专利名称：用于波斯美崔克固体泵的固体原料导向装置的制作方法
技术领域：
本文公开的主题涉及一种用于固体(例如颗粒物质)的泵，且更特别地涉及一种固体原料导向器。
背景技术：
波斯美崔克泵提供了固体(例如颗粒燃料或其它物质)的正压计量(positive metering)。例如，波斯美崔克泵可迫使固体进入固体锁定状态，且固体被键固定到波斯美崔克泵的旋转部分上，从而按照计量的量将固体从入口驱动到出口。在出口处，波斯美崔克泵可迫使固体进入固体密封状态，其中固体阻碍了高压下气体的回流。波斯美崔克泵的性能至少部分地依赖于经由入口流向波斯美崔克泵的旋转部分的固体的吸入效率。不幸的是，现有的波斯美崔克泵常沿着陡峭路径吸入固体，从而阻碍了固体流动并降低了填充效率。例如，陡峭的路径可能造成固定的固体空穴、空隙或其它不均勻性，其极大地降低了波斯美崔克泵的性能。
发明内容
在第一实施例中，系统包括固体燃料泵。固体燃料泵包括外壳、设置在外壳中的转子、第一弯曲通路、第二弯曲通路、端口和设置在端口中的固体燃料导向器，其中转子包括联接在轮毂上的第一盘片，第一弯曲通路设置在转子和外壳之间，位于第一盘片的第一轴向侧面上，第二弯曲通路设置在转子和外壳之间，位于第一盘片的第二轴向侧面上，端口穿过外壳而延伸至第一和第二弯曲通路，并且固体燃料导向器相对于外壳是固定的。固体燃料导向器包括第一分流器，其将端口分成通向第一和第二弯曲通路的第一和第二分配通道，并且第一分流器与第一盘片的第一轴向侧面或第二轴向侧面重叠。在第二实施例中，系统包括波斯美崔克泵导向器，其配置成安装在波斯美崔克泵的端口中。波斯美崔克泵导向器包括第一分流器，该第一分流器限定通向波斯美崔克泵的第一和第二通路的第一和第二分配通道。第一分流器包括关于第一盘片开口间隔开的第一对护罩壁。波斯美崔克泵导向器还包括横向于第一分流器延伸的接界(abutment)。在第三实施例中，系统包括波斯美崔克固体原料泵。波斯美崔克固体原料泵包括外壳、设置在外壳中的转子、第一弯曲通路、第二弯曲通路、进入端口和设置在进入端口中的固体原料导向器，其中转子包括联接在轮毂上的第一盘片，第一弯曲通路设置在转子和外壳之间，位于第一盘片的第一轴向侧面上，第二弯曲通路设置在转子和外壳之间，位于第一盘片的第二轴向侧面上，进入端口穿过外壳而延伸至第一和第二弯曲通路，并且固体原料导向器相对于外壳是固定的。固体原料导向器包括限定了通向第一和第二弯曲通路的第一和第二分配通道的第一分流器。第一分流器包括关于第一盘片开口而间隔开的第一对护罩壁，该第一对护罩壁包围第一盘片的第一周边部分。第一分流器还包括在第一对护罩壁之间延伸的第一锥形盖。固体原料导向器还包括横向于第一分流器延伸的第一接界。
当参照附图阅读以下详细说明时，将更好地理解本发明的这些以及其它特征、方面和优势，其中在所有附图中相似的标号表示相似的部件，其中图1是利用波斯美崔克泵的整体煤气化联合循环(IGCC)发电设备的一个实施例的示意性的方框图；图2是波斯美崔克泵的一个实施例的透视图；图3是图2中所示的波斯美崔克泵的一个实施例的透视剖面图；图4是图2中所示的波斯美崔克泵的一个实施例的透视分解图；图5是带有固体原料导向器的入口盖的一个实施例的内表面的透视图；且图6是固体原料导向器的一个实施例的透视图。零部件列表10固体原料泵100IGCC 系统102燃料源104原料制备单元106气化器108 炉S110气体净化单元111 硫112硫处理器113 盐114水处理单元116气体处理器117残余气体成分118燃气涡轮发动机120燃烧器122空气分离单元123空气压缩机124DGAN 压缩机128冷却塔130 涡轮131驱动轴132压缩机134 负载136蒸汽涡轮发动机138余热蒸汽发生器140 负载200 外壳202 Λ Π
204 出口
206转子
208轮毂
210转盘
212弯曲通路
214接界
216入口盖
218进入端口
220边缘
222固体原料导向器
224分流器
226导向壁
228尖锐边缘
230分配通道
232护罩壁
244侧面
246侧面
248第一分流器
250第一分配通道
252第二分配通道
254第二分流器
256第三分配通道
258第三分流器
260第四分配通道
262盘片开口
264转盘
沈6转盘
268转盘
270导流器
272侧面
274顶部部分
276导流器
278转盘
280导流器
282转盘
292第一弯曲通路
294第二弯曲通路
296第三弯曲通路
