煤粉气力输送装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤粉气力输送装置，属于粉体物料输送领域。所述煤粉气力输送装置包括：具有罐顶、罐壁和罐底的罐体，所述罐顶上开有入料口，所述罐顶上还开有放散孔，所述罐壁包括筒壁段和锥壁段，所述筒壁段的上端与所述罐顶的下端连接，所述锥壁段的上端与所述筒壁段的下端连接，所述锥壁段上开有出料口，所述锥壁段上端的直径大于所述锥壁段下端的直径，所述罐底的上端与所述锥壁段的下端连接，所述罐底的断面呈U型，所述罐底的底部设置有高压气体的进气孔；流化盘；具有过滤器的过滤放散室；出料管；以及气体供给器。本实用新型通过上述技术方案实现了煤粉输送的长周期的生产运行。
【专利说明】煤粉气力输送装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及粉体物料输送领域，特别涉及一种煤粉气力输送装置。
【背景技术】
[0002]为了解决日益紧张的能源需求问题，以及避免过度依赖原油，未来十几年内，中国政府计划投资逾I万亿元大力发展煤化工产业，其中装备费用占50%。从产业结构来看，煤制甲醇、二甲醚、煤制烯烃和绿色煤电在今后十五年将获得大发展。同时，煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要发展方向，这对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义。
[0003]其中，煤粉加压气化是大部分煤化工装置的重要组成部分。煤粉的密相加压给料是该工艺段的前段工艺。目前，理论与实践都能证明煤粉密相加压给料具有机械输送不可比拟的优势，如稳定性好、对设备和管道磨损较少等优点。一般来说，煤粉加压输送有以下优点:一、具有较大的输送固气比，即输送一定量的煤粉所需气体消耗较少，最高可达到130 ;二、气固两相在管道内流速低，管道磨损少，物料破损少；三、因为流速相对较低，所以系统相对稳定性好；四、系统能耗低。
[0004]基于此，众多科研开发机构和高校对煤粉气力输送技术产生了浓厚的兴趣。该技术涉及到的煤制氢、煤制油以及绿色煤电等大型煤化工行业都需要在高压情况下向气化炉烧嘴均匀的、连续的输送干煤粉。例如，西安热工院、等都在积极的开展煤粉输送技术。
[0005]西安热工院在高压煤粉输送工艺采取的是上出料密相煤粉输送装置，煤粉出料口开在发送设备顶部，由于高压设备内管线过长，导致工作状态不稳定，不利于长周期的生产。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种煤粉气力输送装置，其包括:具有罐顶、罐壁和罐底的罐体，所述罐顶上开有入料口，所述入料口处密封连接有入料阀,所述罐顶上还开有放散孔，所述罐壁包括筒壁段和锥壁段，所述筒壁段的上端与所述罐顶的下端连接，所述锥壁段的上端与所述筒壁段的下端连接，所述锥壁段上开有出料口，所述锥壁段上端的直径大于所述锥壁段下端的直径，所述罐底的上端与所述锥壁段的下端连接，所述罐底的断面呈U型，所述罐底的底部设置有高压气体的进气孔；流化盘，通过与水平方向平行的方式设置于所述罐底内，以高压气体通入所述进气孔时，在所述罐底内形成流化室；具有过滤器的过滤放散室，所述过滤放散室的输入口与所述放散孔直接连通并密封连接，所述过滤器以水平方式设置于所述过滤放散室内，所述过滤放散室的输出口位于所述过滤放散室的上部，所述过滤放散室的输出口处密封连接有放散阀；出料管，所述出料管的一端伸出所述出料口外，所述出料管的另一端延伸至所述罐底内，且位于所述流化盘的上方；以及气体供给器，所述气体供给器的输出口与所述进气孔直接连通，并密封连接，所述气体供给器的输出口处密封连接有进气阀。
