CN105059942A - 一种高压星型给料系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粉体输送领域，尤其涉及一种高压星型给料系统。所述高压星型给料系统能够应用于高压粉体输送，且在高压粉体输送时能够提高高压粉体输送的稳定性与连续性。本发明实施例提供一种高压星型给料系统，包括：壳体；所述壳体围合的空间包括驱动腔、第一气固缓冲腔、粉体输送腔以及第二气固缓冲腔，转轴；所述驱动腔内设置有驱动系统，所述粉体输送腔内设置有叶轮，所述转轴两端分别设置有第一轴承与第二轴承；所述第一气固缓冲腔和所述第二气固缓冲腔的两端分别设置有密封部件；所述驱动腔远离所述第一气固缓冲腔的一端设置有第一端盖，所述第二气固缓冲腔远离所述粉体输送腔的一端设置有第二端盖。

Description

一种高压星型给料系统

技术领域

本发明涉及高压粉体输送领域，尤其涉及一种高压星型给料系统。

背景技术

粉体输送系统通常采用机械输送的方式，例如通过螺旋给料器或者星型给料器进行给料，由于星型给料器具有定量准确、易于调节的特点，因此，星型给料器为粉体输送的主要形式。

在一些高压系统中，星型给料器各部分连接部位容易发生泄漏，使得系统内的粉尘与气体容易进入大气或者轴承中，导致给料器无法正常工作。

在现有技术中，公开了一种星型给料器，参见图1，该星型给料器包括T型管1、叶轮4、转轴2、密封构件5和电机3，其中，所述叶轮4位于所述T型管1内并固定在所述转轴2上，所述密封构件5包括分别位于所述T型管1内，并与所述T型管1相固接的两个填料盒51与52，所述两个填料盒51与52之间留有间隙，所述间隙处设置有用于通入高压气体的气体通道，轴密封处采用机械密封与气密封相结合密封方式，能够延长所述星型给料器的轴密封使用寿命，但是只能用于压力小于0.6MPa的体系，并不适用于高压粉体输送；在现有技术中还公开了一种高压星型给料器，参见图2，该星型给料器采用整体密封的方式，将电机3与给料系统4(叶轮)等连接在一起形成密封体系，能够应用于高压粉体输送系统中，但是，在密封体系中，粉体会沿着转轴2与密封圈5的间隙进入到轴承21以及电机密封罩9内，无法保证所述星型给料器的连续稳定运行。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种高压星型给料系统，所述高压星型给料系统能够应用于高压粉体输送，且在高压粉体输送时能够防止粉尘泄漏到大气或者轴承中，提高高压粉体输送的稳定性与连续性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种高压星型给料系统，包括：

壳体；所述壳体围合的空间包括驱动腔、第一气固缓冲腔、粉体输送腔以及第二气固缓冲腔；

转轴；所述转轴包括传动部分与从动部分，所述传动部分位于所述驱动腔内，所述从动部分依次穿设于所述第一气固缓冲腔、粉体输送腔以及第二气固缓冲腔；

所述驱动腔内设置有驱动系统，所述驱动系统与所述传动部分连接；所述粉体输送腔内设置有叶轮，所述转轴两端分别设置有第一轴承与第二轴承；所述第一气固缓冲腔和所述第二气固缓冲腔的两端分别设置有密封部件；所述驱动腔远离所述第一气固缓冲腔的一端设置有第一端盖，所述第二气固缓冲腔远离所述粉体输送腔的一端设置有第二端盖。

优选的，所述密封部件为密封圈，每端密封圈的个数为至少一个。

可选的，所述驱动腔内设置有隔离套，所述隔离套为中空结构，所述转轴的传动部分穿设于所述隔离套内，且所述隔离套的一端与所述第一气固缓冲腔的外壁连接，另一端与所述第一轴承的外侧连接。

