一种自适应压力调节固体物料密闭输送装置的制作方法

本发明涉及物料输送设备技术领域，具体涉及一种自适应压力调节固体物料密闭输送装置。

背景技术：

在锅炉等高温反应系统中，煤炭、活性焦等固体颗粒状物料例需要通过输送装置传输至炉体内。根据物料传输压力方向的不同，输送装置分为正压给料和负压给料，正压给料一般可以把物料输送到物料反应核心区，但其在物料传输过程中容易出现回火和高温传导等问题。为了回避直接接触式正压给料存在问题，很多给料厂家结合文丘里负压给料特性，制备螺旋给料结合文丘里引射管负压给料相结合的正压给料系统；负压给料虽然不存在给料点回火串气等问题，但是负压给料会造成物料炉内停留时间短、引风机功率偏大等其他工艺问题。

因此，提供一种用于高温反应系统的自适应压力调节固体物料密闭输送装置，以期在正压给料时，提高输送装置的密闭性能，避免反应器内的压力波动对物料传输的影响，从而避免物料输送过程中产生的串气、影响物料特性的情况，进而提高正压给料的性能，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于高温反应系统的自适应压力调节固体物料密闭输送装置，以期在正压给料时，提高输送装置的密闭性能，避免反应器内的压力波动对物料传输的影响，从而避免物料输送过程中产生的串气、影响物料特性的情况，进而提高正压给料的性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于高温反应系统的自适应压力调节固体物料密闭输送装置，包括动力部件、通过传动部件与所述动力部件传动连接的物料输送部件，以及罩设于所述物料输送部件外的密封部件；

所述物料输送部件包括与所述传动部件传动连接的转轴，和在所述转轴的驱动下绕其中轴线自转的螺旋输送叶片；

所述密封部件包括开设有进料口和出料口的密封筒体、可开合地设置于所述出料口处的挡板，和安装于所述挡板上的重锤；所述进料口与料源相连通，所述出料口在所述挡板的开合作用下与炉体内腔连通或截止。

进一步地，所述传动部件包括与所述动力部件的输出轴传动连接的主动齿轮、以所述转轴为中心轴的从动齿轮，和连接于两齿轮之间的传动链条。

进一步地，所述密封筒体内安装有固定端子和伸缩弹簧，所述固定端子固定于所述密封筒体的筒壁上，所述伸缩弹簧的一端安装于所述固定端子，其另一端安装于所述挡板，所述挡板相对于所述出料口开启时，所述伸缩弹簧处于伸长状态。

进一步地，所述密封筒体内安装有牵引线、固定端子和伸缩弹簧，所述牵引线与自动化控制设备的输出端相连接，所述固定端子的一端固定于所述牵引线，其另一端与所述伸缩弹簧的一端相连接，所述伸缩弹簧的另一端安装于所述挡板，所述挡板相对于所述出料口开启时，所述伸缩弹簧处于伸长状态。

进一步地，所述伸缩弹簧为至少两组，各所述伸缩弹簧周向均布于所述密封筒体内，且各所述伸缩弹簧围成的圆形的圆心位于所述密封筒体的中轴线上。

进一步地，所述密封筒体包括主体部和缩口部，所述出料口形成于所述缩口部远离所述主体部的一端，所述缩口部向远离所述主体部的方向开口渐缩。

进一步地，所述缩口部的轴向与所述主体部的轴向之间形成的收缩角度为5°-15°。

进一步地，所述螺旋输送叶片周向安装于所述转轴上，并以所述转轴为旋转轴。

进一步地，所述螺旋输送叶片为设置在所述转轴端部的空心螺旋结构。

本发明所提供的固体物料密闭输送装置包括动力部件、通过传动部件与所述动力部件传动连接的物料输送部件，以及罩设于所述物料输送部件外的密封部件；其中，所述物料输送部件包括与所述传动部件传动连接的转轴，和在所述转轴的驱动下绕其中轴线自转的螺旋输送叶片；所述密封部件包括开设有进料口和出料口的密封筒体、可开合地设置于所述出料口处的挡板，和安装于所述挡板上的重锤；所述进料口与料源相连通，所述出料口在所述挡板的开合作用下与炉体内腔连通或截止。

