CN105691976A - 载料罐及其安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载料罐及其安装结构，载料罐包括罐体(210)和具有密封阀板(213)的自重密封阀，罐体的顶部设有罐体进料口(211)，罐体的底壁上形成有罐体卸料口(212)，罐体卸料口的内壁面和密封阀板的外周面形成为能够相互配合的锥形密封面，密封阀板能够上下移动以封堵或打开罐体卸料口。本发明的载料罐装载于行车或起吊时能够依靠自重或拉吊力对自重密封阀的作用而保持罐体气密性，且在卸料点时可控制打开以进行卸料，易于操作控制。在其安装结构中，进料口阀门及其驱动电机分离安装，当且仅当载料罐移动至进料位置时，进料口阀门能够被驱动打开进行装料。移开载料罐时，进料口阀门自动关闭，保障了载料罐的气密性输送。

Description

载料罐及其安装结构

技术领域

本发明属于输送设备领域，特别地，涉及煤化工领域中的高温物料的密闭输送系统，以及应用此输送系统的热解反应系统。

背景技术

工业生产中用于垂直或在大倾角输送粉状、颗粒状及小块状物料的连续输送设备(例如提升装置)有很多种类，如带式输送机、链式输送机、斗式提升机、刮板输送机等。各种提升装置根据其各自特点，适用于各种不同领域，但总体有以下特点：

1)、温度限制：输送物料温度一般为60℃左右，耐温最好的铸链提升机也只能适用于输送温度不超过300℃的块状、粉状物料，温度过高将产生安全性疑虑，针对300℃-1000℃的高温固体物料，其材料及结构方式都无法满足高温要求；

2)、密封性较差，一般的提升装置都能满足固体物料的密封要求，但高温物料的输送过程中，可能会伴有可燃或有毒气体的产生，因此原有的提升装置都无法满足系统气体密封性的要求；

3)、安全稳定性比较差，原有提升设备大都对过载敏感，输送过程中容易出现载料过多或异物卡料现象，而且针对可燃或有毒气体的安全性要求，往往没有涉及；

4)、提升设备的载料构件和牵引构件易磨损。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷或不足，本发明提供了一种载料罐及其安装结构，该载料罐能够将高温固体物料密封装载于其内，并可方便地实现气密性输送。

为实现上述目的，本发明提供了一种载料罐，包括罐体，该罐体的顶部设有罐体进料口，罐体的底壁上形成有罐体卸料口，其中，载料罐还包括具有密封阀板的自重密封阀，罐体卸料口的内壁面和密封阀板的外周面形成为能够相互配合的锥形密封面，密封阀板能够上下移动以封堵或打开罐体卸料口。

优选地，罐体卸料口的内壁面和密封阀板的外周面均为锥形顶点位于上方的锥形密封面，使得在自重密封阀或物料的自重作用下，密封阀板能够向下移动以打开罐体卸料口；

其中，自重密封阀还包括拉杆，拉杆的底端连接密封阀板，顶端能够与罐体或升降吊钩相连，以在向上的拉力作用下能够使得密封阀板封堵罐体卸料口。

优选地，载料罐还包括环向锥形板，该环向锥形板环绕罐体卸料口与罐体的底壁相连，环向锥形板的内锥面作为罐体卸料口的内壁面与密封阀板的外周面形成锥面配合。

优选地，密封阀板为锥体形状，罐体的位于罐体卸料口周围的底壁形成为向下倾斜壁。

优选地，密封阀板的圆锥面与水平面的夹角以及向下倾斜壁与水平面的夹角均大于载料罐内的物料的安息角。

优选地，罐体包括本体外周壁，该本体外周壁的底端周缘为密封边缘并向下延伸至超过罐体的底壁和罐体卸料口。

优选地，在罐体的底部，罐体的底壁的底面与本体外周壁的内壁面之间的空间内设有填充物。

优选地，本体外周壁上设有导向槽或伸出有定位柱。

优选地，载料罐的两侧侧壁上分别安装有垂直升降轮组，垂直升降轮组至少包括行走轮、第一定位轮和第二定位轮，行走轮能够行走于滑轨或滑槽的表面，第一定位轮和第二定位轮能够分别紧抱滑轨的两侧或分别压靠于滑槽的两侧侧壁。

