专利名称：环形布料自动加炭器的制作方法
技术领域：
本实用新型是小氮肥厂造气炉不停炉加炭用的环形布料自动加炭器。
小氮肥在我国诞生四十年来，所用的龙头设备造气炉，一直采用停炉、以撒布法加炭的落后操作方式，一来耽误了制气的有效时间，二又使造气炉炉温波动巨烈，降低了煤气质量，影响了造气炉的生产能力。近几年来，先后出现了“三缸全自动加炭机”(《小氮肥设计技术》1988年第一期“造气工段设备革新改造小结”)、“不停车加料阀”(ZL92237266.7)、“不停炉加炭器”(ZL95229804.X)、“卧式自动加炭机”(ZL97245161.7)和“煤气发生炉连续生产配套装置”(ZL95208052.4)。前者因高度过大，在小氮肥厂现有厂房中难以安装；第二、三者又存在着加工要求较严的问题；第四者占地面积偏大；且上述四者均不能控制炉内炭层高度；第五种设计，结构较简单，能稳定炭层高度，能较好地满足要求，但它存在的问题是(一)、布料钟密封面，也就是第二级密封面，始终处于被炭块摩擦的位置，易于磨损，影响密封效果，寿命短；(二)、采用“强制锥面布料”，使布料器下端直接顶住的炭层部分失去制气作用，变为制气死区，降低了造气炉的制气能力。就目前在用的各种造气炉而言，此项约可降低5％--10％的生产能力；(三)、在造气炉空层区设置漏斗形、大尺寸布料器，故安装、拆卸都较麻烦。
本实用新型的目的是要克服已有技术的上述弊病，设计一种结构简单、便于制作，便于安装，占地面积小，密封面不易受煤块磨损、密封性能好、寿命长，能充分利用造气炉炭层有效制气面积，又能与小氮肥厂原有造气厂房、原有供炭系统相适应的环形布料自动加炭器。
为达到上述目的，本实用新型的方案是(一)、第二级密封采用水平型闸板阀；(二)、在水平闸板上方设置密封面护板；(三)、采用环形布料器，使之实现能克服“撒布式布料”和“强制锥面布料”二者缺点的环形布料这样三项措施而设计的环形布料自动加炭器来实现的。
以下结合附图及实施例作进一步说明。
如下图1为环形布料自动加炭器[采用翻板式密封面护板(7)]示意图。
图2为图1之A-A剖视图。
图3为传感杠杆机构(42)示意图。
图4为插板式密封面护板(54)在环形布料自动加炭器中的安装示意图。
图5为采用“环形布料器(30)”实现的火山口状炭层料面示意图。
1为一级密封盖组件；2为加炭口；3为封头；4为立式储炭罐；5为裙座；6为出炭口；7为翻板式密封面护板；8为后立板；9为圆柱辊；10为油缸；11为密封组件；12为活塞杆；13为水平型闸阀体；14为炉脖；15为造气炉顶板；16为限料筒；17为造气炉；18为连接螺栓；19为法兰；20为法兰；21为法兰；22为法兰；23为法兰；24为螺栓；25为立式筒体；26为一级密封座；27为销轴；28为圆柱辊支承板；29为前立板；30为环形布料器；31为水平闸板；32为连通管；33为分料体；34为环形布料通道；35为环峰料面；36为馒头状料面；37为倒锥料面；38为倒锥空间；39为炭层；40为杠杆；41为平衡重锤；42为传感杠杆机构；43为锥底；44为水平型闸板阀；45为上密封面；46为下密封面；47为密封罩；48为传感报警组件；49为绳索；50为感料球；51为螺栓；52为密封组件；53为阀杆；54为插板式密封面护板；55为油缸；56为法兰；57为法兰；58为插板阀；59为密封罩；60为过渡轴；61为吊杆；62为销子；63为吊环；64为轴承盖；65为螺栓；66为吊耳。