[0007]在如上所述的煤粉气力输送装置中，优选，所述出料口以水平方式设置；所述出料管包括:水平段和竖直段，所述水平段和所述竖直段位于所述罐体轴线的同一侧，所述水平段的一端伸出所述出料口外，所述水平段的另一端位于所述罐体内，由所述竖直段的上端与所述水平段的另一端连接形成的连接处呈圆弧形；所述竖直段的下端位于所述流化盘的上方。
[0008]在如上所述的煤粉气力输送装置中，优选，所述出料口靠近所述锥壁段的下端。
[0009]在如上所述的煤粉气力输送装置中，优选，所述竖直段与所述罐体轴线之间的距离小于所述竖直段与所述锥壁段之间的距离。
[0010]在如上所述的煤粉气力输送装置中，优选，所述出料口的数量为两个，两个所述出料口关于所述罐体的轴线对称。
[0011]在如上所述的煤粉气力输送装置中，优选，所述煤粉气力输送装置还包括:用于测量所述罐体内煤粉位置的核子粒位计；所述核子粒位计设置于所述筒壁段的外侧面上。
[0012]在如上所述的煤粉气力输送装置中，优选，所述煤粉气力输送装置还包括:用于疏通所述出料管的补气器；所述补气器设置于所述罐体外的出料管上。
[0013]在如上所述的煤粉气力输送装置中，优选，所述煤粉气力输送装置还包括:出料阀和用于疏通所述出料管的补气器；所述出料阀位于所述罐体外的出料管上；所述补气器设置于所述罐体外的出料管上，且沿煤粉的输送方向，所述补气器相对于所述出料阀远离所述锥壁段。
[0014]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0015]通过采用气体流化装置即设置流化盘和气体供给器，避免了输送装置中采用机械传动设备导致的容易泄漏、不能连续稳定工作的缺点，更适合于煤粉的高压输送，且通过将出料口设置在罐壁的锥壁段上，缩短了出料管的长度，克服了管线抖动带来的影响，更适合于长周期的生产运行；通过在罐顶上部设置过滤放散室，避免了煤粉直接排出到罐体外，减少了污染，改善了工作人员的操作环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例提供的一种煤粉气力输送装置的结构示意图；
[0017]其中，图中符号说明如下:
[0018]11罐顶、12罐壁、13罐底、110入料口、111放散孔、
[0019]120筒壁段、121锥壁段、122出料口、130进气孔、
[0020]2流化盘、3过滤放散室、4出料管、5气体供给器、
[0021]41水平段、42竖直段、6核子粒位计、7补气器。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0023]参见图1，本实用新型实施例提供了一种煤粉气力输送装置，其通过气力将进入该装置中的煤粉输出。该装置包括:罐体、流化盘2、过滤放散室3、出料管4和气体供给器5。
[0024]具体而言,罐体具有罐顶11、罐壁12和罐底13。
[0025]其中，罐顶11呈弧形，在罐顶11的中部开有入料口 110，入料口 110处密封连接有打开或关闭入料口的入料阀，应用时，开启入料阀以打开入料口，使待输送的煤粉通过入料口 110进入罐体的内部。实际中，入料阀可以密封连接于盛有煤粉的料斗的出料口 ；在罐顶11上还开有放散孔111，用于将煤粉在进入罐体内部的过程中带入的气体排出，放散孔111的数量优选为两个，两个放散孔111分列于入料口 110的左、右两侧。
[0026]罐壁12包括:筒壁段120和锥壁段121。筒壁段120的上端与罐顶11的下端连接，锥壁段121的上端与筒壁段120的下端连接，锥壁段上端的直径大于锥壁段下端的直径，形成倒置的圆锥台状，在锥壁段121上开有出料口 122。
[0027]罐底13，其断面呈U型。罐底13的上端与锥壁段121的下端连接，在罐底的底部设置有进气孔130，应用时，高压气体通过进气孔进入罐体内。