优选的，所述第二轴承的外侧与第二气固缓冲腔远离所述粉体输送腔的一端连接。

优选的，所述第一轴承通过所述第一端盖密封，所述第二轴承通过所述第二端盖密封。

优选的，所述驱动系统包括设置于所述隔离套外部的外磁转子，以及设置在所述隔离套内部且与所述传动部分固定连接的内磁转子，所述内磁转子与所述外磁转子相对设置，所述外磁转子转动带动所述内磁转子转动，从而带动所述转轴的传动部分转动。

进一步优选的，所述驱动系统与所述第一气固缓冲腔之间设置有第一高压腔，所述第二气固缓冲腔与所述第二端盖之间设置有第二高压腔。

可选的，所述装置还包括第一物料排放系统与第二物料排放系统，所述第一气固缓冲腔的下端与所述第一物料排放系统连通，第二气固缓冲腔的下端与所述第二物料排放系统连通，所述第一物料排放系统与所述第二物料排放系统用于将泄漏入所述第一气固缓冲腔与第二气固缓冲腔内的粉体及时排出。

优选的，所述物料排放系统包括倒锥形导料器、下料管以及储料罐，所述倒锥形导料器的下端通过所述下料管与所述储料罐连通，且所述倒锥形导料器与所述气固缓冲腔的下端连接，所述储料罐的下端还设置有排料管，所述下料管与排料管上分别设置有阀门。

进一步地，所述储料罐上还设置有充压口与泄压口，用于对所述储料罐充压、泄压。

优选的，所述倒锥形导料器与所述气固缓冲腔的下端连接处的夹角为100-150度。

本发明实施例提供一种高压星型给料系统，其中，所述高压星型给料系统中壳体的两端分别设置有第一端盖与第二端盖，使得整个星型给料系统整体处于密封状态，使得该高压星型给料系统能够应用于高压粉体输送，并且，所述高压星型给料系统中的粉体输送腔的两侧分别设置有第一气固缓冲腔与第二气固缓冲腔，若粉体输送腔内的粉体进入所述第一气固缓冲腔与第二气固缓冲腔内能够形成沉降，防止粉体继续向两端扩散；在本发明实施例中，所述第一气固缓冲腔和所述第二气固缓冲腔的两端分别设置有密封部件，所述密封部件能够阻止所述粉体输送腔内的高压粉体进入所述第一气固缓冲腔与第二气固缓冲腔内，并进一步阻止部分进入所述第一气固缓冲腔与第二气固缓冲腔内的粉体继续向外扩散，因此，能够提高所述高压星型给料系统运行的稳定性与连续性。克服了现有技术中星型给料器无法满足高压粉体输送，以及星型给料器能够满足高压粉体输送时，轴端密封性差而造成所述星型给料器无法连续稳定运行的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有技术提供的一种星型给料器的结构示意图；

图2为现有技术提供的另一种星型给料器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种高压星型给料系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种物料排放系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图3，为本发明实施例提供的本发明实施例提供的一种高压星型给料系统，包括：

壳体1；所述壳体1围合的空间包括驱动腔A、第一气固缓冲腔B、粉体输送腔C以及第二气固缓冲腔D；

转轴2；所述转轴2包括传动部分与从动部分，所述传动部分位于所述驱动腔A内，所述从动部分依次穿设于所述第一气固缓冲腔B、粉体输送腔C以及第二气固缓冲腔D；

所述驱动腔A内设置有驱动系统(图中未示出)，所述驱动系统与所述传动部分连接；所述粉体输送腔C内设置有叶轮4，所述转轴2两端分别设置有第一轴承21与第二轴承22；所述第一气固缓冲腔B和所述第二气固缓冲腔D的两端分别设置有密封部件5；所述驱动腔A远离所述第一气固缓冲腔B的一端设置有第一端盖61，所述第二气固缓冲腔D远离所述粉体输送腔C的一端设置有第二端盖62。