立式储炭罐(4)为一筒形容器，上部为封头(3)，中部为立式筒体(25)，下部为锥底(43)。封头(3)中央开有加炭口(2)，靠一级密封座(26)与一级密封盖组件(1)密封。对于采用插板式密封面护板(54)的环形布料自动加炭器，封头(3)和立式筒体(25)交接处设有密封罩(47)，其上安装有与绳索(49)、感料球(50)有机联系的传感报警组件(48)，用来感知环形布料自动加炭器中炭块料面的位置，并在适当的时候发出声光报警。对于采用翻板式密封面护板(7)的环形布料自动加炭器，在立式筒体(25)上设有密封罩(59)，用以安放传感杠杆机构(42)(图3)。传感杠杆机构(42)是由翻板式密封面护板(7)、吊环(63)、吊杆(61)、销子(62)、杠杆(40)及平衡重锤(41)构成。翻板式密封面护板(7)通过其上面中央的吊环(63)与吊杆(61)的下端相连，吊杆(61)的上端通过销子(62)与杠杆(40)的左端铰接，杠杆(40)的右半部上设有平衡重锤(41)，杠杆(40)中部的过渡轴(60)是此杠杆系统的支点，并以密封组件(64)将过渡轴(60)与密封罩(59)之间的间隙予以密封。锥底(43)的下部为出炭口(6)，其四周设有裙座(5)及法兰(23)；出炭口(6)的下方，即水平闸板(31)上方设有密封面护板(7)或(54)。整个立式储炭罐(4)以裙座(5)下部法兰(23)通过螺栓(24)与水平型闸板阀(44)的上法兰(22)密封连接。
密封面护板(7)或(54)是用来将出炭口(6)在特定时间敞开或挡闭的零件，其主要目的是在于防止炭块对水平闸板(31)的密封面造成磨损。密封面护板可为翻板式密封面护板(7)，可为插板式密封面护板(54)。翻板式密封面护板(7)是一块可绕其一边的销轴(27)作摆动动作、类似矩形的平板，其上面前后两侧固定有两块包容出炭口(6)的前后立板(29)(8)；其下面前后两侧固定有两块圆柱辊支承板(28)，其上安装着数根相互平行、且处于同一平面内、可灵活转动的圆柱辊(9)，圆柱辊(9)的轴线方向与水平闸板(31)的运动方向相垂直。翻板式密封面护板(7)的右侧边借销轴(27)水平安装在出炭口(6)外侧的两个吊耳(66)上。采用翻板式密封面护板(7)时，出炭口(6)之下缘为左低右高状。插板式密封面护板(54)用一个插板阀(58)的插板来充当。只要把插板阀(58)的上下法兰(56)(57)分别与立式储炭罐(4)的法兰(23)和水平型闸板阀(44)的法兰(22)密封连接并使插板(54)上表面与出炭口(6)下边缘有较好的吻合即可。采用插板式密封面护板(54)的环形布料自动加炭器，出炭口(6)的下端应为水平缘口。
水平型闸板阀(44)与普通闸板阀基本相同，不同的只是其水平闸板(31)与油缸(10)的活塞杆(12)直接相连，并以密封组件(11)将水平型闸阀体(13)与油缸活塞杆(12)予以密封。水平型闸阀体(13)的下密封面(46)之内径大于上密封面(45)之内径，以防炭粒落于下密封面上；整个水平型闸板阀(44)靠法兰(22)、螺栓(24)与立式储炭罐(4)的法兰(23)密封连接。靠法兰(21)、连接螺栓(18)与环形布料器(30)上部法兰(20)以及炉脖法兰(19)密封连接环形布料器(30)是实现“环形布料”，稳定炭层高度，又能避免布料器下方炭层表面失去制气能力、变为制气死区的新型布料器。它主要由分料体(33)、限料筒(16)、连通管(32)构成。分料体(33)是将上面下移的炭块分流至环周的零件，一般用锥壳、球冠充当。限料筒(16)是限制分料体(33)向环周分流的炭块过于向外扩散的零件，它一般用圆筒节、锥壳或异径管充当。连通管(32)的两端分别与分料体(33)和限料筒(16)连接为一个刚性整体，使分料体(33)位于限料筒(16)内部中央位置，二者的底缘基本在一个平面内，并且限料筒(16)外侧空间，即造气炉(17)空层、连通管(32)内腔和分料体(33)下方空间呈沟通状态。限料筒(16)的上部法兰(20)，通过连接螺栓(18)与水平型闸阀体(13)下部法兰(21)及炉脖法兰(19)密封连接。对于限料筒(16)外径小于炉脖(14)内径者，整个环形布料自动加炭器的安装工作可全部在炉外进行，施工极为方便。