298第四弯曲通路
300轴向侧面302轴向侧面304轴向侧面306轴向侧面308轴向侧面310轴向侧面312轴向侧面314轴向侧面316 主体328内表面330成对护罩壁332成对护罩壁334成对护罩壁336成对护罩壁338成对护罩壁340 侧面342 侧面344顶部部分346底部部分348 盘片开口350 盘片开口352 盘片开口3M盘片开口356 盘片开口358 盖子368锥形部分
具体实施例方式以下将描述本发明的一个或多个特定实施例。为了致力于提供这些实施例的简明描述，在说明书中可能没有描述实际实施方式的所有特征。应该懂得，在任何此类实际实施方式的研究中，如同在任何工程或设计项目中一样，必须做出许多实施方式特定的决策，以实现研究者的特定目的，例如遵循系统及商业相关的约束，其可能从一个实施方式到另一个实施方式而变化。此外，应该懂得此类研究工作可能是复杂且耗时的，但对于受益于本发明公开的普通技术人员仍然是其设计、建造和制造的日常工作。当介绍本发明的各种实施例的元件时，用词“一 ”、“ 一个”、“该，，和“所述，，都意图
表示有一个或多个元件。用语“包括”、“包含”和“具有”都意在为包括性的，并意味着除了列出的元件之外，还可以有其它元件。如以下详细论述的那样，所公开的实施例包括在入口和/或出口处具有独特的流增强特征的波斯美崔克泵，从而改善了波斯美崔克泵的性能。例如，波斯美崔克泵可包括由平行的转盘限定的多个弯曲通路，其中入口和/或出口包括带有至少一个分流器的固体导向器。固体导向器可使固体相对于弯曲通路逐渐地旋转，从而减少波斯美崔克泵中出现固定的固体空穴、空隙或其它不均勻性的可能性。类似地，分流器可逐渐地将固体流分流到多个分配通道中。在某些实施例中，分流器可与至少一个其中一个平行的转盘重叠。例如，分流器可包括关于平行转盘的相对面而延伸的相对的护罩壁。在分流器和平行转盘之间的重叠关系可减少波斯美崔克泵中的应力、磨损和流动阻力。以下将参照图1-6详细论述该波斯美崔克泵的各个方面。现在转到附图，并且首先参看图1，其显示了利用一个或多个波斯美崔克泵10的整体煤气化联合循环(IGCC)系统100的一个实施例的简图。用语“波斯美崔克”可定义为能够计量(例如测量数量)和正压移动(例如捕获和强迫移动)由泵10输送的物质。泵 10能够计量和正向移动限定体积的物质，例如固体燃料原料。泵10可设计成或者将限定体积的物质移动到低压区域中，或者高压区域中。泵路径可具有圆形形状或弯曲形状。虽然波斯美崔克泵10是参照图1中的IGCC系统100进行论述的，但是所公开的波斯美崔克泵 10的实施例可用于任何合适的应用中(例如，生产化学品、肥料、天然气代用品、运输燃料或氢气)。换句话说，以下IGCC系统100的论述并非意图将所公开的实施例限制于IGCC。IGCC系统100生产和燃烧合成气体(即合成气)以产生电力。IGCC系统100的元件可包括燃料源102，例如固体原料，其可用作用于IGCC的能量源。燃料源102可包括煤、石油焦、生物质、木基材料、农业废料、焦油、浙青或其它含碳物。燃料源102的固体燃料可传送至原料制备单元104。原料制备单元104例如可通过斩切、研磨、撕碎、磨碎、粉碎或堆积燃料源102而调整燃料源102的大小或形状，从而产生干燥原料。在所示的实施例中，波斯美崔克泵10将原料从原料制备单元104输送至气化器 106。波斯美崔克泵10可配置为对自原料制备单元104接收的燃料源102进行计量和加压。 气化器106可将原料转换成合成气，例如一氧化碳和氢气的组合物。根据所利用的气化器 106的类型，此转换可通过在升高的压力(例如大约20巴-85巴)和温度(例如大约700 摄氏度-1600摄氏度)下使原料遭受数量受控的蒸汽和氧气来实现。气化工艺可包括使原料经历高温分解工艺，由此加热原料。在高温分解工艺期间，气化器106内的温度可从大约 150摄氏度到700摄氏度变化，取决于用于生成原料的燃料源102。在高温分解工艺期间加热原料可产生固体(例如炭)和残留气体(例如一氧化碳、氢气和氮气)。从来自高温分解工艺的原料残留的炭可能只占初始原料重量的大约30%。然后在气化器106中可发生燃烧过程。燃烧可包括将氧气引向炭和残留气体。炭和残留气体可与氧气起反应以形成二氧化碳和一氧化碳，其提供用于后续气化反应的热量。在燃烧工艺期间的温度可从大约700摄氏度到1600摄氏度变化。接下来，在气化步骤期间可将蒸汽引入气化器106。炭可与二氧化碳和蒸汽起反应，从而产生温度从大约800摄氏度到1100摄氏度变化的一氧化碳和氢气。