优选地，载料罐上设有用于释放储罐内气体的呼吸阀。

优选地，罐体进料口的外周部设有能够与对接管形成对插式水密封连接的密封水槽。

优选地，载料罐还包括设置在罐体进料口处的进料口阀门，进料口阀门连接有进料口阀门执行机构。

优选地，载料罐还包括罐体配重，该罐体配重相对于进料口阀门执行机构安装于罐体上以实现载料罐的重心平衡。

优选地，该安装结构还包括载料罐移运导轨、载料罐进料管和进料口阀门驱动电机，载料罐能够沿载料罐移运导轨运动，罐体进料口能够在该载料罐移运导轨的进料位置处与载料罐进料管对接进料；

其中，进料口阀门驱动电机固定设置在进料位置处，当载料罐移动至进料位置时，跟随载料罐移动的进料口阀门执行机构与固定设置的进料口阀门驱动电机的电机轴对接并驱动进料口阀门打开，当载料罐离开进料位置时，进料口阀门执行机构与电机轴断开连接并使进料口阀门复位至阀门闭合状态。

根据上述技术方案，在本发明的载料罐中特别设计了载料罐底部的自重密封阀，使得载料罐装载于行车或起吊时能够依靠自重或拉吊力而均保持罐体气密性，而在卸料点时可控制打开以进行卸料，使得整个输送系统易于操作控制。在载料罐的安装结构中，载料罐进料管中的进料口阀门与进料口阀门驱动电机分离安装，进料口阀门驱动电机股东安装在进料位置，当且仅当载料罐移动至进料位置时，进料口阀门能够与进料口阀门驱动电机接触并被驱动打开，从而进行装料。当载料罐从进料位置移开时，进料口阀门与进料口阀门驱动电机分开，进料口阀门自动关闭，自动保障了载料罐的气密性输送。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的优选实施方式的物料密闭输送系统的结构示意图；

图2为图1中所示的密封对接装置的结构示意图，其中的密封对接管与载料罐之间处于脱离连接状态；

图3与图2类似，不同之处在于密封对接管与载料罐之间水密封连接；

图4为图1中所示的载料罐的主视图；

图5为载料罐的俯视图，其中显示了垂直升降轮组的抱轨结构；

图6和图7均为载料罐的侧视图，其中图7显示了载料罐底部的自重密封阀；

图8为图1中所示的底层行车的主视图；

图9为底层行车的俯视图；

图10为图1中所示的底层移运导轨的结构示意图；

图11为图1中所示的吊装升降轨道和起吊装置的结构示意图；

图12为图11的侧视图；

图13为固定升降轨道的安装结构示意图；

图14为图13中所示的垂直通道平台安装框架的结构示意图；

图15为图1中所示的密封卸料装置的结构示意图；

图16为密封卸料装置的顶部示图；

图17为根据本发明的优选实施方式的热解反应系统的原理框图。

附图标记说明

100密封对接装置200载料罐

300底层行车400底层移运导轨

500吊装升降轨道600顶层行车

700顶层移运导轨800密封卸料装置

900返料管1000热解反应器

1100楼层平台1200物料储罐

110密封对接管120对接管插板阀

130导向定位轮组140升降驱动机构

111水槽外管112溢流口

113进水口114置换气出口管

115置换气吹入管116径向连接板

117环形插接管

210罐体220垂直升降轮组

230进料口阀门240进料口阀门执行机构

250罐体配重260进料口阀门驱动电机

211罐体进料口212罐体卸料口

213密封阀板214拉杆

215环向锥形板216本体外周壁

217呼吸阀221第一定位轮

222第二定位轮223行走轮

310车体320物料紧急卸放管

330底层车载升降轨道340底层车载驱动电机

311载料罐支撑部312载料罐卸料部

313卸料通孔314定位密封环槽

315径向支撑杆

410卷筒安装框架420供电电缆

430电缆卷筒440电缆配重

450牵引电机460牵引钢缆

510固定升降轨道520升降位置监测装置

530垂直通道平台安装框架

610吊车升降电机620起吊钢丝绳

630龙门钩吊轮640龙门钩

650龙门钩挂钩660龙门钩侧导轮

670顶层车载驱动电机680顶层车载升降轨道

810环形支撑座820卸料槽

830卸料槽外壳体

811环形密封槽812环形密封件

831置换气入口832置换气出口

840导向滑块850卸料插板阀

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词；“竖直方向”指的是图示的纸面上下方向；“内、外”通常指的是相对于腔室而言的腔室内外或相对于圆心而言的径向内外。

