CN104627683B - 一种干粉挤压密封变压输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干粉挤压密封变压输送装置，装置的壳体上从上至下设置有进料口、储粉腔和出粉腔，壳体的前后分别设置有前端盖和后端盖，将壳体封闭，齿轮腔内设置有转轴水平设置的齿轮，齿轮腔一侧内壁与齿轮之间设置有连通储粉腔和出粉腔的干粉挤压通道，齿轮腔的另一侧内壁上设置有与齿轮上的轮齿接触的密封凸台，齿轮上的轮齿上设置有轮齿伸缩件，当轮齿与密封凸台接触时轮齿伸缩件可以沿齿轮半径方向收缩，当轮齿与密封凸台脱离接触时轮齿伸缩件伸展复位。本发明结构简单，安全、可靠，可替代气力输送系统中的锁斗罐，有效避免了锁斗罐运行不稳定等问题，可广泛用于能源、化工、医药、采矿和食品加工等领域。

Description

一种干粉挤压密封变压输送装置

技术领域

本发明属于洁净煤发电及化工领域，涉及高压浓相气力输送中实现变压干粉输送的设备。

背景技术

随着能源问题的日益严重，大规模高效煤气化技术成为煤炭高效清洁利用研究的重要领域之一，作为干煤粉气流床加压气化技术中关键技术的高压浓相气力输送技术，受到越来越多的关注。

高压浓相气力输送过程中，粉体的处理和输送常常采用锁斗系统，实现粉体的变压输送、除灰和除渣等功能。常见的粉体锁斗系统包括常压料罐、给料罐和锁斗罐三个部分，其中常压料罐是低压仓，给料罐是高压仓，锁斗罐是高压、低压交变系统。粉体从低压仓输送到高压仓的一般流程为：当低压仓对锁斗罐给料时，确保锁斗罐与常压料罐和给料罐隔离并降至常压，打开粉体低压仓与锁斗罐之间的阀门，使低压仓内的粉体进入锁斗罐；粉体经锁斗罐进入给料罐时，确保锁斗罐与常压料罐和给料罐隔离，对锁斗罐加压，当两者压力平衡后，打开锁斗罐与给料罐之间的阀门，锁斗罐内的粉体输送至高压仓；给料结束后，关闭给料罐与锁斗罐之间的阀门，打开锁斗罐上的泄气阀，对锁斗罐进行泄压。循环进行以上操作，从而实现粉体从低压进入高压的输送。

如上所述，锁斗系统运行过程中锁斗罐的加压—放料—泄压—进料—加压的循环交变的过程。由于锁斗罐的操作需要实现压力交互变化，操作复杂，故障频发，容易导致锁斗系统在出料过程中产生结拱、架桥等现象，造成下料不畅。同时，由于锁斗系统的运行具有周期性，导致粉体输送的不稳定性和不连续性，影响了高压设备安全、稳定及可靠的运行。

发明内容

技术问题：本发明提供一种能够替代锁斗罐实现变压输送，故障频率低、输送稳定，实现粉体稳定密封变压输送的干粉挤压密封变压输送装置。

技术方案：本发明的干粉挤压密封变压输送装置，包括壳体以及设置在壳体上从上至下依次连接的进料口、齿轮腔、储粉腔和出粉腔，壳体的前后分别设置有前端盖和后端盖，将壳体封闭。齿轮腔内设置有齿轮，齿轮的转轴水平设置，转轴的前后两端分别安装在前端盖和后端盖上；齿轮腔一侧内壁与齿轮之间设置有连通储粉腔和出粉腔的干粉挤压通道，齿轮腔的另一侧内壁上设置有与齿轮上的轮齿接触的密封凸台。密封凸台位于齿轮腔与储粉腔交界处，齿轮上的轮齿中设置有轮齿伸缩件和沿齿轮径向伸缩的结构，当轮齿与密封凸台接触时轮齿伸缩件沿齿轮半径方向收缩，当轮齿与密封凸台脱离接触时轮齿伸缩件伸展复位。