气化器16本质上利用蒸汽和氧气以容许其中一些原料被“燃烧”，从而产生一氧化碳并释放能量，能量可驱动第二反应，第二反应将原料进一步转换成氢气和额外的二氧化碳。以这种方式，可由气化器106制造合成气体。此合成气体可包括大约85%的等比例的一氧化碳和氢气，以及CH4、HCl、HF、⑶S、NH3, HCN和H2S (基于原料的硫含量)。此合成气体可被称为未处理的、原始或酸合成气，因为其例如包含&S。气化器106还可能产生废弃物，例如炉渣108，其可能是湿的灰烬材料。此炉渣108可从气化器106除去并例如作为路基或另一建筑材料来处置。为了净化原始合成气，可利用气体净化单元110。气体净化单元110可洗涤原始合成气体以便从原始合成气中除去HCl、HF、COS、HCN和&S，其可能包括在硫处理器112中例如通过酸性气体脱除工艺的硫111的分离。此外，气体净化单元 110可通过水处理单元114而从原始合成气中分离盐113，水处理单元可利用水净化技术以便从原始合成气体产生可用的盐113。接下来，来自气体净化单元110的气体可包括处理后的脱硫的和/或净化的合成气(例如已经从合成气中除去硫111)，以及痕量的其它化学物，例如NH3(氨)和CH4(甲烷)。气体处理器116可用于从处理的合成气中除去残留气体成分117，例如氨和甲烷， 以及甲醇或任何残留化学物。然而，从处理的合成气中除去残留气体成分117是可选的，因为即使包含残留气体成分117(例如尾气)时，处理的合成气也可用作燃料。这里，处理的合成气可包括大约3%的CO、大约55%的H2和大约40%的CO2，并且基本上脱除了 H2S。此处理的合成气可作为可燃烧的燃料而传送至燃气涡轮发动机118的燃烧器120，例如燃烧室。备选地，在传送到燃气涡轮发动机中之前可从处理的合成气除去C02。IGCC系统100还可包括空气分离单元(ASU) 122。ASU 122可操作以通过例如蒸馏技术而将空气分离成成分气体。ASU 122可从辅助空气压缩机123供给它的空气中分离出氧气，并且ASU 122可将分离的氧气传送给气化器106。另外，ASU 122可将分离的氮气传送至稀释氮(DGAN)压缩机124中。DGAN压缩机IM可将自ASU 122接收的氮气至少压缩到与燃烧器120中相等的压力水平，从而不干扰合成气的恰当燃烧。因而，一旦DGAN压缩机124已经将氮气充分压缩到恰当水平，则DGAN压缩机124可将压缩的氮气传送至燃气涡轮发动机118的燃烧器120。 氮气可用作稀释剂，以促进例如排放的控制。如之前所述，压缩的氮气可从DGAN压缩机IM传送至燃气涡轮发动机118的燃烧器120。燃气涡轮发动机118可包括涡轮130、驱动轴131和压缩机132以及燃烧器120。 燃烧器120可接收燃料，例如可在压力下从燃料喷嘴注入的合成气。此燃料可与压缩空气以及来自DGAN压缩机IM的压缩氮气进行混合，并在燃烧器120内燃烧。此燃烧可产生热的加压的排气。燃烧器120可将排气引向涡轮130的排气口。当排气从燃烧器120穿过涡轮130 时，排气迫使涡轮130中的涡轮叶片旋转，以使沿着燃气涡轮发动机118的轴线的驱动轴 131旋转。如图所示，驱动轴131连接在燃气涡轮发动机118的各种构件上，包括压缩机 132。驱动轴131可将涡轮130连接到压缩机132上，以形成转子。压缩机132可包括联接在驱动轴131上的叶片。因而，涡轮130中的涡轮叶片的旋转可促使将涡轮130连接到压缩机132上的驱动轴131使得压缩机132内的叶片旋转。压缩机132中的此叶片的旋转促使压缩机132压缩经由压缩机132中的进气口而接收到的空气。然后可将压缩空气供给至燃烧器120，并与燃料和压缩的氮气相混合，以容许更高效率的燃烧。驱动轴131还可连接在负载Π4上，其可能是固定负载，例如发电设备中用于生产电功率的发电机。实际上负载134可以是任何合适的装置，其通过燃气涡轮发动机118的旋转输出来提供动力。IGCC系统100还可包括蒸汽涡轮发动机136和余热蒸汽发生器(HRSG)系统138。