正常运行时，加炭口(2)处于封闭状态；水平闸板(31)处于开启状态；对于采用翻板式密封面护板(7)的环形布料自动加炭器，翻板式密封面护板(7)在炭块的作用下呈下垂状，对于采用插板式密封面护板(54)的环形布料自动加炭器，插板式密封面护板(54)处于开启位置，且感料球(50)浮于炭块料面；整个环形布料自动加炭器内，包括环形布料器(30)内、水平型闸阀体(13)内中央圆台空间、立式储炭罐(4)内的下、中部，均以连续状态充满了炭块。由于炭块具有自重和一定安息角的自然属性，以及环形布料器(30)的环形布料方式，使造气炉(17)内高温炭层(39)呈恒定火山口状料面(图5)，即环形布料器(30)环形布料通道(34)的下方是环峰料面(35)，环峰料面(35)的外部是馒头状料面(36)，环峰料面(35)的内部，即环形布料器(30)下方是锥谷料面(37)，环形布料器(30)下方形成了恒定不变的倒锥空间(38)，为环形布料器(30)下方炭层制气创造了先决条件。上行制气时，环形布料器(30)下部产生的煤气从倒锥空间(38)经连通管(32)至造气炉(17)空层，进而送出炉外；下行制气时，水蒸气又从造气炉(17)空层经连通管(32)至倒锥空间(38)、入炭层(39)下行而产生煤气。
随着造气炉(17)中炭块的不断烧耗，炭块不断从环形布料器(30)的环形通道(34)向炭层(39)的环峰料面(35)予以补充，整个加炭器中的炭量不断减少，立式储炭罐(4)中的料面不断下移，对于采用插板式密封面护板(54)的环形布料自动加炭器，待感料球(50)随料面到达水平闸板(31)以下，传感报警组件(48)便发出声光报警，即可操作传感报警组件(48)使感料球(50)回到最顶点位置，并启动油缸(55)、推动插板式密封面护板(54)，盖闭出炭口(6)。对于采用翻板式密封面护板(7)的环形布料自动加炭器，待料面降至水平闸板(31)以下、即下垂翻板式密封面护板(7)的下缘附近时，翻板式密封面护板(7)因炭块对它的作用减小到不足以与平衡重锤(41)抗衡，平衡重锤(41)便在其重力作用下，使整个杠杆(40)绕支点过渡轴(60)顺时针转动，杠杆(40)左端上撬，并通过销子(62)、吊杆(61)、吊环(63)把翻板式密封面护板(7)拉起，将出炭口(6)盖闭。同时，杠杆(40)之右端头下落到某一位置，触及声光报警触点(图中未示出)，发出声光报警。此时，便可启动油缸(10)，通过活塞杆(12)推动水平闸板(31)左移，将水平型闸板阀(44)密封关闭。接着打开一级密封盖组件(1)，用吊炭斗加炭于立式储炭罐(4)中，接着再关闭一级密封盖组件(1)。而后，反向启动油缸(10)，拉动水平闸板(31)右移。对于采用插板式密封面护板(54)的环形布料自动加炭器，要在水平闸板(31)全部打开后，再启动油缸(55)把插板式密封面护板(54)全部打开，从而使立式储炭罐(4)中的新加炭块落于环形布料器(30)中，进而连为一体。对于采用翻板式密封面护板(7)的环形布料自动加炭器，翻板式密封面护板(7)是在水平闸板(31)的制约下，随其水平闸板(31)的逐渐开启右移而逐渐打开的。基过程是当水平闸板(31)左边缘超越最左边一根圆柱辊(9)之后，翻板式密封面护板(7)就随水平闸板(31)的继续右移而不断绕着销轴(27)向下转动，从而使翻板式密封面护板(7)与出炭口(6)之下缘左部之间形成开口，并逐渐加大，立式储炭罐(4)中的炭块就逐渐从开口处落于环形布料器(30)中，最终水平闸板(31)全部开启，翻板式密封面护板(7)再次处于下垂位置，使环形布料器(30)中的原存炭块与立式储炭罐(4)中的新加炭块连为一体，再次充满环形布料器(30)内腔、水平型闸阀体(13)中央圆台空间和立式储炭罐(4)的中下部。