CN103625929A

CN103625929A - 连续进料装置

Info

Publication number: CN103625929A
Application number: CN201210401677.7A
Authority: CN
Inventors: 李文涌; 杨炽森; 吴森荣; 张志强; 万皓鹏; 李宏台
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: TWI570230B; TW201408764A; CN103625929B

Abstract

一种连续进料装置，包括自其吸料口将物料吸入并借由其送料口将物料送出的吸料机、设于吸料机下方的第一旋转阀、与第一旋转阀连通的空气阀、设于第一旋转阀下方的第二旋转阀、设于第二旋转阀下方的闸阀以及设于闸阀下方的物料储槽。物料自吸料机依序进入第一旋转阀和第二旋转阀以借由第一和第二旋转阀的旋转而连续地进入物料储槽，其中，空气阀用以使外界空气经第一旋转阀进入吸料机，同时物料储槽接收自外部输入的正压气体，以使物料储槽内为正压状态。

Description

连续进料装置

技术领域

本揭露涉及一种进料装置，特别是关于一种可将物料连续送至物料储槽的连续进料装置。

背景技术

随着科技的日新月异以及大环境的快速发展，人们对于能源也不断的消耗，然而如石油等天然资源却并非取之不尽，用之不竭，因此，各国皆致力于新的替代能源的开发，而生质能源即是目前所致力发展的再生能源的一环。

生质能源的制造过程中，必须将粉状或粒状的生质物料以连续进料方式输送至反应器进行生质物料的裂解，以形成生质油。

在现有的生质物料连续进料系统中，常以输送带或真空吸料方式将生质物料送至物料储槽中，再送至下游的反应器以进行裂解反应。输送带为一简单的生质物物料输送装置，然而因占地面积较大，常以真空吸料装置取代之，借由真空吸料装置，可将生质物料送至物料储槽中，进而送至物料反应器以进行反应。

由于生质物料具有质量轻、密度小、安息角大、含水率高及流动性差等特性，现有真空吸料装置很容易造成架桥现象，几乎无法正常持续供料。为了解决现有真空吸料装置的架桥现象，将现有真空吸料装置的本体锥状底部的出料重力档板取消，增加下料斗及旋转阀，在常压操作时，可达到连续进料的基本功能。然而，以真空吸料装置结合正压物料储槽，在连续下料至物料储槽时，会因为旋转阀转动，经由转子间隙、转子转速及进出口压力差等因素而在物料储槽内产生局部负压。此局部负压将造成连接于物料储槽下游反应器的高温气体往物料储槽方向逆流。此高温逆流气体流至被输送的物料时，加热含有水份的生质物料而产生水气，因此，易在物料进料至反应器时造成物料架桥、结块、阻塞导致物料无法连续进料，而使反应器无法操作。

因此，如何解决现有技术中，进料系统于连续进料时，其物料储槽中产生物料架桥、结块等问题，实已成目前亟欲解决的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种连续进料装置，使该物料储槽内在接收该物料时为正压状态，阻止物料储槽下游的高温气体逆流，防止物料产生架桥、结块的情形。

本发明提供一种连续进料装置，包括吸料机、第一旋转阀、空气阀、第二旋转阀、闸阀以及物料储槽。吸料机具有吸料口与送料口，该吸料机自该吸料口将物料吸入并借由该送料口送出该物料；第一旋转阀设置于该吸料机下方并具有第一出料口，用以自该送料口接收该物料并借由旋转而自该第一出料口送出该物料；空气阀与该第一旋转阀连通，用以使外界空气经该第一旋转阀进入该吸料机；第二旋转阀设置于该第一旋转阀下方并具有第二出料口，用以自该第一出料口接收该物料并借由旋转而自该第二出料口送出该物料；闸阀设置于该第二出料口以开启或关闭该第二出料口；物料储槽设置于该闸阀下方以接收自该第二出料口送出的物料，同时接收自外部输入的正压气体，以使该物料储槽内在接收该物料时为正压状态。

其中，该吸料机还连接有鼓风机，用以提供一吸力以将该物料自该吸料口吸入至该吸料机内，且吸料机借由该鼓风机而使该外界空气朝该吸料机的方向流动。

其中，该物料储槽连接至反应器，该物料储槽接收自外部输入的正压气体，以使该物料储槽内部的压力大于或等于该反应器内部的压力。

其中，该装置还包括设置于该吸料机与该第一旋转阀之间的第一下料斗，该第一下料斗用以接收自该送料口送出的物料。

其中，且该第一旋转阀包括第一壳体、设于该第一壳体内的第一转子、及连接该第一下料斗的第一进料口，且其中，该物料自该第一进料口进入该第一旋转阀并借由该第一转子的转动而自该第一出料口送出。