9蒸汽涡轮发动机136可驱动第二负载140。第二负载140也可以是用于产生电功率的发电机。然而，第一负载134和第二负载140都可以是其它能够被燃气涡轮发动机118和蒸汽涡轮发动机136驱动的其它类型负载。另外，如图示的实施例中所示，虽然燃气涡轮发动机 118和蒸汽涡轮发动机136可驱动独立的负载134和140，但燃气涡轮发动机118和蒸汽涡轮发动机136还可以串联使用，以便通过单个轴而驱动单个负载。蒸汽涡轮发动机136和燃气涡轮发动机118的具体配置可为实施方式特定的，并且可能包括任意段的组合IGCC系统100还可包括HRSG 138。来自燃气涡轮发动机118的热的排气可传送至HRSG 138中，并用于加热水和产生蒸汽，蒸汽用于驱动蒸汽涡轮发动机136。来自例如蒸汽涡轮发动机136的低压段的排气可被引导至冷凝器142中。冷凝器142可利用冷却塔 128以热水交换冷水。冷却塔1 工作以为冷凝器142提供冷却水，从而协助从蒸汽涡轮发动机136传送至冷凝器142的蒸汽冷凝。来自冷凝器142的冷凝物又可被引导至HRSG 138 中。同样，来自燃气涡轮发动机118的排气也可被引导至HRSG 138中，以加热来自冷凝器 142的水并产生蒸汽。在诸如IGCC系统100的联合循环系统中，热的排气可从燃气涡轮发动机118流过并传送至HRSG 138，其在此处可用于产生高压高温蒸汽。由HRSG 138产生的蒸汽然后可穿过蒸汽涡轮发动机136，以用于发电。另外，产生的蒸汽还可供给可使用蒸汽的任何其它过程，例如气化器106中。燃气涡轮发动机118发电循环经常被称为“置顶循环”，而蒸汽涡轮发动机136发电循环经常被称为“及底循环”。通过组合如图1中所示的这两个循环，IGCC 系统100可在这两个循环中导致更高的效率。特别是，可以俘获来自置顶循环的废热，并用于产生蒸汽供及底循环使用的蒸汽。如上面提到的那样，IGCC系统100可包括一个或多个波斯美崔克泵10。图2显示了波斯美崔克泵10的一个实施例的透视图。波斯美崔克泵10可包括外壳200、入口 202、 出口 204和转子206。转子206可包括轮毂208和联接在轮毂208上的多个基本上相对且平行的转盘210。转盘210相对于外壳200可在从入口 202至出口 204的方向上移动。一个或多个导管或弯曲通路212(例如环形通路)可在入口 202和出口 204之间延伸。弯曲通路212可形成于转盘210的两个基本相对的面之间。如图所示，转盘210的面包括齿，以便将固体从入口 202朝着出口 204的方向驱动。虽然图2和后续图中的实施例显示了四个弯曲通路212，但是其它实施例可利用任何合适数量的盘片，以提供两个或更多弯曲通路 212。出口 204可包括弯曲通路212之间的一个或多个接界214，以使颗粒物质流转向而穿过出口 204。入口 202可包括具有进入端口 218的入口盖216。料斗(未显示)可设置在进入端口 218的边缘220周围，以便通过重力将颗粒物质漏入进入端口 218。波斯美崔克泵导向器或固体原料导向器222可设置在入口盖216下面及进入端口 218内。在其它实施例中，固体原料导向器222可设置在出口 204的端口内。固体原料导向器222的部分可延伸到弯曲通路212中。固体原料导向器222可相对于外壳200进行固定。固体原料导向器 222可包括一个或多个分流器2M和/或一个或多个接界226。分流器2M可各包括尖锐的分流器边缘228，以便使颗粒物质流围绕边缘2 逐渐地分流到进入端口 218中，并分流到分配通道230中。例如，尖锐的分流器边缘2 可以是通向分配通道230的锥形部分或发散部分。分流器2M还可各包括在盘片210上重叠的护罩壁232。接界2 可相对分流器2 横向延伸，并跨越弯曲通路212，从而逐渐地使颗粒物质流旋转到转盘210之间的弯曲通路212中。为了使带有多个通路212的波斯美崔克泵10以最大的效率运转，独特的固体原料导向器222可确保有效且无障碍的流穿过入口 202，从而确保最大的填充效率和穿过泵10 的流的均勻性。然而，在没有本发明公开的固体原料导向器222的条件下，各种力可能作用在颗粒物质上，以抑制或停止颗粒物质在靠近入口 202的各个区域处的正常流动。例如，当通过进入端口 218供给颗粒物质时，波斯美崔克泵10可在转子206的旋转方向上对颗粒物质赋予切向力或推力。此力可能造成颗粒物质在入口 202附近形成死区或固定区域，其可能增加了波斯美崔克泵10中的应力、摩擦、磨损和发热。更具体地说，当颗粒物质通过进入端口 218而进入波斯美崔克泵10中时，在高速条件(例如15转每分钟(RPM))操作下，颗粒物质的流速在靠近进入端口 218的弯曲通路212之间可能是不均勻的。另外，在靠近颗粒物质穿过进入端口 218进入的地方和与入口 202相邻的入口盖216的内表面附近，在颗粒物质流中可能形成了气泡。