤气化，尤其是粉煤加压气化是一种洁净煤利用技术，近年来得到快速的发展，进行了越来越广泛的利用。粉煤加压输送技术是粉煤加压气化技术中不可缺少的技术环节。粉煤加压输送技术是将干煤粉从常压提高至某一特定的高压，以实现粉煤在高压下的燃烧与气化。

目前在工业上使用的粉煤加压输送技术主要为锁斗加压输送，其原理是使用高压的惰性气体冲入粉煤加压锁斗，提高压力，与粉煤储罐压力均衡后将粉煤输送至粉煤储罐，之后将粉煤锁斗中的高压惰性气体排放至大气。如专利公开号为CN1376761的中国专利介绍的干煤粉加压气化过程中干煤粉的加料装置包括一个锥面设有惰气入口装置的用于储存粉煤的中间料罐，一个与中间料罐底部通过管线相连接的高压粉煤仓，一个载气与粉煤的混合器。粉煤的输送过程是依靠旋转给料阀与载气的组合协同完成的。此种粉煤加压输送技术存在的主要缺点在于：加压过程需要排放大量的惰性气体如N₂、CO₂等，造成较大的环境污染；加压输送过程效率低，不能实现连续可调；加压输送需要体积大且造价高的耐高压设备；能耗大，对粉煤管线阀门密封与耐压要求高。

另外，专利申请号为201510639812.5的中国专利介绍了一种干煤粉输送装置，其主要缺点在于：加压过程中需要用平衡粉煤缸与高压环境的压力，排气过程中需要进行气体外排，而这些平衡管线及外排管线在大量粉煤存在的条件下很容易被堵塞；加压输送过程效率低，不能实现连续可调；采用的Y型密封不能很好的对磨损量进行补偿，造成密封使用寿命不高。

综上，上述两种粉煤加压输送技术都具有一定的局限性，存在输送过程效率低、不能实现连续可调等问题。

技术实现要素：

为了解决目前粉煤加压输送技术排放大量的惰性气体，造成较大环境污染；输送过程效率低，加料量虽能稳定可控，但不能连续调节；需要体积大且造价高的耐高压设备；能耗大，对粉煤管线阀门密封与耐压要求高等问题，本实用新型实施例提供一种柱塞式粉煤加压输送装置，通过活塞部件的运动来提高粉煤的压力，不需要惰性气体参与输送，同时可进行粉煤的连续输送，具有能耗低的优点。

本实用新型提供的一种柱塞式粉煤加压输送装置，包括：驱动部件和平行设置的两个输送通道；所述输送通道的上下两端分别与常压贮罐和粉煤给料罐连接；

所述输送通道上端为常压进料阀，所述常压进料阀的下端出口连接可伸缩粉煤输送管线，所述可伸缩粉煤输送管线的下端连接蜗杆粉煤输送管线，所述蜗杆粉煤输送管线的下端与活塞部件内部的粉煤进料阀连接，所述活塞部件位于粉煤输送腔内，所述粉煤输送腔的上端具有一开孔，所述蜗杆粉煤输送管线通过所述开孔伸入所述粉煤输送腔内，所述粉煤输送腔的下端输出口连接落料段的上端入口，所述落料段的下端出口与粉煤给料罐连接，所述粉煤输送腔和落料段的连接处设置有粉煤落料阀；

所述驱动部件用于通过所述蜗杆粉煤输送管线驱动所述活塞部件在所述粉煤输送腔内做往复直线运动。

在一种具体实施方案中，所述粉煤进料阀和粉煤落料阀为单向阀。

在一种具体实施方案中，所述粉煤落料阀包括：支撑、滑动缸体、滑动部件、阀芯、弹簧；所述滑动缸体的一端与支撑连接，另一端通过若干根弹簧与阀芯连接；所述滑动部件一端与阀芯相连接，另外一端在所述滑动缸体中滑动。