其中，该装置还包括设置于该第一旋转阀与该第二旋转阀之间的第二下料斗，该第二下料斗用以接收自该第一出料口送出的物料。

其中，该空气阀连接于该第二下料斗，用以使该外界空气经由该第二下料斗通过该第一旋转阀进入该吸料机。

其中，且该第二旋转阀包括第二壳体、设于该第二壳体内的第二转子、及连接该第二下料斗的第二进料口，其中，该物料自该第二进料口进入该第二旋转阀并借由该第二转子的转动自该第二出料口送出。

其中，该装置还包括压力差检测器，其设置于该物料储槽与该反应器之间，该压力差检测器用以检测该物料储槽与该反应器之间的压力差。

其中，该装置还包括控制器，用以接收该压力差检测器的检测结果以控制输入该物料储槽的正压气体的流量，以使该物料储槽内部的压力大于或等于该反应器内部的压力。

相较于现有技术，本发明利用第一旋转阀与第二旋转阀的旋转得以连续地将物料送至物料储槽中，并利用空气阀导入外界空气以使该外界空气朝吸料机的方向流动(用以补偿吸料机因吸取物料所导致的气体泄漏量)，同时由外部输入正压气体予该物料储槽内，以避免物料储槽内产生负压，使该物料储槽内在接收该物料时为正压状态，阻止物料储槽下游的高温气体逆流，防止物料产生架桥、结块的情形。

附图说明

图1为本发明的连续进料装置的基本构件示意图；

图2为本发明的连续进料装置的第一及第二旋转阀的剖面示意图；以及

图3为本发明的连续进料装置的应用实施例。

其中，主要组件符号说明

1：连续进料装置

10：吸料机

101：吸料口

102：送料口

103：鼓风机

104：滤袋

11：第一旋转阀

110：第一进料口

111：第一出料口

112：第一壳体

113：第一转子

114：第一转子间隙

12：空气阀

13：第二旋转阀

131：第二出料口

14：闸阀

15：物料储槽

152：压力差检测器

153：控制器

16a：第一下料斗

16b：第二下料斗

17：下料输送机

18：进料输送机

19：反应器

20：正压气体。

具体实施方式

以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域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它优点及功效。

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，以供本领域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，在不影响本创作所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本创作所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“第一”、“第二”、“上方”、“下方”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本创作可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本创作可实施的范畴。

请参阅图1，其为本发明的连续进料装置的基本构件示意图。本发明的连续进料装置1主要包括吸料机10、第一旋转阀11、空气阀12、第二旋转阀13、闸阀14以及物料储槽15。

吸料机10具有吸料口101与送料口102，用以从吸料口101将物料吸入并借由送料口102将物料送出。吸料机10通常为一种真空吸料机，连接有鼓风机103，且在吸料机10内部设有滤袋104，由鼓风机103提供一吸力，使吸料机10得以借由该吸力将物料自吸料口101吸入并自送料口102送出至第一旋转阀11，而滤袋104可设置于吸料口101与鼓风机103之间以避免物料被鼓风机103吸出。

第一旋转阀11设置于吸料机10的送料口102下方以接收物料，且第一旋转阀11具有第一出料口111，而吸料机10由送料口102送出的物料进入第一旋转阀11，并借由第一旋转阀11的旋转而连续地将物料自该第一出料口111送出。第一旋转阀11的详细说明于后续图2叙述之。

于图1所示的实施例中，连续进料装置1可还包括设置于吸料机10与第一旋转阀11之间的第一下料斗16a，第一下料斗16a可用以接收自送料口102送出的物料再将该物料送至第一旋转阀11。

空气阀12与第一旋转阀11连通，用以将外界空气导入第一旋转阀11以进入吸料机10，使得该外界空气进入第一旋转阀11而朝吸料机10方向的方向流动。空气阀12可例如为空气电磁阀。

第二旋转阀13设置于第一旋转阀11的第一出料口111下方，且第二旋转阀13具有第二出料口131，第二旋转阀13可用以将来自于该第一旋转阀11所送出的物料连续地从该第二出料口131送出。第二旋转阀13的详细说明于后续图2叙述之。

于图1所示的实施例中，连续进料装置1可还包括设置于吸料机10与第一旋转阀11之间的第二下料斗16b，第二下料斗16b用以接收自第一出料口111送出的物料，并将该物料送至物料储槽15。此外，空气阀12可连接于第二下料斗16b，用以使外界空气经由第二下料斗16b通过第一旋转阀11进入吸料机10，以补偿因吸料机10吸入该物料而产生朝吸料机10方向的气体泄漏量。