在这些气泡内，颗粒物质可能是松散的，具有高速。颗粒物质流的此不均勻性可能阻碍了波斯美崔克泵10的填充效率和吞吐能力。另外，波斯美崔克泵 10可能不能在更高的泵送率下运转，因为在更高速度下的运转可能增加流的不均勻性。除了流的不均勻性和糟糕填充效率之外，没有固体原料导向器222可能增加转盘 210和入口 202附近的入口盖216的内表面的磨损。当颗粒物质通过进入端口 218进入波斯美崔克泵10中时，颗粒物质可能在入口 202附近的大作用力下而聚集在转盘210的外边缘和与入口 202相邻的入口盖216的内表面之间。颗粒物质的聚集可能粘在这些区域中， 导致高的应力，其可能导致转盘210和入口盖216的内表面磨耗以及发热。另外，这些高的应力可能增加对于更大扭矩的需求以操作波斯美崔克泵10。如图3-6中所示，固体原料导向器222的特征可减轻这些问题。图3显示了波斯美崔克泵10的一个实施例沿着泵10的轴线看去的透视剖面图。与上面相似，波斯美崔克泵10可包括外壳200、入口 202、出口 204和转子206。转子206可包括轮毂208和联接在轮毂208上的多个基本相对且平行的转盘210，其在转盘210的轴向侧面之间形成了弯曲通路212。入口 202可包括带有进入端口 218的入口盖216。如图所示，进入端口 218跨越多个导管或弯曲通路212。固体原料导向器222可设置在入口盖216的下面和进入端口 218内。在其它实施例中，固体原料导向器222可设置在出口 204的端口内。固体原料导向器222的部分可延伸到弯曲通路212中。固体原料导向器222可包括定位在一些转盘210上面的一个或多个分流器224。分流器2M可各包括两个侧面244和M6，它们会聚而形成尖锐的分流器边缘 228。各个分流器2 的尖锐的分流器边缘2 可将颗粒物质流围绕边缘2 分流到进入端口 218中和分配通道230中。侧面244和246彼此远离地以分流角(例如锥角)从尖锐的分流器边缘2 发散到泵10中。例如，分流角可在大约0至90度、0至60度、0至45度、0 至30度或0至15度之间的范围内。作为进一步的示例，分流角可大约为5，10，15，20，25， 30，35，40或45度，或者是它们之间的任何角度。依赖于盘片的布置，固体原料导向器222 可包括任何数量和结构的分流器2M以及相关联的分配通道230。例如，第一分流器248可限定第一分配通道250和第二分配通道252，第二分流器2M可限定第二分配通道252和第三分配通道256，并且第三分流器258可限定第三分配通道256和第四分配通道沈0。定位在转盘210上面的分流器2M可与盘片210的一个或两个轴向侧面重叠。例如分流器2 可各包括形成盘片开口沈2的一对护罩壁232。这对护罩壁232可包围定位在盘片开口 262内的转盘210的周边部分。因而分流器2M可与转盘210的两个轴向侧面重叠。例如，第一分流器248可与转盘沈4的一个或两个轴向侧面重叠，第二分流器2M可与转盘沈6的一个或两个轴向侧面重叠，并且第三分流器256可与转盘沈8的一个或两个轴向侧面重叠。分流器224的护罩壁232对转盘210的轴向侧面的重叠可保护转盘210免于磨耗，并通过改变进入泵10的向下降落的固体和旋转泵盘210之间的相互作用而改善进入泵10的固体流动。除了分流器224，固体原料导向器222可包括定位在固体原料导向器222的末端上的导流器270，以有助于引导颗粒物质的流进入波斯美崔克泵10的分配通道中，同时保护转盘210。导流器270在所有方面都可能类似于分流器224，除了与两个侧面244和246相反各个导流器270可包括单个侧面272。侧面272还可能远离侧面272的顶部部分274而在进入泵10的流动方向(例如径向方向)上构成一定角度。例如该角度可在大约0至90 度、0至60度、0至45度、0至30度或0至15度之间的范围内。作为进一步的示例，该角度可大约为5，10，15，20，25，30，35，40或45度，或者是它们之间的任何角度。定位在转盘210上面的导流器270可与盘片210重叠。导流器270可各包括单个护罩壁232或可形成盘片开口沈2的一对护罩壁232。这对护罩壁232可包围定位在盘片开口沈2内的转盘210的周边部分。因而导流器270可与转盘210的一个或两个轴向侧面重叠。例如，导流器276可与转盘278的一个或两个轴向侧面重叠，并且导流器280可与转盘282的一个或两个侧面重叠。分流器270的护罩壁232与转盘210的轴向侧面的重叠还可保护转盘210免于磨损。