[0028]流化盘2，以平行的方式设置于罐底3内，应用时，高压气体通过进气孔130进入罐体内，利用流化盘2产生的局部流态化效果在罐底内形成流化室，从而保证了煤粉输送的稳定性。当出料管为多个时，即多支路输送，还可以保证各支路煤粉输送的稳定性及均匀性。
[0029]为了避免通过放散孔111排出的气体中带有煤粉，与放散孔111密封连接有过滤放散室3，其输入口与放散孔111直接连通并密封连接，其输出口位于过滤放散室3的上部，且在输出口处密封连接有放散阀。过滤放散室3内以水平方式设置有过滤器，用于将通过放散孔111排出的气体中带有的煤粉拦截掉，应用时，开启放散阀以打开放散过滤室的输出口，通过过滤器拦截煤粉，从而避免煤粉直接排出到空气中，污染生产区的空气，同时打开放散阀排出气体的过程中还可以使罐体内的气压恢复至常压，以利于高压气体进入罐体内。
[0030]出料管4，用于将煤粉引出罐体外。出料管的一端伸出出料口 122外，另一端延伸至罐底13内，且位于流化盘2的上方。应用时，待输送的煤粉通过出料管4输出，例如，罐体外的出料管与气化炉的烧嘴连通，此时，可以通过出料管4将煤粉输送至烧嘴从而进入气化炉等反应器。
[0031]气体供给器5，用于向罐体内提供高压气体，其输出口与进气孔130直接连通，并密封连接，其输出口处密封连接有用于打开或关闭输出口的进气阀。实际中，气体供给器可以为气体压缩罐，还可以为气体压缩泵。
[0032]由于在高压输送煤粉的过程中，出料管极易产生抖动情况，出料管抖动对于长周期的生产很是不利，如果通过加强出料管的固定措施，则在避免出料管产生抖动情况的同时还会影响到煤粉下料，容易产生“搭桥”现象。为了避免出料管产生抖动情况，出料口 122以水平方式设置；出料管4具有:水平段41和竖直段42。水平段41和竖直段42位于罐体轴线的同一侧，水平段41的一端伸出出料口 122外，水平段41的另一端位于罐体内；竖直段42的上端与水平段41的另一端连接，由竖直段42的上端与水平段41的另一端连接形成的连接处呈圆弧形，竖直段42的下端位于流化盘2的上方，出料管4可以为一体结构，还可以为组合结构。优选地，出料口 122靠近锥壁段121的下端，如此，进一步缩短了位于罐体内的出料管的长度，进一步避免了出料管的抖动情况，从而实现了长周期生产的连续稳定工作。为了便于煤粉由罐体内输出到罐体外，竖直段与罐体轴线之间的距离小于竖直段与锥壁段之间的距离，换言之，竖直段靠近流化盘的中部。出料口 122的数量可以为多个，优选为两个，两个出料口 122关于罐体的轴线对称。
[0033]由于由罐体内往罐体外输送煤粉，罐体内的煤粉会逐渐减少，为了提高煤粉的输送效率，在罐体内煤粉剩余不足时，提示工作人员添加煤粉，在筒壁段120的外侧面上设置有核子粒位计6，用于测量罐体内煤粉的位置以在煤粉低于某一设定高度时，提示添加煤粉。
[0034]为了防止出料管在输送煤粉的过程中发生堵塞，在罐体外的出料管上设置有补气器7。为了合理控制煤粉的输出量，在罐体外的出料管上还设置有出料阀，沿煤粉的输送方向，补气器7相对于出料阀远离锥壁段121，
[0035]下面对本实用新型实施例提供的一种煤粉气力输送装置的工作过程进行说明:
[0036]开启入料阀以打开入料口，同时开启放散阀，将煤粉缓慢通过入料口倒入罐体内，倒入煤粉的过程中，煤粉带入到罐体内的气体通过过滤放散室的输出口排出，悬浮在气体中的煤粉被过滤放散室的过滤器拦截掉。倒入煤粉完成后，先关闭入料阀，再关闭放散阀，如此利于罐体内的气压恢复至常压。
[0037]开启进气阀，气体供给器开始向罐体内输送高压气体，利用流化盘产生的局部流态化效果在罐底内形成流化室，保证了煤粉输送的稳定性及输出煤粉的均匀性。在煤粉输送过程中如果出现出料管堵塞或气量不够的情况，启动补气器向出料管进行补气。由于在罐体外设置了核子粒位计，在罐体内的煤粉料位低于设定参数时，其会提示加料。