对于高温(例如300℃～1000℃之间)的固体物料，由于常伴有易燃易爆有毒气体的析出，因而其输送设备对耐高温性、气密性、安全稳定性等诸多方面具有较高要求。本发明特此提供了一种物料密闭输送系统，用于在进料点与卸料点之间实现物料的密闭输送。如图1所示，该物料密闭输送系统包括载料罐200、密封对接装置100和吊装移运工装，在进料点，载料罐200能够与密封对接装置100密封连接以接收物料并密封保存在载料罐200内，吊装移运工装用于在进料点与卸料点之间平移和/或升降起吊载料罐200，并且载料罐200能够在卸料点实现密封卸料。

在本发明中，为实现高温物料的全程密封、便捷输送，对于高温物料的密封暂存装置(即载料罐200)、进料点和卸料点的对接、进料卸料密封以及灵活方便的吊装移运工装结构均进行了特别设计。

以下对各功能部分进行分别阐述。

吊装移运工装

有别于传统的耐高温的铸链提升机，本发明的物料密闭输送系统中的吊装移运工装采用了行走于导轨上的行车，载料罐200搭载于行车上，从而操作方便，不易过载、磨损小。相较于铸链提升机而言，高温物料隔离保存于载料罐200中，与导轨之间还通过行车隔开，对输送设备的温度影响小，无产生火灾隐患。

在本实施方式中，如图1所示，吊装移运工装包括底层行车300、底层移运导轨400、顶层行车600和顶层移运导轨700，底层行车300能够搭载载料罐200沿底层移运导轨400移动，顶层行车600上安装有起吊装置，顶层行车600能够通过起吊装置在吊装位置起吊载料罐200，并带动该载料罐200沿顶层移运导轨700移动。其中，载料罐200在底层移运导轨400和顶层移运导轨700上实现水平输送，通过起吊装置实现垂直输送。优选地，底层移运导轨400、顶层移运导轨700和起吊的高度方向分布成三维方向，即可实现载料罐200的任意位置的方便输送。

具体地，移运导轨水平延伸，可采用与铁路交通轨道相同的单面双轨形式，以保持水平移动的平稳性，但底层移运导轨400和顶层移运导轨700的轨道宽度不同。底层移运导轨400和顶层移运导轨700的各自两端均设有挡板，以防止水平移动和提升动作超量。导轨上可布置有若干限位传感器，例如图12所示的多个升降位置监测装置520，以监测小车运动状态。

为保持垂直起吊的稳定性，如图11和图13所示，吊装移运工装还包括在吊装位置固定设置的固定升降轨道510。底层行车300上还安装有向上延伸的底层车载升降轨道330，顶层行车600上安装有向下延伸的顶层车载升降轨道680，图4所示的载料罐200的侧壁上安装有垂直升降轮组220。这样，在图11所示的吊装位置，顶层车载升降轨道680、固定升降轨道510和底层车载升降轨道330可依次对接以形成吊装升降轨道500，起吊装置能够拉动载料罐200以驱动垂直升降轮组220沿吊装升降轨道500升降移动，从而实现载料罐200的垂直输送。其中，可通过顶层和底层的行车与导轨之间的位置锁定，达到顶层车载升降轨道680、固定升降轨道510和底层车载升降轨道330的对齐效果。

作为垂直通道的吊装升降轨道500优选采用双面单轨形式，即在底层移运导轨400或顶层移运导轨700的横向两侧的两个相对平面各布置一单轨。相应地，载料罐200的两侧也均设有垂直升降轮组220。此外，单轨轨道上同样可布置有若干限位传感器等，以监测载料罐200的运动状态。