就这样在造气炉(17)正常运行、无压力煤气外泄、在环形布料器(30)内存留炭块继续向炭层环峰料面(35)自动供炭的情况下，完成了一次向立式储炭罐(4)内的加炭操作。如此周而复始，便可实现造气炉(17)不停炉加炭和长期连续运行。
本实用新型的优点是①结构简单；②运行可靠；③第二级密封面免受炭块的摩擦，密封性能好、寿命长；④环形布料器(30)可从原造气炉(17)炉脖(14)处装入，故装拆方便；⑤因环形布料器(30)的采用，实现了“环形布料”，使炭层(39)料面恒定且成火山口状分布、在环形布料器(30)下方形成倒锥空间(38)，故被此布料器覆盖的炭层部位并不产生制气死区，而是仍然有效地产生煤气；⑥能稳定炉温、增加有效制气时间，提高造气炉(17)的制气能力和煤气质量，相应降低煤电消耗；⑦适应于小氮肥厂的各种炉型，可与原造气厂房及供炭系统相匹配；⑧改善操作环境，减轻了工人的劳动强度。
就目前小氮肥厂而言，欲采用本实用新型，只要将造气炉(17)的炉口拆除，将此环形布料自动加炭器，安装到炉脖(14)上，用连接螺栓(18)将法兰(19)和法兰(20)密封连接即可。
权利要求1.一种用于小氮肥厂造气炉加炭的环型布料自动加炭器，它具有立式储炭罐(4)、一级密封盖组件(1)、传感杠杆机构(24)、传感报警组件(48)，其特征在于a、第二级密封采用水平型闸板阀(44)；b、在水平闸板(31)上方设置密封面护板(7)或(54)；c、采用环形布料器(30)。
2.根据权利要求1所述的环形布料自动加炭器，其特征在于所说的水平型闸板阀(44)的水平型闸阀体(13)之下密封面(46)的内径大于上密封面(45)的内径。
3.根据权利要求1所述的环形布料自动加炭器，其特征在于所说的密封面护板，一种是绕其一边的销轴(27)能作摆动动作、类似矩形平板，上面前后两侧固定有两块包容出炭口(6)的前后立板(29)(8)，右侧借销轴(27)水平安装在出炭口(6)外侧的两个吊耳(66)上的翻板式密封面护板(7)。
4.根据权利要求1所述的环形布料自动加炭器，其特征在于所说的密封面护板，一种是用插板阀(58)的插板充当的插板式密封面护板(54)。
5.根据权利要求1所述的环形布料自动加炭器，其特征在于所说的环形布料器(30)，由分料体(33)、限料筒(16)、连通管(32)构成；分料体(33)一般用锥壳、球冠充当；限料筒(16)一般用圆筒节、锥壳或异径管充当；连通管(32)的两端分别与分料体(33)和限料筒(16)连接为一个刚性整体，分料体(33)位于限料筒(16)内部中央位置，二者底缘大体在一个平面内；限料筒(16)外侧空间、连通管(32)内腔和分料体(33)下部空间呈沟通状态。
专利摘要本实用新型是小氮肥厂造气炉用环形布料自动加炭器。是为克服强制锥面布料中布料器下端顶住的炭层部分成为制气死区等缺点而设计的。它具有结构简单，运行可靠，密封性好、寿命长；使造气炉(17)炭层高度可控、炉温稳定，布料器下方炭层照样制气，发气重大、煤气质量提高；可与原输炭系统匹配；改善操作环境等优点。特点是采用环形布料器(30)实现环形布料；采用水平型闸板阀(44)密封，采用密封面护板(7)或(54)保护密封面。
文档编号C10J3/30GK2352532SQ98243548
公开日1999年12月8日 申请日期1998年11月21日 优先权日1998年11月21日
发明者李池台 申请人:李池台