在一种具体实施方案中，所述活塞部件采用组合式密封结构，组合式密封端部采用耐磨的夹布式密封，主密封采用可补偿式密封。

在一种具体实施方案中，所述驱动部件设置于两个输送管道的蜗杆粉煤输送管线之间，所述驱动部件为双向驱动，正/反向驱动用于驱动左侧/右侧输送通道的活塞部件在所述粉煤输送腔内向下运动且右侧/左侧输送通道的活塞部件在所述粉煤输送腔内向上运动。

在一种具体实施方案中，所述驱动部件包括驱动电机以及连接于所述驱动电机输出轴上的齿轮，所述齿轮设置于两个输送管道的蜗杆粉煤输送管线之间，且所述齿轮的左、右侧轮缘分别与所述蜗杆粉煤输送管线啮合。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

本实用新型提供的上述柱塞式粉煤加压输送装置，通过活塞部件的运动来提高粉煤的压力，不需要惰性气体参与输送；两个输送通道交替工作，当一个输送通道的活塞部件向下运动时，另外一个输送通道的活塞部件则向上运动，向上/下运动的活塞部件能为向下/上运动的活塞部件提供一定的动力，减少了动力消耗，同时保证了粉煤的连续输送；采用单向阀的设计，省去了繁琐的自动控制，可靠性较高；采用组合式密封结构，大大提高了密封使用寿命；粉煤进料口设置在活塞部件上，与活塞部件一同运动，可以有效解决活塞密封过孔的问题；装置体积小、重量轻，并且大大减少其他装置；由于装置部件的减少，从而减少了粉煤管线。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种柱塞式粉煤加压输送装置结构示意图；

图2为粉煤落料阀结构示意图。

[附图标记说明]

1、常压进料阀；

2、可伸缩粉煤输送管线；

3、蜗杆粉煤输送管线；

4、驱动部件；

5、活塞部件；

6、粉煤进料阀；

7、粉煤输送腔；

8、粉煤落料阀；

9、落料段；

10、常压贮罐；

11、粉煤给料罐；

81、支撑；

82、滑动缸体；

83、滑动部件；

84、阀芯；

85、弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1为本实用新型实施例提供的一种柱塞式粉煤加压输送装置结构示意图，如图1中所示，该装置包括：驱动部件4和平行设置的两个输送通道；所述输送通道的上下两端分别与常压贮罐10和粉煤给料罐11连接；所述输送通道包括常压进料阀1、可伸缩粉煤输送管线2、蜗杆粉煤输送管线3、活塞部件5、粉煤进料阀6、粉煤输送腔7、粉煤落料阀8、落料段9；其中，输送通道上端为常压进料阀1，常压进料阀1的下端出口连接可伸缩粉煤输送管线2，可伸缩粉煤输送管线2的下端连接蜗杆粉煤输送管线3，蜗杆粉煤输送管线3的下端与活塞部件5内部的粉煤进料阀6连接，活塞部件5位于粉煤输送腔7内，粉煤输送腔7的上端具有一开孔，蜗杆粉煤输送管线3通过所述开孔伸入粉煤输送腔7内，粉煤输送腔7的下端输出口连接落料段9的上端入口，落料段9的下端出口与粉煤给料罐11连接，粉煤输送腔7和落料段9的连接处设置有粉煤落料阀8；驱动部件4用于通过蜗杆粉煤输送管线3驱动活塞部件5在粉煤输送腔7内做往复直线运动。较佳地，输送通道垂直于地面设置，以利于其中的粉煤下落。