本发明实施例提供一种高压星型给料系统，其中，所述高压星型给料系统中壳体1的两端分别设置有第一端盖61与第二端盖62，使得整个星型给料系统整体处于密封状态，使得该高压星型给料系统能够应用于高压粉体输送，并且，所述高压星型给料系统中的粉体输送腔C的两侧分别设置有第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D，若粉体输送腔C内的粉体进入所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D内能够形成沉降，防止粉体继续向两端扩散；进一步地，所述第一气固缓冲腔B和所述第二气固缓冲腔D的两端分别设置有密封部件5，所述密封部件5能够阻止所述粉体输送腔C内的高压粉体进入所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D内，并进一步阻止部分进入所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D内的粉体继续向外扩散，因此，能够提高所述高压星型给料系统运行的稳定性与连续性。克服了现有技术中星型给料器无法满足高压粉体输送，以及星型给料器能够满足高压粉体输送时，轴端密封性差而造成所述星型给料器无法连续稳定运行的缺陷。

其中，当进行高压粉体输送时，所述驱动系统带动所述转轴2的传动部分转动，所述转轴2的从动部分在所述传动部分的带动下旋转，所述叶轮4在所述转轴2的从动部分带动下发生旋转，当所述叶轮4中的两片叶片朝向粉体时，粉体流入所述两个叶片之间的空间内，当所述叶轮转动到所述两个叶片之间的空间朝下时，实现粉体的输送，通过这样周而复始，实现粉体的连续稳定输送。

在此，对所述粉体不做限定，所述粉体可以为煤粉，在煤气化反应过程中，通常需要对煤粉进行高压粉体输送，因此，本发明实施例提供的所述高压星型给料系统可应用于煤气化反应中的高压煤粉输送过程中。

其中，所述转轴2的从动部分依次穿设于所述第一气固缓冲腔B、粉体输送腔C以及所述第二气固缓冲腔D，所述第一气固缓冲腔B、粉体输送腔C以及所述第二气固缓冲腔D与所述转轴2的连接处在所述转轴2转动时存在间隙，对所述密封部件不做限定，只要能够对所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D与所述转轴2连接部位的间隙进行密封即可。

本发明的一实施例中，所述密封部件5为密封圈，每端密封圈的个数为至少一个。采用此结构，可以阻止所述粉体输送腔C内的粉体进入所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D，同时还可以阻止已经进入所述第一气固缓冲腔B与所述第二气固缓冲腔D内的粉体继续向外扩散。

其中，对所述密封圈的密封方式不做限定，优选的，所述密封圈为填料密封，采用填料密封的方式，能够有效阻止粉体的泄漏。

对所述第一气固缓冲腔B与所述第二气固缓冲腔D的体积不做限定，若有部分粉体泄漏入所述第一气固缓冲腔B与所述第二气固缓冲腔D内时，运动速度降低会在所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D中发生沉降，所述第一气固缓冲腔B与所述第二气固缓冲腔D的体积越大，泄漏入其中的粉体更容易发生沉降，在本发明实施例中，所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D的体积以进入其中的粉体能够及时沉降为宜。

本发明的一实施例中，所述驱动腔A内设置有隔离套8，所述隔离套8为中空结构，所述转轴2的传动部分穿设于所述隔离套8内，且所述隔离套8的一端与所述第一气固缓冲腔B的外壁连接，所述隔离套8的另一端与所述第一轴承21的外侧连接。

进一步地，所述第二轴承22的外侧与第二气固缓冲腔D远离所述粉体输送腔C的一端连接。

进一步地，所述第一轴承21通过所述第一端盖61密封，所述第二轴承22通过所述第二端盖62密封。

采用此结构，所述第一轴承21与所述第二轴承22设置于所述转轴2的端部，能够避免粉体向两端轴承扩散，提高系统运行的连续稳定性。

本发明的一优选实施例中，所述驱动系统包括设置于所述隔离套8外部的外磁转子31，以及设置在所述隔离套8内部且与所述传动部分固定连接的内磁转子32，所述内磁转子32与所述外磁转子31相对设置，所述外磁转子31转动带动所述内磁转子32转动，从而带动所述转轴2的传动部分转动。采用磁力驱动系统，能够有效防止气体和粉尘外泄。