闸阀14，或称之为空气闸阀14，设置于第二出料口131以开启或关闭第二出料口131。

物料储槽15设置于该闸阀14下方，以接收自该第二出料口131所连续送出的物料，同时接收自外部输入的正压气体20，以使该物料储槽15内在接收该物料时为正压状态，其中，所谓正压状态指物料储槽15连接至反应器时，物料储槽15内部的压力大于或等于该反应器内部的压力。

请参阅图2，其为本发明的第一及第二旋转阀的剖面示意图。于图2中，是以第一旋转阀11作为实施方式的说明，第一旋转阀11可包括第一壳体112，设于第一壳体112内的第一转子113、以及连接第一下料斗16a的第一进料口110，且第一转子间隙114形成于第一壳体112与第一转子113之间。

来自于吸料机10的送料口102所送出的物料经第一下料斗16a自第一进料口110进入第一旋转阀11，图中所示的箭头A方向即为物料方向，接着借由第一转子113的转动(例如，朝箭头方向逆时针转动)而从第一出料口111送出。在第一转子113转动过程中，物料储槽15中的气体可能由于吸料机10的吸取物料而依序通过闸阀14、第二旋转阀13、第二下料斗16b从第一转子间隙114朝吸料机10的方向(箭头B方向)泄漏，导致物料储槽15内产生负压，此负压可能造成连接于物料储槽15下游的反应器中的高温气体往物料储槽15的方向逆流，而这样的高温逆流气体会加热物料储槽15中的物料使物料产生水气，再加上物料本身的特性为质量轻、密度小、安息角大及流动性差等因素，容易于物料储槽15与其下游的反应器之间造成物料架桥、结块或阻塞等现象，使得物料难以连续地进料至反应器之内。此时，连接于第二下料斗16b以与第一旋转阀11连通的空气阀12，可让外界空气经第一旋转阀11进入吸料机，以补偿因吸料机10的吸取物料而产生朝吸料机10方向的气体泄漏量。

此外，第二旋转阀13如同第一旋转阀11的结构，可包括第二壳体、设于该第二壳体内的第二转子、及连接该第二下料斗的第二进料口，且第二转子间隙形成于该第二转子与该第二壳体之间，且其中，该物料自该第二进料口进入该第二旋转阀并借由该第二转子的转动而自第二出料口131送出至物料储槽15。

请参阅图3，为本发明的连续进料装置的应用实施例。于本实施例中，物料储槽15可连接至反应器19，而自物料储槽15至反应器19之间依序设置有下料输送机17与进料输送机18，物料可自物料储槽15依序借由下料输送机17与进料输送机18而输送至反应器19以进行裂解反应。

此外，于本实施例中还可于物料储槽15与反应器19之间设置压力差检测器152，以检测物料储槽15与反应器19之间的压力差。由于反应器19内的高温正压气体会朝物料储槽15的方向逆流，因此，在本实施例中将压力差检测器152设置于物料储槽15与下料输送机17之间，即可检测反应器19与物料储槽15之间的压力差，但是此一设置方式仅为实施方式的说明，并非用以限制本发明。

此外，于本实施例中，连续进料装置1可还包括有控制器153，于图3所示的控制器153为伺服马达，控制器153可接收压力差检测器152所回馈的检测结果，以根据该检测结果控制进入物料储槽15的正压气体20的流量，以使物料储槽15内部的压力大于或等于反应器19内部的压力。另外，连续进料装置1还可包括与控制器153电性连接的可调流量计(未图式)，控制器153可接收压力差检测器152的检测结果以产生控制命令，该可调流量计可检测进入物料储槽15的正压气体20的流量并依据控制器153的控制命令而调整进入物料储槽15的正压气体20的流量，使得物料储槽15内部的压力大于或等于反应器19内部的压力，以控制物料储槽15与反应器19之间的压力处于平衡状态，借此确保反应器19内的高温正压气体不会经由进料输送机18或下料输送机17而进入物料储槽15内。

本发明于实际实施时，是由鼓风机103提供吸力予吸料机10，以将物料从吸料机10的吸料口101吸入，并且从送料口102送出，经过第一下料斗16a使物料集中下料至第一旋转阀11，借由第一旋转阀11的旋转，使物料得以连续地下料而从第一出料口111送出物料，再经由第二下料斗16b入第二旋转阀13。

在第一旋转阀11旋转以连续下料的同时，可借由空气阀12导入外界空气，使该外界气体经第二下料斗16b通过第一旋转阀11的第一转子间隙而朝吸料机10的方向流动，以补偿第一旋转阀11因旋转而产生朝吸料机10方向的气体泄漏量，避免由于吸料机10所提供的吸力而导致物料储槽15内形成负压。

