粉体输送装置的制作方法

本发明是有关一种粉体输送装置，尤指一种可输送高温粉体的粉体输送装置。

背景技术：

现今钙回路捕获二氧化碳已成为一种减碳技术，其利用CaO吸附烟气中的CO2来反应生成CaCO3，藉此降低烟气中的CO2浓度。而CaCO3经煅烧炉煅烧后可分离出CaO及CO2，其中CaO粉体温度约在650～750℃。此CaO粉体通常需要经由气力输送机(Pneumatic Conveyer)再送至25公尺高的进料仓，以再进行碳捕获的循环操作，其中，CaO粉体经气力输送后，粉体温度在工作流程中仍必须维持在400℃以上以利操作。

然而，目前现有的粉体输送装置多仅能在常温下进行粉体输送，无法因应高温粉体。此外，现有的粉体输送装置的架构为进料管接在三通管上，且其三通管内设置有气送喷嘴，该气送喷嘴的深入长度约在进料口的中心位置，如此使得进料口处无法形成有效负压气封，而且又有向上气流冲击进料口。如欲以现有的粉体输送装置输送高温粉体，则仅能以增加粉体操作量的方式进行，即增加操作的固/气比。如此将使输送管线压损相对增加，造成更多的向上气流冲击进料口，而发生粉尘溢散及堵料。

是以，如何提供一种粉体输送装置以因应高温粉体的输送，为目前亟待解决的课题之一。

技术实现要素：

本发明的一目的在于提供一种粉体输送装置，使进料口维持零负压或微负压的气封状态，并达到连续且稳定的进料及输送粉体的功效。

本发明的粉体输送装置包括：混合管，其一端连接一文氏管；气送喷嘴，设置在该混合管内部，该气送喷嘴的口端朝向该文氏管的喉口；以及进料管，连接在该混合管上且位在该气送喷嘴的上方，其中，该进料管与该混合管之间形成一大于0度而小于90度的角度。

本发明针对于现有技术其功效在于，通过风门控制风压及风量，并藉由调变喷嘴流速单元调整气送喷嘴的气流流速，且进一步通过压力控制器来控制该调变喷嘴流速单元，以维持进料口端零负压或微负压的气封功能，即调变风压、风量及粉体操作量的同时，可自动调变喷嘴流速，藉此控制粉体的终端温度，并达到连续且稳定的进料及输送粉体的功效。

附图说明

图1为本发明的粉体输送装置的构成示意图；

图2A为本发明的粉体输送装置的温度与气送风量的效能示意图；

图2B为本发明的粉体输送装置的温度与输送粉体量的效能示意图。

其中，附图标记：

1 粉体输送装置 10 混合管

11 文氏管 111 喉口

12 气送喷嘴 121 口端

13 进料管 14 调变喷嘴流速单元

141 滑动螺杆 142 螺帽轴承

143 塞头 144 挠性曲轴

145 转动装置 15 鼓风机

16 风门 17 压力控制器

18、19 粉体 20 气送风

X、Y、Z 轴线 θ1、θ2 角度

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉本领域的相关技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉本领域的相关技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

一般工艺中的高温粉体进入气力输送系统时，固定量的高温粉体与输送空气混合后，其气流温度将上升至一稳定终端温度。若要再提升温度，除了调降风量外，也可增加高温粉体的输送量。在调降风量的情形下，由于管线内气流受粉体传导热量而造成体积膨胀，管线内流速将会增加，因此只要依据气流温度变化情形，即可在维持气力输送条件下，试算出输送风量的调降裕度，据此可相对提升固/气比，进而提升粉体的终端温度。又在增加高温粉体输送量的情形，在不堵塞管线的情况下，可直接提升粉体的终端温度。

然而在调降风量或粉体输送量的过程中，必须克服喷嘴流速减慢及管线压损增加的衍生问题，即必须设计一可自动调节装置，使进料口维持零负压或微负压的气封状态，如此系统才能连续的进行进料及输送，并藉由调节装置而使粉体操作量及温度达到工艺需求的目的。本发明的粉体输送装置即是为了达成上述目的所设计者。

请参阅图1，本发明的粉体输送装置1主要包括混合管10、气送喷嘴12与进料管13，以及选择性再包括调变喷嘴流速单元14。

混合管10一端衔接一具有喉口111的文式管11，另一端则选择性地衔接一鼓风机15，其中，该鼓风机15用以提供气送风20至该混合管10内。在一实施例中，该混合管10及该鼓风机15之间设有风门16，用以控制鼓风机15送入该混合管10内气送风的风压及风量。