本发明装置的优选方案中，干粉挤压通道宽度从上至下，先由大变小，再由小变大，直至与出粉腔连通，且最小宽度能够保证轮齿与齿轮腔内壁将粉体压密实。

本发明装置的优选方案中，密封凸台的弧长大于齿轮上相邻轮齿的间距，保证其同时与至少一个齿轮接触。

本发明装置的优选方案中，轮齿中设置的沿齿轮径向伸缩的结构为：轮齿外侧端部的凹槽中镶嵌有轮齿伸缩件和高压弹簧，高压弹簧设置在轮齿伸缩件底部和轮齿本体之间。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、相比于锁斗系统中的交替变压的恶劣工作条件，本装置无需额外加压或泄压，仅依靠齿轮的转动即可实现输送，操作简单；且与现有的锁斗罐相比，本装置安装方便，体积小，重量轻，布置灵活，工程造价低；

2、实现粉体物料的变压和输送过程，保证输料持续稳定；

3、现有的双齿轮干粉泵，设置两个相互啮合的齿轮，依靠轮齿间隙吧粉体从低压区带入高压区，输送能力有限，本装置相较于双齿轮干粉泵，结构简单紧凑，且设有专门用来输送煤粉的干粉挤压通道，大大增强了粉体输送能力；双齿轮泵中高压气体会从主动齿轮和从动齿轮啮合的缝隙处串通至低压区，难以实现密封，本装置的单齿轮结构减少了气体可能串通的通道，本装置在干粉输送过程中，齿轮两侧被压实的粉体和密封凸台始终保持密封状态，可避免高压气体串通导致的结拱、架桥等现象，保障了高压设备安全、稳定及可靠的运行；本装置设置在齿轮腔与储粉腔交界处的一小段密封凸台，既保障了密封又实现了与轮齿的接触时间最短，减小了轮齿与凸台间的摩擦；

附图说明

图1是带有干粉挤压密封变压输送装置的粉体输送系统示意图。

图2是本发明的干粉挤压密封变压输送装置纵剖面结构示意图。

图3是本发明的干粉挤压密封变压输送装置横截面结构示意图。

图4是本发明的干粉挤压密封变压输送装置的轮齿结构示意图。

图中有：进料口1，壳体2，前端盖21，后端盖22，密封凸台23，齿轮3，齿轮转轴31，轮齿32，轮齿伸缩件321，压缩弹簧322，凹槽323，齿轮腔4，储粉腔5，干粉挤压通道6，出粉腔7，常压料罐8，干粉挤压密封变压输送装置9，给料罐10。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明做进一步的解释说明。

图1是带有干粉挤压密封变压输送装置的粉体输送系统，粉体从常压料罐8顶部加入粉体输送系统，经干粉挤压密封变压输送装置9变压输送至高压给料罐10。

图2和图3是本发明的新型干粉挤压密封变压输送装置，该变压输送装置包括壳体2以及设置在所述壳体2上从上至下依次连接的进料口1、齿轮腔4、储粉腔5、和出粉腔7，壳体2的前后分别设置有前端盖21和后端盖22将壳体2封闭；齿轮腔4内设置有齿轮转轴31水平设置的齿轮3，齿轮转轴31安装在前端盖21和后端盖22上，且前端盖21和后端盖22与齿轮3之间设有垫片，以保证粉体变压输送过程中的密封；在齿轮腔4与粉体腔5的交界处有一个密封凸台23，密封凸台23的弧长大于齿轮3上相邻轮齿32的间距，保证其同时与至少一个齿轮32接触，以实现齿轮腔4右侧部分的密封；同时轮齿32与密封凸台23相接触的地方可做成一定坡度，以便实现轮齿伸缩件321的逐渐收缩；齿轮3上的轮齿32中设置有轮齿伸缩件（321），具有沿齿轮径向伸缩的特性，当轮齿32与密封凸台23接触时轮齿伸缩件321可以沿齿轮半径方向收缩，当轮齿32与密封凸台23脱离接触时轮齿伸缩件321伸展复位。