固体原料导向器222还可包括一个或多个接界226。接界2 可相对分流器224 和导流器270横向延伸，并跨越弯曲通路212。另外，接界2 可刚好从转子206的轮毂 208之上朝着进入端口 218径向向外延伸。接界2 可在径向方向上相对于转子206成角度。例如径向角(即，在接界2 和从转子206延伸出的径向线之间的角度)可在大约正负0-90度、0-60度、0-45度、0-30度或0_15度之间的范围内。作为进一步的示例，径向角可大约为正负0，5，10，15，20，25，30，35，40或45度，或者是它们之间的任何角度。图4显示了波斯美崔克泵10的一个实施例的分解透视图。波斯美崔克泵10可包括封闭了转子206的外壳200，转子包括联接在多个转盘278，264, 266, 268和282上的轮毂 208。虽然图4中的实施例显示了形成四个弯曲通路四2，294, 296和四8的五个转盘278， 264, 266, 268和282，但是其它实施例可采用任何合适数量的转盘210，用于提供两个或多个弯曲通路212。转盘278可包括轴向侧面300和另一轴向侧面。转盘264可包括轴向侧面302和304。转盘266可包括轴向侧面306和308。转盘268可包括轴向侧面310和312。 转盘282可包括轴向侧面314和另一轴向侧面。第一弯曲通路292可设置在转盘278的轴向侧面300和转盘沈4的轴向侧面302之间。第二弯曲通路294可设置在转盘沈4的轴向侧面304和转盘沈6的轴向侧面306之间。第三弯曲通路296可设置在转盘沈6的轴向侧面308和转盘沈8的轴向侧面310之间。第四弯曲通路298可设置在转盘沈8的轴向侧面 312和转盘282的轴向侧面310之间。波斯美崔克泵10还可包括入口 202，其包括入口盖216及进入端口 218。入口盖 216还可包括主体316，其在切线方向上遵循外壳200的弯曲形状。固体原料导向器222可设置在入口盖216的下面和进入端口 218内。固体原料导向器222可通过紧固件(例如螺栓)而联接在入口盖216上，以便于轻易拆卸或替换。紧固件还容许调整，从而基于燃料特性和波斯美崔克泵10的操作条件而细调固体原料导向器222的性能。固体原料导向器222 可包括导流器276和观0以及分流器M8，254和258。导流器276和观0以及分流器M8， 254和258可包括一个或多个护罩壁232，其在切线方向上遵循转子206的弯曲形状。导流器276和280可分别与转盘278和282的周边部分重叠。分流器M8，254和258可分别与转盘沈4，266和沈8的周边部分重叠。图5是包括固体原料导向器222的入口盖216的内表面328的透视图，其显示了与转盘210相互作用的固体原料导向器222的内部特征。固体原料导向器222包括多对护罩壁330，332，334，336和338。成对的护罩壁330和338可分别是导流器276和观0的一部分。成对护罩壁332，334和336可分别是分流器对8，2讨和258的一部分。各个护罩壁 232的侧面340和342可从护罩壁232的顶部部分344向护罩壁232的底部部分346逐渐缩小。护罩壁232的底部部分346可在切线方向上遵循转子206的曲线。各个护罩壁232 的表面积可能从一个护罩壁232到另一个护罩壁相同或不同。同样每对护罩壁232的表面积可能从一对护罩壁232到另一对护罩壁相同或不同。每对护罩壁330，332，334，336和 338可间隔开，以分别形成用于转盘278，264，266，268和282的盘片开口 348，350，352，354 和356。接界2 可设置在每对护罩壁232之间。接界2 可定位在护罩壁232的侧面342 附近，并可从护罩壁232的顶部部分344附近延伸至底部部分附近。导流器270和分流器 224还可包括在每对护罩壁232之间延伸的盖子358，其设置在护罩壁232的顶部部分344 的上面。盖子358可几乎朝着护罩壁232的侧面340而延伸。因而，盖子358可填充转盘 210的边缘和入口盖216的内表面3 之间的间隙。结果，每对护罩壁232连同盖子358 — 起可保护转盘210和入口盖216的两个内表面3 免于磨损。图6是固体原料导向器222的透视图，其进一步显示了分流器2 和接界2 的特征。如上面提到的那样，固体原料导向器222可设置在波斯美崔克泵10的入口 202的进入端口 218或出口 204的端口中。