该气送喷嘴12设在该混合管10内部，且该气送喷嘴12的口端121位在该文氏管11的喉口111附近，并朝向该喉口111。该气送喷嘴12为一锥体，口端121即是指该锥体的小截面端，且该气送喷嘴12的作用是用以导引鼓风机15所提供的气送风20吹向喉口111。在一实施例中，该混合管10、该气送喷嘴12及该文氏管11是串接在同一轴线Y上，此轴线Y与轴线X(举例为水平)之间设有一角度θ1。

该进料管13自上方接入该混合管10，具体位在该气送喷嘴12的上方，以使粉体18可经由该进料管13以重力方式垂直落下至该气送喷嘴12的口端121附近或进入文氏管11。其中，该进料管13与该混合管10之间设有一角度θ2，即进料管13的轴线Z(举例为垂直)与混合管10的轴线Y之间设有一角度θ2。在一实施例中，该θ2角度可自0度至90度之间选择一合适者，通常不是0度或90度，图1中虽举例为45度，但本发明并不以此为限。

调变喷嘴流速单元14，为一选择性设备，举例设置在气送喷嘴12之内，用以调整鼓风机15所提供的气送风20在气送喷嘴12中的气流流速。在一实施例中，调变喷嘴流速单元14包括滑动螺杆141、至少一螺帽轴承142、塞头143、挠性曲轴144及转动装置145。

滑动螺杆141具有螺纹结构，该螺纹结构相对螺合于螺帽轴承142，螺帽轴承142则固定在该气送喷嘴12的内壁上，因此，可通过转动滑动螺杆141的方式，使滑动螺杆141相对螺帽轴承142在气送喷嘴12中往复位移。

塞头143设置在滑动螺杆141的一端，且位在该气送喷嘴12的口端121附近。在一实施例中，该塞头143为椭圆体或锥体。当塞头143随滑动螺杆141相对于气送喷嘴12中以前后方向往复位移时，使得气送喷嘴12的口端121的出风口面积随着塞头143的往复位移而有所改变。也就是，藉由塞头143在气送喷嘴12的口端121的位置，进而改变气送喷嘴12的口端121的出风口面积，而能够调整该鼓风机15所提供的气送风20在气送喷嘴12中的气流流速与流量。

挠性曲轴144的一端连接滑动螺杆141，另一端连接到位在混合管10外部的转动装置145，该转动装置145具体可为转动盘。藉由转动装置145转动该挠性曲轴144而连动滑动螺杆141，使得滑动螺杆141相对螺帽轴承142在气送喷嘴12中往复位移。

在一实施例中，粉体输送装置1通常是以如图1所示进行设置。详言之，该粉体输送装置1的该文氏管11的轴线Y，是与轴线X夹设一角度θ1，该角度θ1可选择等于或不等于θ2，图1虽举例为45度，但本发明并不以此为限。

本发明的粉体输送装置1更选择性地包括一压力控制器17，该压力控制器17用以监控进料管13的口端(即进料管13接入在混合管10之处)的负压条件，并依据该负压条件来调变气送喷嘴12的气流流速，亦即该压力控制器17可控制转动装置145。设置此压力控制器17的目的在于维持该进料管13的口端能随时地处于零负压或微负压的气封功能。

请进一步参阅图2A，在固定输送粉体量为1500kg/hr的情况下，本发明实施例的粉体终端温度(即粉体进入进料仓前的温度)仍可维持在400℃上下，且随着气送风量的降低，粉体终端温度略为上升。另请参阅图2B，在固定气送风量为12.2CMM(立方公尺)的情况下，随着输送粉体量的增加(即提高固/气比)，粉体终端温度仍可维持在400℃上下。由此可证明本发明的粉体输送装置在降低风量或增加粉体输送量的改变操作参数时，的确可达到精准控制粉体终端温度的良好成效。

本发明的粉体输送装置可通过风门控制风压及风量，并藉由调变喷嘴流速单元调整气送喷嘴的气流流速，且进一步通过压力控制器来控制该调变喷嘴流速单元，以维持进料口端零负压或微负压的气封功能，即调变风压、风量及粉体操作量的同时，可自动调变喷嘴流速，藉此控制粉体的终端温度，并达到连续且稳定的进料及输送粉体的功效。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉本领域的相关技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，举凡所属技术领域中具有此项专业知识者，在未脱离本发明所揭示的精神与技术原理下所完成的一切等效修饰或改变，仍应包含于本发明所附权利要求的保护范围。