一种生物质锅炉无轴进料系统的制作方法

文档序号:13103664阅读:249来源:国知局

本实用新型属于输送机构技术领域,具体涉及一种生物质锅炉无轴进料系统。



背景技术:

生物质能源因其分布广、可再生等优点,在我国能源结构中占有相当重要的地位。其中,因收集、运输和利用技术等原因,相当一般分秸秆在田间焚烧,产生大量烟尘和余灰,导致空气中PM2.5攀升,严重污染大气。随着科技的进步与发展,可以通过利用各种转换技术高效地利用生物质能,生产清洁电力和能源,来逐步替代煤、石油和天然气等非可再生能源。因此,综合开发利用生物质能源对废弃资源回收利用,能源结构转换,环境保护和改善等具有重大意义。

生物质能是继石油、煤和天然气的第四位能源,大约占总消耗的14%,在一些不发达地区约占60%。生物质能是以生物质为载体,将太阳能存储在生物中的一种常见能量形式。生物质能是独特的和可再生的,其分布广泛、生长快、低氮低硫、CO2零排放,是环保型能源。生物质能自身也有其弱点,生物质能是较矿物能和燃料的低密度低品位能源,能量密度低导致其在储藏和运输之中都带来较大的难度。世界各国政府推进生物质能源产业发展,已将其作为一项重大战略来来实施,欧盟和美国的生物质能源的消费量占到能源消费总量的4%以上,瑞典的生物质能源利用比例高达32%,对粮食乙醇、沼气和固体成型燃料的利用技术已经比较成熟,形成了一定的产业规模。我国政府对生物质能源产业的发展高度重视,出台了《可再生能源法》,针对生物柴油、生物质发电和燃料乙醇等方面制定了详细规范和实施细则,同时使用经济手段和财政补贴两方面手段来保障该产业的稳健发展。提出生物质能源利用目标:预计到2020年,我国生物燃料总量将达到所有交通燃料的15%,提升生物燃料产业国际竞争力。

其中生物质锅炉是生物质燃料的能量转换装置,特别的,当生物质的进料系统不能够保证进料速度时,锅炉的效率将大大降低,生物质锅炉的进料系统大多采用螺旋式进料机,其中无轴进料系统按照放置位置的不同可以分为水平无轴进料系统、垂直无轴进料系统和倾斜无轴进料系统,无轴进料系统既可以输送散粒物料还可以输送大粒径物料。人们已将水平无轴进料系统和垂直无轴进料系统推出系列化产品,在长时间的实践应用中积累大量经验,逐渐研发制造了多种新产品。

随着技术和装备发展迅速,其大致主要表现在两个方面:一方面是其功能多样化、应用范围广,常见的有管状螺旋输送机、高倾角带输送机、空间转弯螺旋输送机等各式各样的输送机型;另一方面是随着科技的进步和发展,螺旋输送设备技术也得到了飞速发展,尤其是输送量、输送距离、输送速度等方面有较大提升,同时将现代检测技术应用到输送设备中使得螺旋输送机的整体工作性能有了深层次的提高,螺旋输送装备特点:设备大型化。设备向着大型化方向发展,以满足煤炭行业年产量为300-500万吨高效高产集约化生产的需求;采用动态分析技术原理和机电一体化技术、计算机监控技术等高新技术,利用大功率软起动及其自动张紧技术,使鼓风机对输送机装备进行在线动态监测与监控,很大程度上降低了输送带的张力,设备工作运行状态良好,输送效率高;利用多机驱动与中间驱动器驱动及其功率平衡技术和输送机变方向运行等技术,使输送装置的单机运行长度在理论上打破已有限制,从而确保了输送装备的互换性、通用性及其单元驱动的稳定性和可靠性;新型和高可靠性关键部件技术。例如包含CST等在内的多种先进的大功率驱动调速装置、自清式滚筒装置、高寿命高速托辊、快速自移机尾和高效贮带装置等。如英国FSW公司生产的FSW1200/螺旋输送机就使用了液粘差速和变频调速装置,使得装备运输能力达3000t/h以上,它的尾部与新型转载机配套使用,可自动快速随工作面推移而自移,人工参与少,生产效率得到大幅提升。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种生物质锅炉无轴进料系统。

本实用新型的目的是这样实现的:

一种生物质锅炉无轴进料系统,由无轴螺旋叶片1、有机玻璃管2、入料斗3、电机4、变频器5组成,所有机玻璃管的槽道内安装有无轴螺旋叶片,所述的无轴螺旋叶片通过减速箱和电机连接;电机在变频器控制下带动无轴螺旋叶片转动,物料依靠螺旋叶片的推进作用由入料斗移动至出料口;所述的无轴螺旋叶片呈同心环状螺旋形,无轴螺旋叶片的厚度由内侧向外侧递减,沿无轴螺旋叶片的外沿设置有阻挡壁;阻挡壁的截面为矩形;沿无轴螺旋叶片的内沿设置有加强筋,所述无轴螺旋叶片的传动轴由连接轴和受力轴构成,所述受力轴的一部分延伸至所述无轴螺旋叶片内并与无轴螺旋叶片焊接固定,无轴螺旋叶片的尺寸有外径为D,内径为d,螺距为S,长度为L,其螺距直径比ks=S/D=0.5,外侧厚度与内侧厚度的比值为1:2.6~3,从外侧过渡到内侧的其中一个面与螺旋叶片的内侧边缘的夹角为85°,另一个面与内边缘的夹角为88°