[0038]综上所述，本实用新型实施例的有益效果如下:
[0039]通过采用气体流化装置即设置流化盘和气体供给器，避免了输送装置中采用机械传动设备导致的容易泄漏、不能连续稳定工作的缺点，更适合于煤粉的高压输送，且通过将出料口设置在罐壁的锥壁段上，缩短了出料管的长度，克服了管线抖动带来的影响，更适合于长周期的生产运行；通过在罐顶上部设置过滤放散室，避免了煤粉直接排出到罐体外，减少了污染，改善了工作人员的操作环境。
[0040]由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
【权利要求】
1.一种煤粉气力输送装置，其特征在于:所述煤粉气力输送装置包括: 具有罐顶、罐壁和罐底的罐体，所述罐顶上开有入料口，所述入料口处密封连接有入料阀，所述罐顶上还开有放散孔，所述罐壁包括筒壁段和锥壁段，所述筒壁段的上端与所述罐顶的下端连接，所述锥壁段的上端与所述筒壁段的下端连接，所述锥壁段上开有出料口，所述锥壁段上端的直径大于所述锥壁段下端的直径，所述罐底的上端与所述锥壁段的下端连接，所述罐底的断面呈U型，所述罐底的底部设置有高压气体的进气孔； 流化盘，通过与水平方向平行的方式设置于所述罐底内，以高压气体通入所述进气孔时，在所述罐底内形成流化室； 具有过滤器的过滤放散室，所述过滤放散室的输入口与所述放散孔直接连通并密封连接，所述过滤器以水平方式设置于所述过滤放散室内，所述过滤放散室的输出口位于所述过滤放散室的上部，所述过滤放散室的输出口处密封连接有放散阀； 出料管，所述出料管的一端伸出所述出料口外，所述出料管的另一端延伸至所述罐底内，且位于所述流化盘的上方；以及 气体供给器，所述气体供给器的输出口与所述进气孔直接连通，并密封连接，所述气体供给器的输出口处密封连接有进气阀。
2.根据权利要求1所述的煤粉气力输送装置，其特征在于，所述出料口以水平方式设置； 所述出料管包括:水平段和竖直段，所述水平段和所述竖直段位于所述罐体轴线的同一侧，所述水平段的一端伸出所述出料口外，所述水平段的另一端位于所述罐体内，由所述竖直段的上端与所述水平段的另一端连接形成的连接处呈圆弧形；所述竖直段的下端位于所述流化盘的上方。
3.根据权利要求2中所述的煤粉气力输送装置，其特征在于，所述出料口靠近所述锥壁段的下端。
4.根据权利要求2或3所述的煤粉气力输送装置，其特征在于，所述竖直段与所述罐体轴线之间的距离小于所述竖直段与所述锥壁段之间的距离。
5.根据权利要求4所述的煤粉气力输送装置，其特征在于，所述出料口的数量为两个，两个所述出料口关于所述罐体的轴线对称。
6.根据权利要求1所述的煤粉气力输送装置，其特征在于，所述煤粉气力输送装置还包括:用于测量所述罐体内煤粉位置的核子粒位计； 所述核子粒位计设置于所述筒壁段的外侧面上。
7.根据权利要求1所述的煤粉气力输送装置，其特征在于，所述煤粉气力输送装置还包括:用于疏通所述出料管的补气器； 所述补气器设置于所述罐体外的出料管上。
8.根据权利要求1所述的煤粉气力输送装置，其特征在于，所述煤粉气力输送装置还包括:出料阀和用于疏通所述出料管的补气器； 所述出料阀位于所述罐体外的出料管上； 所述补气器设置于所述罐体外的出料管上，且沿煤粉的输送方向，所述补气器相对于所述出料阀远离所述锥壁段。
【文档编号】B65G53/16GK203855164SQ201420240923
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】张利锋, 徐才福, 胡斌, 殷为玉, 刘强, 张志华, 王来伟, 夏文武 申请人:安泰科技股份有限公司, 中国五环工程有限公司