固体原料导向器222可包括接界226、分流器2M和导流器 270。接界2 可设置在分流器2 和/或导流器270之间。如上所述，接界2 相对于转子206可径向地成角度。分流器2M可包括侧面244和M6，它们会聚而形成尖锐的分流器边缘228。如上所述，侧面244和246可相对于边缘2 而形成分流角。导流器270各包括侧面272，如上所述侧面相对于各个导流器270的顶部部分274可形成轴向角。分流器224 和/或导流器270可包括关于用于转盘210的盘片开口 262而间隔开的成对护罩壁232。 各个护罩壁232的表面积可能从一个护罩壁232到另一个护罩壁而相同或不同。同样每对护罩壁232的表面积可能从一对护罩壁232到另一对护罩壁而相同或不同。备选地，导流器270可包括单个护罩壁232。另外，分流器2 和/或导流器270可包括盖子358。在包括带有单个护罩壁232的导流器270的实施例中，盖子358可在护罩壁232附近延伸。盖子358还可在成对护罩壁232之间延伸。盖子358还可包括锥形部分368，其可包括设置在接界226附近的尖锐的分流器边缘2 (例如分流器224)。盖子358的锥形部分368可朝着单个护罩壁232或一对护罩壁232发散。固体原料导向器222的部件可能平滑的，并且可包括具有低摩擦系数的物质，从而有助于颗粒物质通过多个分配通道230而流入多个弯曲通路212。可形成固体原料导向器222的物质可包括高分子量塑料、铝、不锈钢或具有低摩擦系数的其它物质。因而，当颗粒物质遇到固体原料导向器222的平滑的低摩擦面时，通过有角度的接界226、尖锐的分流器边缘2 和分流器224的锥形部分368、以及带角度的侧面272和导流器270的锥形部分368可均勻地引导颗粒物质流进入通向波斯美崔克泵10的多个通路212的多个分配通道230。另外，护罩壁232和锥形盖358可与转盘210的周边部分重叠并包围转盘210的周边部分，这可改变自由下落的颗粒物质和转盘210之间的相互作用，并且可保护盘片210 以及波斯美崔克泵10的其它材料免于磨损。此外，固体原料导向器222还可防止颗粒物质的固定空穴的形成和颗粒物质累积在转盘210的边缘和入口盖216的内表面3 之间。另外，固体原料导向器222可通过在穿过入口孔218时压紧颗粒物质而除去靠近颗粒物质穿过进入端口 218处和靠近入口盖216的内表面328附近形成的气泡。结果，固体原料导向器222可改善波斯美崔克泵10的流动均勻性和填充效率，减少磨损，改善吞吐能力，提高转速，以及减少功率消耗和扭矩需求。 此书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域中的技术人员能够实践本发明，包括制造和利用任何装置或系统，并执行任何所含方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域中的技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有并非不同于权利要求字面语言的结构元件，或者如果其包括与权利要求字面语言无实质差异的等效的结构元件，那么这些其它示例都属于权利要求的范围内。
1权利要求
1.一种系统，包括固体燃料泵(10)，包括外壳O00)；设置在所述外壳(200)中的转子006)，其中所述转子(206)包括联接在轮毂(208)上的第一盘片(264)；第一弯曲通路092)，其设置在所述转子(206)和所述外壳(200)之间，位于所述第一盘片(沈4)的第一轴向侧面(30 上；第二弯曲通路094)，其设置在所述转子(206)和所述外壳(200)之间，位于所述第一盘片(沈4)的第二轴向侧面(304)上；端口 018)，其穿过所述外壳(200)而延伸至所述第一弯曲通路( 和所述第二弯曲通路(294)；和设置在所述端口(218)中的固体燃料导向器022)，其中所述固体燃料导向器(222)相对于所述外壳(200)是固定的，所述固体燃料导向器(22 包括第一分流器048)，所述第一分流器(M8)将所述端口(218)分成通向所述第一弯曲通路( 和所述第二弯曲通路 (294)的第一分配通道(250)和第二分配通道052)，并且所述第一分流器(M8)与所述第一盘片(沈4)的第一轴向侧面(30 或第二轴向侧面(304)重叠。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述端口(218)是进入所述第一弯曲通路 (292)和所述第二弯曲通路094)的固体燃料入口。