图1所示装置的工作原理为：当输送通道状态如图1左侧输送通道所示时，粉煤输送腔7中为微负压，此时常压贮罐10中的粉煤通过常压进料阀1进入到可伸缩粉煤输送管线2继而进入蜗杆粉煤输送管线3，在蜗杆粉煤输送管线3的尽头设置有粉煤进料阀6，此时粉煤进料阀6为打开状态，粉煤在此过程中依靠重力自然下降落入粉煤输送腔7中。当粉煤加满粉煤输送腔7时，通过驱动部件4驱动蜗杆粉煤输送管线3向下运动，此时连接在蜗杆粉煤输送管线3上的活塞部件5也一起向下移动，对粉煤输送腔7中的粉煤进行增压，当压力高于外界大气压时，粉煤进料阀6自动关闭，活塞部件5继续向下运动，当粉煤输送腔7中压力高于粉煤给料罐11时，粉煤落料阀8自动打开，粉煤通过落料段9进入高压粉煤给料罐11中。随后，活塞部件5继续向下移动，到达粉煤输送腔7底部时，输送通道状态如图1右侧输送通道所示，此时粉煤输送腔7中的粉煤完全落入到粉煤给料罐11中。随后通过驱动部件4反向动作，驱动蜗杆粉煤输送管线3向上运动，进而活塞部件5也向上运动，粉煤落料阀8在粉煤给料罐11高压的作用下自动关闭，当活塞部件5达到粉煤输送腔7顶部位置时，粉煤输送腔7变为微负压，输送通道状态回到图1左侧输送通道所示。重复上述过程可以保证粉煤连续从低压到高压的输送。

优选地，粉煤进料阀6和粉煤落料阀8为单向阀。由于采用的单向阀设计，省去了繁琐的自动控制，可靠性较高。

上述实施例中，粉煤进料阀6安装在活塞部件5内部，与活塞部件5一起运动，这样的设计解决了活塞部件穿过进料孔的问题，大大提高了密封的效果与使用寿命。

优选地，图2为粉煤落料阀8的结构示意图。如图2所示，粉煤落料阀8包括：支撑81、滑动缸体82、滑动部件83、阀芯84、弹簧85；滑动缸体82的一端与支撑81连接，另一端通过若干根弹簧85与阀芯84连接；滑动部件83一端与阀芯84相连接，另外一端在滑动缸体82中滑动。

图2所示粉煤落料阀8的工作原理为：当粉煤输送腔7压力大于粉煤给料罐11时，阀芯84在压差作用下克服弹簧85的弹簧力，向下运动到打开位置，当活塞部件5向上运动时，粉煤输送腔7中的压力减小，阀芯84在弹簧85的作用下向上运动到关闭位置。通过调整弹簧85的数量可以控制阀门开启的力，进而控制输送压差。

优选地，活塞部件5采用组合式密封结构，其中，组合式密封端部采用耐磨的夹布式密封，主密封采用可补偿式密封。即：活塞部件5的端部采用耐磨的夹布式密封，能有效刮除粉煤，使粉煤进入主密封的量大大下降；主密封采用可补偿式密封，此密封基体采用可补偿式结构，外表覆盖耐磨材料，这样的组合式密封结构可以有效增加密封的使用寿命。

优选地，驱动部件4设置于两个输送管道的蜗杆粉煤输送管线3之间，驱动部件4为双向驱动，正/反向驱动用于驱动左侧/右侧输送通道的活塞部件5在粉煤输送腔7内向下运动且右侧/左侧输送通道的活塞部件5在粉煤输送腔7内向上运动。这样可以使两个输送通道同时反向运动，两个输送通道交替工作送料，一方面可以进行粉煤的连续输送，另一方面可以互为动力，节省动力消耗。

优选地，驱动部件4包括驱动电机以及连接于所述驱动电机输出轴上的齿轮，所述齿轮设置于两个输送管道的蜗杆粉煤输送管线3之间，且所述齿轮的左、右侧轮缘分别与蜗杆粉煤输送管线3啮合。

上述方案中，通过活塞部件的运动来提高粉煤的压力，不需要惰性气体参与输送；两个输送通道采用交替工作，当一个输送通道的活塞部件向下运动时，另外一个输送通道的活塞部件则向上运动，向上/下运动的活塞部件能为向下/上运动的活塞部件提供一定的动力，减少了动力消耗，同时保证了粉煤的连续输送；采用单向阀的设计，省去了繁琐的自动控制，可靠性较高；采用组合式密封结构，大大提高了密封使用寿命；粉煤进料口设置在活塞部件上，与活塞部件一同运动，可以有效解决活塞密封过孔的问题；装置体积小、重量轻，并且大大减少其他装置；由于装置部件的减少，从而减少了粉煤管线。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。