物料进入第二旋转阀13之后，借由第二旋转阀13以连续地下料，使物料连续地从第二旋转阀13的第二出料口131连续地送出以进入物料储槽15。

需说明的是，当处于连续下料的运作状态时，闸阀14是处于全开启状态，以避免影响第二旋转阀13连续下料。另外，为了避免反应器19的高温正压气体回流至物料储槽15造成物料的架桥或结块，可输入正压气体20至物料储槽15内以平衡反应器19与物料储槽15之间的压力，其中，该正压气体可为裂解气、惰性气体或空气，但是并不限于此。

当物料储槽15需补充物料(例如木屑)时，首先激活第一旋转阀11、第二旋转阀13与门阀14，同时调整所输入的正压气体20(裂解气、惰性气体或空气)的压力，以控制物料储槽15内的压力与反应器19的压力平衡。吸料机10的鼓风机103与空气阀12是采同步激活(ON)或关闭(OFF)。当激活鼓风机103以补充物料给物料储槽15时，在第一旋转阀11下游，即物料储槽15内会形成局部负压，而空气阀12的激活可让外界空气进入吸料机10以避免物料储槽15内形成局部负压。借此，可避免此局部负压造成连接于物料储槽下游的反应器产生往物料储槽15方向的高温逆流气体，使得反应器因无进料而无法操作。

综上所述，本发明的连续进料装置基本包括吸料机、第一和第二旋转阀、介于该第一和第二旋转阀之间的空气阀、设于该第一和第二旋转阀下游的闸阀及物料储槽。该空气阀用以导入外界气体以使该外界气体经该第一旋转阀进入该吸料机，以避免物料储槽内形成局部负压；同时该物料储槽接收自外部输入的正压气体，以维持该物料储槽和与其连接的反应器之间的压力平衡，以使该物料储槽内部的压力大于或等于该反应器内部的压力。因此，借由本发明的连续进料装置的运作，物料不会产生架桥或结块等现象，故能连续进料至下游的反应器中。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种连续进料装置，包括：

吸料机，具有吸料口与送料口，用以自该吸料口将物料吸入并借由该送料口送出该物料；

第一旋转阀，设置于该吸料机下方并具有第一出料口，用以自该送料口接收该物料并借由旋转而自该第一出料口送出该物料；

空气阀，其与该第一旋转阀连通，用以使外界空气经该第一旋转阀进入该吸料机；

第二旋转阀，设置于该第一旋转阀下方并具有第二出料口，用以自该第一出料口接收该物料并借由旋转而自该第二出料口送出该物料；

闸阀，其设置于该第二出料口以开启或关闭该第二出料口；以及

物料储槽，其设置于该闸阀下方以接收自该第二出料口送出的物料，同时接收自外部输入的正压气体，以使该物料储槽内维持正压状态。

2.根据权利要求1所述的连续进料装置，其特征在于，该吸料机还连接有鼓风机，用以提供一吸力以将该物料自该吸料口吸入至该吸料机内，且吸料机借由该鼓风机而使该外界空气朝该吸料机的方向流动。

3.根据权利要求1所述的连续进料装置，其特征在于，该物料储槽连接至反应器，该物料储槽接收自外部输入的正压气体，以使该物料储槽内部的压力大于或等于该反应器内部的压力。

4.根据权利要求1所述的连续进料装置，其特征在于，该装置还包括设置于该吸料机与该第一旋转阀之间的第一下料斗，该第一下料斗用以接收自该送料口送出的物料。

5.根据权利要求4所述的连续进料装置，其特征在于，且该第一旋转阀包括第一壳体、设于该第一壳体内的第一转子、及连接该第一下料斗的第一进料口，且其中，该物料自该第一进料口进入该第一旋转阀并借由该第一转子的转动而自该第一出料口送出。

6.根据权利要求1所述的连续进料装置，其特征在于，该装置还包括设置于该第一旋转阀与该第二旋转阀之间的第二下料斗，该第二下料斗用以接收自该第一出料口送出的物料。

7.根据权利要求6所述的连续进料装置，其特征在于，该空气阀连接于该第二下料斗，用以使该外界空气经由该第二下料斗通过该第一旋转阀进入该吸料机。

8.根据权利要求6所述的连续进料装置，其特征在于，且该第二旋转阀包括第二壳体、设于该第二壳体内的第二转子、及连接该第二下料斗的第二进料口，其中，该物料自该第二进料口进入该第二旋转阀并借由该第二转子的转动自该第二出料口送出。

9.根据权利要求3所述的连续进料装置，其特征在于，该装置还包括压力差检测器，其设置于该物料储槽与该反应器之间，该压力差检测器用以检测该物料储槽与该反应器之间的压力差。

10.根据权利要求9所述的连续进料装置，其特征在于，该装置还包括控制器，用以接收该压力差检测器的检测结果以控制输入该物料储槽的正压气体的流量，以使该物料储槽内部的压力大于或等于该反应器内部的压力。