本发明的干粉挤压密封变压输送装置工作时，齿轮3按照图2所示的逆时针方向旋转，轮齿31与密封凸台23接触时，轮齿伸缩件321沿齿轮半径方向收缩，此时轮齿31与密封凸台23之间形成密封空间，所以低压粉体经进料口1无法进入齿轮腔4右侧间隙，全部进入储粉腔5。粉体被轮齿32从储粉腔5带入干粉挤压通道6内，粉体被逐渐挤压密实，且在干粉挤压通道间隙最小处粉体最为密实，使得高压装置中的气体无法穿透间隙进入低压区；在轮齿32在挤压粉体时，随着粉体逐渐密实，轮齿伸缩件321也会有所收缩，当粉体最为密实时轮齿伸缩件（321）完全收缩至凹槽（323）且此时干粉挤压通道6的宽度最小。随着齿轮的转动，干粉挤压通道6内的粉体被带至出粉腔7，从低压区进入达高压区，最后经出粉腔7进入高压装置。所述新型干粉挤压密封变压输送装置成功地把粉体从低压仓密封输送至高压给料罐。

图4是本发明的干粉挤压密封变压输送装置的轮齿结构示意图，轮齿32中设置的沿齿轮径向伸缩的结构为：轮齿32外侧端部的凹槽323中镶嵌有轮齿伸缩件321和高压弹簧322，所述高压弹簧322设置在轮齿伸缩件321底部和轮齿32本体之间；轮齿32与密封凸台23接触时，高压弹簧322受挤压而变形，轮齿伸缩件321逐渐沿齿轮半径方向收缩，进入凹槽323中；轮齿32与密封凸台23脱离接触时，高压弹簧322受力结束，轮齿伸缩件321可以伸展复位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，尽管本说明书参照附图对本发明做出了详细的说明，但是，所述干粉挤压密封变压输送装置的形状可随着实际情况改变，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种干粉挤压密封变压输送装置，其特征在于，该变压输送装置包括壳体（2）、设置在所述壳体（2）上从上至下依次连接的进料口（1）、齿轮腔（4）、储粉腔（5）和出粉腔（7），所述壳体（2）的前后分别设置有前端盖（21）和后端盖（22），将壳体（2）封闭；

所述齿轮腔（4）内设置有齿轮（3），所述齿轮（3）的转轴（31）水平设置，所述转轴（31）的前后两端分别安装在前端盖（21）和后端盖（22）上；所述齿轮腔（4）一侧内壁与齿轮（3）之间设置有连通储粉腔（5）和出粉腔（7）的干粉挤压通道（6），齿轮腔（4）的另一侧内壁上设置有与齿轮（3）上的轮齿（32）接触的密封凸台（23）；

所述密封凸台（23）位于齿轮腔（4）与储粉腔（5）交界处，所述齿轮（3）上的轮齿（32）中设置有轮齿伸缩件（321）和沿齿轮径向伸缩的结构，当轮齿（32）与密封凸台（23）接触时轮齿伸缩件（321）沿齿轮半径方向收缩，当轮齿（32）与密封凸台（23）脱离接触时轮齿伸缩件（321）伸展复位。

2.根据权利要求1所述的干粉挤压密封变压输送装置，其特征在于，所述干粉挤压通道（6）的宽度从上至下，先由大变小，再由小变大，直至与出粉腔（7）连通，且最小宽度能够保证轮齿（32）与齿轮腔（4）内壁将粉体压密实。

3.根据权利要求1或2所述的干粉挤压密封变压输送装置，其特征在于，所述密封凸台（23）的弧长大于齿轮（3）上相邻轮齿（32）的间距，保证其同时与至少一个轮齿接触。

4.根据权利要求1或2所述的干粉挤压密封变压输送装置，其特征在于，所述轮齿（32）中设置的沿齿轮径向伸缩的结构为：轮齿（32）外侧端部的凹槽（323）中镶嵌有轮齿伸缩件（321）和高压弹簧（322），所述高压弹簧（322）设置在轮齿伸缩件（321）底部和轮齿（32）本体之间。