本发明的一优选实施例中，所述驱动系统与所述第一气固缓冲腔B之间设置有第一高压腔E，所述第二气固缓冲腔D与所述第二端盖62之间设置有第二高压腔F。

采用此结构，当进行高压粉体输送时，向所述第一高压腔E内充压，使得所述第一高压腔E内的压力大于系统内的压力，进一步阻止了粉体向所述驱动系统泄漏；向所述第二高压腔F内充压，使得所述第二高压腔F内的压力大于系统压力，进一步阻止了粉体向所述第二轴承22处泄漏，提高系统运行的连续稳定性。

在高压粉体输送过程中，随着密封圈的磨损，会有少量粉尘沿着所述转轴2与所述密封圈之间的缝隙进入所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D中，为了使得进入所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D中的粉体能够及时排出，避免随着第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D中的粉体积累而继续向转轴2的两端扩散，优选的，所述系统还包括第一物料排放系统(图中未示出)与第二物料排放系统(图中未示出)，所述第一气固缓冲腔B的下端与所述第一物料排放系统连通，与第二气固缓冲腔D的下端与所述第二物料排放系统连通，所述第一物料排放系统与所述第二物料排放系统用于将泄漏入所述第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D内的粉体及时排出。

其中，对所述第一物料排放系统与所述第二物料排放系统的结构不做限定。第一物料排放系统与第二物料排放系统的结构相同，将其统称为物料排放系统。

本发明的一优选实施例中，参见图4，所述物料排放系统10包括倒锥形导料器101、下料管102以及储料罐103，所述倒锥形导料器101的下端通过所述下料管102与所述储料罐103连通，且所述倒锥形导料器101与所述气固缓冲腔B的下端连接，所述储料罐103的下端还设置有排料管104，所述下料管102与排料管104上分别设置有阀门(所述下料管102上设置有阀门a，所述排料管104上设置有阀门b)。

在此，以需要将进入所述第一气固缓冲腔B内的粉体及时稳定排出为例进行说明，所述物料排放系统10的具体实施过程可以为：当开始高压粉体输送时，关闭所述阀门a与阀门b，并向所述储料罐103内充压，使得所述储料罐103内的压力与所述系统压力一致，打开所述阀门a，将泄漏入所述第一气固缓冲腔B内的粉体收集在所述储料罐103内，当所述储料罐103内的粉体达到一定料位后关闭阀门a，将所述储料罐103泄压至常压，打开所述阀门b，将所述储料罐103内的粉体排出，卸料完成后，关闭所述阀门b，对所述储料罐103进行再次充压，重复上述过程，保证所述高压星型给料系统的连续稳定运行。

将进入所述第二气固缓冲腔D内的粉体及时稳定排出与所述将进入所述第一气固缓冲腔B内的粉体及时稳定排出相类似，在此不再赘述。

在高压粉体输送过程中，为了保证充压与泄压过程的及时性，使得所述物料排放系统10能够连续稳定运行，优选的，所述储料罐103上还设置有充压口105与泄压口106，用于对所述储料罐103充压、泄压。

本发明的一实施例中，所述倒锥形导料器101与所述气固缓冲腔(第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D)的下端连接处的夹角为100-150度。采用此结构，使得进入所述第一气固缓冲腔B与所述第二气固缓冲腔D内的粉体能够顺利进入所述物料排放系统10。

优选的，所述倒锥形导料器101与所述气固缓冲腔(第一气固缓冲腔B与第二气固缓冲腔D)的下端连接处的夹角为145度。

具体实施方式

以下，本发明实施例设置对照例和实施例对本发明的效果进行说明。这些实施例仅是为了具体说明本发明而提出的示例，本领域技术人员可以知道的是本发明的范围不受这些实施例与对照例的限制。

对照例1

对照例1采用现有技术提供的参见图1所示的星型给料器，该星型给料器的轴封处采用机械密封与气密封相结合的方式，当通过所述星型给料器输送煤粉时，系统压力只能达到0.6MPa，无法实现高压粉体输送。