在工作过程中，需要输送固体物料时，启动动力部件并通过传动部件将动力部件产生的动力传输给转轴，使得转轴转动并驱动螺旋输送叶片转动以将物料自进料口向出料口方向运送，当运送至挡板处的物料足够多时，物料对挡板施加的向外的压力大于重锤对其施加的向内的压力时，挡板打开使得物料进入炉体，而当物料没有足够多时，挡板在重锤的作用下处于常闭状态，以实现较好的密封。这样，该固体物料密闭输送装置合物料本身可压缩性、螺旋给料机横向输送与挤压、螺旋给料机外壳几何尺寸形变，并在机械设计基础上考虑热力学上物性变化，设计出一定程度上能够适应反应器内压力波动也能产生封闭作用的新型装置，其在正压给料时，提高了输送装置的密闭性能，避免了反应器内的压力波动对物料传输的影响，从而避免了物料输送过程中产生的串气、影响物料特性的情况，进而提高了正压给料的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的固体物料密闭输送装置一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示输送装置中压力调节结构一种实施例在输送装置中的应用结构示意图；

图3为图1所示输送装置中压力调节结构另一种实施例在输送装置中的应用结构示意图；

图4为本发明所提供的具有缩口部的输送装置的结构示意图；

图5为本发明所提供的具有无轴螺旋输送叶片的输送装置的结构示意图；

图6为本发明所提供的输送装置应用于正压反应器中的结构示意图；

图7为本发明所提供的输送装置应用于双床反应器中的结构示意图。

附图标记说明：

100-固体物料密闭输送装置

201-密封筒体2011-缩口部202-挡板203-重锤

301-主动齿轮302-从动齿轮303-传动链条

401-固定端子402-伸缩弹簧403-牵引线

501-转轴502-螺旋输送叶片

601-电机602-减速机603-保护罩

700-正压反应器

801-双床反应器a802-双床反应器b

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的固体物料密闭输送装置一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的固体物料密闭输送装置100，该固体物料密封输送装置包括动力部件、通过传动部件与所述动力部件传动连接的物料输送部件，以及罩设于所述物料输送部件外的密封部件；其中，所述物料输送部件包括与所述传动部件传动连接的转轴501，和在所述转轴501的驱动下绕其中轴线自转的螺旋输送叶片502；所述密封部件包括开设有进料口和出料口的密封筒体201、可开合地设置于所述出料口处的挡板202，和安装于所述挡板202上的重锤203；所述进料口与料源相连通，所述出料口在所述挡板202的开合作用下与炉体内腔连通或截止。

具体地，上述动力部件为电机601，该电机601的输出轴与传动部件传动连接，以将电机601输出的转动传输至物料输送部件。电机601与密封筒体201之间为链条连接，在中低温度下可以为皮带连接，也可以直接连接。

上述挡板202的直径不小于密封筒体201的直径，即当挡板202处于关闭状态时能够完全封堵密封筒体201的出料口，该挡板202可以为各种形状，例如圆形或半弧形等。挡板202可以通过折页或者铰接轴、枢接轴等结构安装于密封筒体201的出料口处，以能够顺利开启和关闭为准。

在工作过程中，需要输送固体物料时，启动动力部件并通过传动部件将动力部件产生的动力传输给转轴501，使得转轴501转动并驱动螺旋输送叶片502转动以将物料自进料口向出料口方向运送，当运送至挡板202处的物料足够多时，物料对挡板202施加的向外的压力大于重锤203对其施加的向内的压力时，挡板202打开使得物料进入炉体，而当物料没有足够多时，挡板202在重锤203的作用下处于常闭状态，以实现较好的密封。这样，该固体物料密闭输送装置100合物料本身可压缩性、螺旋给料机横向输送与挤压、螺旋给料机外壳几何尺寸形变，并在机械设计基础上考虑热力学上物性变化，设计出一定程度上能够适应反应器内压力波动也能产生封闭作用的新型装置，其在正压给料时，提高了输送装置的密闭性能，避免了反应器内的压力波动对物料传输的影响，从而避免了物料输送过程中产生的串气、影响物料特性的情况，进而提高了正压给料的性能。该输送装置具有稳定输送物料、密闭性优良、结构紧凑等特点，与其他传统技术上具有明显优势，应用前景广阔，技术外延应用性强。

上述传动部件包括与所述动力部件的输出轴传动连接的主动齿轮301、以所述转轴501为中心轴的从动齿轮302，和连接于两齿轮之间的传动链条303，在本实施例中，动力部件为电机601，电机601的输出轴与主动齿轮301相连接，并驱动主动齿轮301转动，从而带动链条与两齿轮啮合运动，进而带动从动齿轮302转动，并带动转轴501和与之连接的螺旋输送叶片502转动，实现物料输送。