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述端口(218)是来自所述第一弯曲通路 (292)和所述第二弯曲通路094)的固体燃料出口。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固体燃料导向器(222)包括在所述端口(218)附近阻碍所述第一弯曲通路( 和所述第二弯曲通路(四4)的至少一个接界 014)，其中所述至少一个接界(214)从所述转子(200)跨越所述第一弯曲通路( 和所述第二弯曲通路(四4)朝着所述端口(218)径向向外延伸。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一分流器(M8)与所述第一盘片 (264)的第一轴向侧面(30 和第二轴向侧面(304)重叠，并且所述第一盘片(沈4)延伸到所述第一盘片(264)的第一对护罩壁(332)之间的槽中。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转子(200)包括联接在所述轮毂 (208)上的第二盘片066)，所述第二盘片(沈6)在所述外壳Q00)内部将所述第二弯曲通路(四4)与第三弯曲通路(四6)分隔开，所述固体燃料导向器(22 包括位于所述第二分配通道(252)和第三分配通道(256)之间的第二分流器OM)，并且所述第二分流器(254) 与所述第二盘片(266)的第三轴向侧面(306)或第四轴向侧面(308)重叠。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述转子(200)包括联接在所述轮毂 (208)上的第三盘片068)，所述第三盘片(沈8)在所述外壳(200)内部将所述第三弯曲通路(四4)与第四弯曲通路(四6)分隔开，所述固体燃料导向器(22 包括位于所述第三分配通道(258)和第四分配通道(256)之间的第三分流器058)，并且所述第三分流器(258) 与所述第三盘片068)的第五轴向侧面(310)或第六轴向侧面(312)重叠。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一分流器(M8)包括包围所述第一盘片(沈4)的第一周边部分的第一对护罩壁(332)，所述第二分流器(254)包括包围所述第二盘片(沈6)的第二周边部分的第二对护罩壁(334)，并且所述第三分流器(258)包括包围所述第三盘片068)的第三周边部分的第三对护罩壁(336)。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一分流器(M8)包括包围所述第一盘片(沈4)的第一周边部分的第一对护罩壁(332)，所述第一分流器(M8)包括在所述第一对护罩壁(332)之间延伸的第一盖子，并且所述第一盖子包括朝着所述第一对护罩壁 (332)发散的锥体。
10.一种系统，包括波斯美崔克泵导向器022)，其配置成安装在波斯美崔克泵(10)的端口中，其中所述波斯美崔克泵导向器(22 包括限定进入所述波斯美崔克泵(10)的第一通路( 和第二通路(四4)中的第一分配通道(250)和第二分配通道(25 的第一分流器048)，所述第一分流器(M8)包括关于第一盘片开口(350)而间隔开的第一对护罩壁(332)，并且所述波斯美崔克泵导向器(222)包括横向于所述第一分流器(M8)延伸的接界014)。
全文摘要
本发明涉及用于波斯美崔克固体泵的固体原料导向装置，具体而言，在一个实施例中，系统包括波斯美崔克泵导向器(222)，其配置成安装在波斯美崔克泵(10)的端口中。波斯美崔克泵导向器(222)包括限定通向波斯美崔克泵(10)的第一通路(292)和第二通路(294)的第一分配通道(250)和第二分配通道(252)的第一分流器(248)。第一分流器(248)包括关于第一盘片开口(350)而间隔开的第一对护罩壁(332)。波斯美崔克泵导向器(222)还包括横向于第一分流器(248)延伸的接界(214)。
文档编号C10J3/50GK102249092SQ20111011459
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者K·W·麦卡锡, S·C·拉塞尔, 方一川 申请人:通用电气公司