所述的有机玻璃管和电机的下方还设置有激振器6、主振弹簧7、底座8和隔振弹簧9,激振器由电磁铁和衔铁构成,是整个系统的激振源,其中衔铁与有机玻璃管和电机固结,电磁线圈由导线和高导磁性硅钢片叠合制成,通过磁芯座固定安装在底座上;主振弹簧采用环氧树脂复合板或弹簧钢板叠加而成,中间采用1mm 厚的垫片隔开,其上下两端通过螺栓分别与料槽和底座进行联结;隔振弹簧安装在底座与机架之间,采用橡胶弹簧或螺旋弹簧。

所述的入料斗为三棱锥形,料斗体的上端为入料口,料斗体的下端为出料口,所述出料口的尺寸小于入料口的尺寸。组成入料斗的四块薄钢板,所述的入料斗内壁上沿出料入料方向设置有多条保护棱,所述的保护棱为工形保护棱,所述的每条工形保护棱均包括一个顶面钢板和两组或两组以上的顶面钢板,顶面钢板固定装置包括底部固定钢板,底部固定钢板上设置有橡胶材质制成的缓冲层,缓冲层上设置有顶面钢板,顶面钢板通过螺栓与入料斗薄钢板可拆卸连接;所述的保护棱均匀设置在入料斗薄钢板内壁上。

所述的入料口设置有滤网系统,所述的滤网系统具有一框体,该框体的内侧有多个轨道卡槽;以及多个滤网,每个滤网分别卡置在轨道槽之中;轨道卡槽和滤网呈Z字形设置在框体的内,所述的滤网的网孔根据物料体积设置目数。

所述的隔振弹簧包括上盖、橡胶气囊和活塞,所述橡胶气囊的一端通过上卡环与所述上盖扣压连接,另一端通过下卡环与所述活塞扣压连接;所述活塞与所述橡胶气囊连接的一端设置有压缩弹簧止挡件;所述上盖设置有外螺纹连接,所述活塞设置有内螺纹连接;所述活塞为圆柱状;所述压缩弹簧止挡件中压缩弹簧的一端套接在所述活塞端面上,另一端与止挡片连接。

所述有机玻璃管的内壁贴有厚度为0.1-0.2mm的聚乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,由下至上依次叠放而成的防磨膜。

本实用新型的有益效果在于:

本结构当ks很小时,即螺距相对于螺旋叶片的直径较小,当输送摩擦系数较大的物料时,物料极易夹堵在相邻两个螺旋叶片之间,造成物料输送过程的堵塞;当ks很大时,即螺距相对于螺旋叶片的直径较大,物料轴向移动的阻滞作用显著增强,不利于物料的正常输送;综合考虑加工因素,设置了直径和螺距的关系,有利于效率的提高。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型做进一步描述。

本结构采用自行设计的生物质连续输送装置,电机在变频器控制下带动螺旋叶片转动,物料依靠螺旋叶片的推进作用由入料口移动至出料口。输送装置主要由螺旋叶片、有机玻璃管、入料斗、电机、变频器、称量器具等,装置的整体结构方案设计如图1所示。

一种生物质锅炉无轴进料系统,由无轴螺旋叶片、有机玻璃管、入料斗、电机、变频器组成,所有机玻璃管的槽道内安装有无轴螺旋叶片,所述的无轴螺旋叶片通过减速箱和电机连接;电机在变频器控制下带动无轴螺旋叶片转动,物料依靠螺旋叶片的推进作用由入料斗移动至出料口;所述的无轴螺旋叶片呈同心环状螺旋形,无轴螺旋叶片的厚度由内侧向外侧递减,沿无轴螺旋叶片的外沿设置有阻挡壁;阻挡壁的截面为矩形;沿无轴螺旋叶片的内沿设置有加强筋,所述无轴螺旋叶片的传动轴由连接轴和受力轴构成,所述受力轴的一部分延伸至所述无轴螺旋叶片内并与无轴螺旋叶片焊接固定,无轴螺旋叶片的尺寸有外径为D,内径为d,螺距为S,长度为L,其螺距直径比ks=S/D=0.5,外侧厚度与内侧厚度的比值为1:2.6~3,从外侧过渡到内侧的其中一个面与螺旋叶片的内侧边缘的夹角为85°,另一个面与内边缘的夹角为88°。