为了提高动力输出性能，可以在主动齿轮301与电机601之间设置减速机602，还可以将上述主动齿轮301、从动齿轮302和传动链条303外设置保护罩603。

进一步地，在上述具体实施方式的基础上，为了根据不同的固体物料性质，调整挡板202的打开压力，从而提高物料传输性能，可以在密封筒体201内安装压力调整结构。如图2所示，在一种实施例中，压力调整结构包括固定端子401和伸缩弹簧402，固定端子401和伸缩弹簧402安装在密封筒体201内，所述固定端子401固定于所述密封筒体201的筒壁上，所述伸缩弹簧402的一端安装于所述固定端子401，其另一端安装于所述挡板202，所述挡板202相对于所述出料口开启时，所述伸缩弹簧402处于伸长状态。在工作过程中，当螺旋输送叶片502输送至挡板202处的固体物料达到一定量时，物料对于挡板202的压力大于伸缩弹簧402的拉力与重锤203的压力之和，此时挡板202打开，物料得以输送至炉体内。

与上述实施例相对应地，还可以有其他的压力调节结构的实现方式，如图3所示，在另一种实施例中，所述密封筒体201内安装有牵引线403、固定端子401和伸缩弹簧402，该压力调节结构包括牵引线403、固定端子401和伸缩弹簧402，此时，所述牵引线403与自动化控制设备的输出端相连接，所述固定端子401的一端固定于所述牵引线403，其另一端与所述伸缩弹簧402的一端相连接，所述伸缩弹簧402的另一端安装于所述挡板202，所述挡板202相对于所述出料口开启时，所述伸缩弹簧402处于伸长状态。与上一实施例的差异在于牵引线403连接伸缩弹簧402，牵引线403的作用在于通过连接自动化控制设备调节伸缩弹簧402强度，进而控制挡板202密封强度，提升固体颗粒压缩强度，增强密封性。

上述牵引线403为电动控制提供载体，其材质具有一定韧性和强度，可以具体为合金钢丝。

在上述两实施例中，伸缩弹簧402均可以设置为至少两组，各所述伸缩弹簧402周向均布于所述密封筒体201内，且各所述伸缩弹簧402围成的圆形的圆心位于所述密封筒体201的中轴线上；伸缩弹簧402的设置数量可根据所传输物料的物理性质确定，当设置多组时，各组伸缩弹簧402均匀分布，保证周向受力均匀，避免发生应力集中或挡板202开启时发生倾斜。应当理解的是，在具有牵引线403的结构中，牵引线403的数量与伸缩弹簧402的数量相等。

进一步地，如图4所示，上述密封筒体201包括主体部和缩口部2011，所述出料口形成于所述缩口部2011远离所述主体部的一端，所述缩口部2011向远离所述主体部的方向开口渐缩。在密封筒体201的出料口一端设置缩口部2011用于将输送的固体颗粒挤压变形，将固体颗粒进行压缩以形成空隙度很小的密实体，从而起到密封作用。缩口部2011的收缩角度根据传输物料的性质确定，对于煤质颗粒物料来讲，其压缩塑性不高，容易破碎，收缩角在5-15°为宜。收缩角度是指所述缩口部2011的轴向与所述主体部的轴向之间形成的锐角。

上述螺旋输送叶片502可以为有轴叶片形式，如上述图1所示，即螺旋输送叶片502周向安装于所述转轴501上，并以所述转轴501为旋转轴501。螺旋输送叶片502也可以为无轴结构，如图5所示，螺旋输送叶片502为设置在所述转轴501端部的空心螺旋结构。

图6、7所示为本发明的固体物料密闭输送装置100应用于高温反应系统的实施例，该高温反应系统包括反应器和物料输送装置，所述物料输送装置为如上所述的固体物料密闭输送装置100，所述反应器为正压反应器700或双床反应器。

具体地，如图6所示，该固体物料密闭输送装置100可应用于正压反应器700内，其在反应器内正压近反应区进行物料输送，物料能够快速进入反应状态，避免预反应过程对物质产生不利于反应特性的限制。不同反应器内反应条件不同，对于挡板202以及附属附件要求不同，根据目前工业水平和材料限制，该种装置应用于低于450℃，低正压反应器700中比较合适。

如图7所示，该固体物料密闭输送装置100还可以应用于双反应器内，该双反应器包括双床反应器a801、双床反应器b802和上述固体物料密闭输送装置100，固体物料密闭输送装置100的进料口与双床反应器a相连通，其出料口与双床反应器b相连通。双反应器目前工业中应用较多，由于反应器内反应条件不同，两个反应器需要物料输送，同时需要隔离气氛串通，因此需要通过密闭螺旋进行物料输送，既能保证物料在双床反应器a和双床反应器b之间输送，又能保证物料在双床反应器a和双床反应器b之间单独气氛条件内合理反应。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。