对照例2

所述对照例2采用现有技术提供的参见图2所示的星型给料器，该星型给料器采用整体密封的方式，能够用于高压粉体输送，但是，轴密封处密封不严，粉体会沿着转轴与密封圈之间的间隙进入轴承与电机密封罩内，使得所述星型给料器无法连续稳定运行。

实施例

所述实施例采用本发明实施例提供的参见图3所示的星型给料系统，将图4所示的两个物料排放系统分别与所述第一气固缓冲腔与所述第二气固缓冲腔连接，在系统压力为3.5MPa与4MPa下分别运行120h，收集所述储料罐中的粉体，结果发现：所述储料罐中基本无粉体被收集，可见，该星型给料系统密封性好，可以实现高压煤粉输送。

综合上述试验结论，本发明实施例提供的星型给料系统，能够实现高压粉体输送，并且，轴端密封采用两级密封圈，能够提高轴封效果，同时，采用第一气固缓冲腔与第二气固缓冲腔对进入其中的粉体进行沉降，能够进一步阻止粉体向两端轴承扩散，提高了系统运行的稳定性与连续性。克服了现有技术中星型给料器无法满足高压粉体输送，以及星型给料器能够满足高压粉体输送时，轴端密封性差而造成所述星型给料器无法连续稳定运行的缺陷。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种高压星型给料系统，其特征在于，包括：

壳体；所述壳体围合的空间包括驱动腔、第一气固缓冲腔、粉体输送腔以及第二气固缓冲腔；

转轴；所述转轴包括传动部分与从动部分，所述传动部分位于所述驱动腔内，所述从动部分依次穿设于所述第一气固缓冲腔、粉体输送腔以及第二气固缓冲腔；

所述驱动腔内设置有驱动系统，所述驱动系统与所述传动部分连接；所述粉体输送腔内设置有叶轮，所述转轴两端分别设置有第一轴承与第二轴承；所述第一气固缓冲腔和所述第二气固缓冲腔的两端分别设置有密封部件；所述驱动腔远离所述第一气固缓冲腔的一端设置有第一端盖，所述第二气固缓冲腔远离所述粉体输送腔的一端设置有第二端盖。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述密封部件为密封圈，每端密封圈的个数为至少一个。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动腔内设置有隔离套，所述隔离套为中空结构，所述转轴的传动部分穿设于所述隔离套内，且所述隔离套的一端与所述第一气固缓冲腔的外壁连接，另一端与所述第一轴承的外侧连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二轴承的外侧与第二气固缓冲腔远离所述粉体输送腔的一端连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一轴承通过所述第一端盖密封，所述第二轴承通过所述第二端盖密封。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述驱动系统包括设置于所述隔离套外部的外磁转子，以及设置在所述隔离套内部且与所述传动部分固定连接的内磁转子，所述内磁转子与所述外磁转子相对设置，所述外磁转子转动带动所述内磁转子转动，从而带动所述转轴的传动部分转动。

7.根据权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，所述驱动系统与所述第一气固缓冲腔之间设置有第一高压腔，所述第二气固缓冲腔与所述第二端盖之间设置有第二高压腔。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述装置还包括第一物料排放系统与第二物料排放系统，所述第一气固缓冲腔的下端与所述第一物料排放系统连通，所述第二气固缓冲腔的下端与所述第二物料排放系统连通，所述第一物料排放系统与所述第二物料排放系统用于将泄漏入所述第一气固缓冲腔与第二气固缓冲腔内的粉体及时排出。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述物料排放系统包括倒锥形导料器、下料管以及储料罐，所述倒锥形导料器的下端通过所述下料管与所述储料罐连通，且所述倒锥形导料器与所述气固缓冲腔的下端连接，所述储料罐的下端还设置有排料管，所述下料管与排料管上分别设置有阀门。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述储料罐上还设置有充压口与泄压口，用于对所述储料罐充压、泄压。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述倒锥形导料器与所述气固缓冲腔的下端连接处的夹角为100-150度。