所述的有机玻璃管和电机的下方还设置有激振器、主振弹簧、底座和隔振弹簧,激振器由电磁铁和衔铁构成,是整个系统的激振源,其中衔铁与有机玻璃管和电机固结,电磁线圈由导线和高导磁性硅钢片叠合制成,通过磁芯座固定安装在底座上;主振弹簧采用环氧树脂复合板或弹簧钢板叠加而成,中间采用1mm 厚的垫片隔开,其上下两端通过螺栓分别与料槽和底座进行联结;隔振弹簧安装在底座与机架之间,采用橡胶弹簧或螺旋弹簧。本结构利用电磁激振原理,通过吸放衔铁来维持料槽持久而稳定的振动。通入周期变化的交流电后,在交流电的正半周产生电磁吸力,交流电的负半周由于半波整流作用被遏止,衔铁在脉冲电磁力的作用下带动料槽连续往复振动,置于料槽上的物料随着料槽进行周期振动,保证了物料在传动的同时能够均匀下沉,不会堵在入口。

所述的入料斗为三棱锥形,料斗体的上端为入料口,料斗体的下端为出料口,所述出料口的尺寸小于入料口的尺寸。组成入料斗的四块薄钢板,所述的入料斗内壁上沿出料入料方向设置有多条保护棱,所述的保护棱为工形保护棱,所述的每条工形保护棱均包括一个顶面钢板和两组或两组以上的顶面钢板,顶面钢板固定装置包括底部固定钢板,底部固定钢板上设置有橡胶材质制成的缓冲层,缓冲层上设置有顶面钢板,顶面钢板通过螺栓与入料斗薄钢板可拆卸连接;所述的保护棱均匀设置在入料斗薄钢板内壁上。本结构利用保护棱的顶面钢板避免入料斗薄钢板收到高处落下的物料冲击,同时使用橡胶材质制成的缓冲层减小入料斗薄钢板的振动,能够对入料斗薄钢板进行有效地保护,降低企业生产成本,提高企业生产效率。

所述的入料口设置有滤网系统,所述的滤网系统具有一框体,该框体的内侧有多个轨道卡槽;以及多个滤网,每个滤网分别卡置在轨道槽之中;轨道卡槽和滤网呈Z字形设置在框体的内,所述的滤网的网孔根据物料体积设置目数。

所述的隔振弹簧包括上盖、橡胶气囊和活塞,所述橡胶气囊的一端通过上卡环与所述上盖扣压连接,另一端通过下卡环与所述活塞扣压连接;所述活塞与所述橡胶气囊连接的一端设置有压缩弹簧止挡件;所述上盖设置有外螺纹连接,所述活塞设置有内螺纹连接;所述活塞为圆柱状;所述压缩弹簧止挡件中压缩弹簧的一端套接在所述活塞端面上,另一端与止挡片连接。上述结构采用扣压式结构,通过上、下卡环的收缩将橡胶气囊连接在上盖和活塞上,将橡胶气囊与上盖和活塞连接为一体,既能保证空气弹簧的强度,也便于批量生产;同时可以根据空气弹簧的工作行程将气囊裁剪成不同长度,改变运动行程。在活塞内部增加压缩弹簧止挡件,可以缓冲路面瞬间冲击载荷。

所述有机玻璃管的内壁贴有厚度为0.1-0.2mm的聚乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,由下至上依次叠放而成的防磨膜。

通过调节数显变频器控制电机转速,螺旋叶片在电机的驱动下绕轴转动,生物质原料从入料斗在重力的作用下连续落入有机玻璃管中,受到旋转螺旋叶片的推动作用,由于输送管内壁对物料的摩擦力和物料自身重力共同作用使得物料相对于螺旋叶片侧面滑移,物料在螺旋叶片的推动下既做径向转动又做轴向移动,经过一段时间后经由出料口落下,完成输送目的。

无轴螺旋叶片因其无中心轴,叶片柔性大,螺旋叶片受到外界作用力后可发生弯曲变形,同时在轴向力作用下也可以发生轴向伸缩变形,其优点是大大减小了物料与螺旋叶片及管壁的机械干涉,可以平稳地输送物料,其缺点是不能传递输出大扭矩,且无法直接与电机连接,需要在其一端焊接一小段心轴,通过键与电机连接,将动力传递给螺旋叶片进而实现输送物料的目的。输送管与螺旋叶片一起组成物料输送的空间,为方便观察物料在输送管内的输送状态,选择透明有机玻璃管,有机玻璃是一种高分子透明材料,其化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯,是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的,具有高耐磨度。

当电机转动起来以后,具有一定升角的螺旋叶片上所有质点绕定轴转动,没有轴向移动,然而由于连续的倾斜螺旋叶片对人产生一种错觉:犹如一个个空腔连续不断的从一个方向移动到另一个方向,并且此移动的速度为电机旋转一周,空腔向前移动一个螺距的距离。这种效果会让人觉得如果填满物料的话,这一空腔中的物料就随着电机转动一周而向前移动一个螺距的距离,我做过这样的实验:把颗粒直径大于螺旋叶片与管壁之间的间隙的物料加到输送装置中,并且保证物料高度低于螺旋叶片的高度,这种情况下,物料的轴向移动只与转动电机的圈数直接相关。实际工作中如果不考虑物料轴向阻滞的影响,物料在输送装置内轴向移动的速度可按下式计算:

V=Sn/60 ,n是电机转速。

以上所述仅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。

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