通过载料罐200两侧的导轨设置，可提升载料罐200在起吊时的稳定度。进一步地，还可在导轨与导轮之间形成“轮轨相抱”的紧抱式设计，以最大程度地提高载料罐200提升时的平稳性。

参见图5，载料罐200侧壁上的垂直升降轮组220设计为至少包括行走轮223、第一定位轮221和第二定位轮222，吊装升降轨道(图5为底层车载升降轨道330部分)为滑轨，行走轮223能够行走于滑轨表面，第一定位轮221和第二定位轮222能够在一定张紧力下分别紧抱滑轨的两侧侧面，从而构成“轮抱轨”式结构。同理，吊装升降轨道也可以是滑槽，则第一定位轮221和第二定位轮222可在一定张力下分别压靠于滑槽的两侧侧壁上，构成“轨抱轮”式结构。这样可避免载料罐200在起吊过程中的摆动。

优选地，垂直升降轮组220可伸缩地安装在载料罐200的侧壁上。此处可采用本领域技术人员公知的伸缩轮设计，使得垂直升降轮组220在吊装位置伸出时，垂直升降轮组220可与吊装升降轨道500接合并形成滑动配合，在非吊装位置，垂直升降轮组220可呈回缩状态，垂直升降轮组220间隔远离吊装升降轨道500。进一步地，垂直升降轮组220还可包括升降轮锁定机构(未显示)，该升降轮锁定机构可在垂直升降轮组220的伸出状态(图5所示)将第一定位轮221和第二定位轮222锁定于吊装升降轨道500上。当然，本领域技术人员能够理解的是，垂直升降轮组220也不限于伸缩轮设计，还可采用例如弹性轮设计，通过垂直升降轮组220的弹性力实现与导轨的抱紧或接触避让。

此外，在吊装位置，顶层车载升降轨道680、固定升降轨道510和底层车载升降轨道330沿竖直方向对齐并依次对接，从而实现垂直方向的起吊拉升。当然，也可采用倾斜状的吊装升降轨道500，以实现倾斜拉升。当载料罐200拉升至顶层行车600上时，可通过顶层行车600上的载料罐锁定机构将载料罐200锁定于顶层行车600上。这种载料罐锁定机构可以是例如常见的锁销结构等，包括插销和销孔，插销和销孔中的一者安装在顶层行车600，另一者安装在载料罐200上，在顶层吊装位置，载料罐锁定机构能够将载料罐200锁定于顶层行车600上。载料罐200被锁定后可跟随顶层行车600水平移动。

在本实施方式中，由于载料罐200的起吊重量较大且要求平稳起吊，因而采用龙门吊结构。如图11所示，该起吊装置包括安装在顶层行车600上的吊车升降电机610和卷扬机构，卷扬机构上缠绕有起吊钢丝绳620以拉吊载料罐200。起吊装置包括龙门钩640，该龙门钩640包括龙门钩本体，该龙门钩本体的顶部设有与起吊钢丝绳620相连的多个龙门钩吊轮630，龙门钩本体的底部连接有用于拉吊载料罐200的龙门钩挂钩650。在图11和图12中，通过两个龙门钩挂钩650可平稳起吊载料罐200。其中，龙门钩挂钩650的拉力还作用于载料罐200底部的密封闸板213，以保持载料罐200在起吊时的密封性，以下将具体述及。进一步地，龙门钩本体的两端还设有龙门钩侧导轮660，在起吊时，龙门钩侧导轮660可沿吊装升降轨道500升降移动，以保持龙门吊的起吊平稳。

本发明的吊装移运工装可安装在沿竖直方向间隔的多层楼层平台1100中，如图13所示，多层楼层平台1100之间形成有垂直通道，吊装升降轨道500沿垂直通道依次穿过各层楼层平台1100，并可通过图14所示的各层楼层平台1100上的垂直通道平台安装框架530安装固定。各层楼层平台1100不仅起到安装固定作用，还方便了吊装移运工装的检修和故障排除等操作。在应用于煤化工领域的热解工艺中时，由于热解炉等设备的尺寸大，因而载料罐200的水平和垂直移动范围均较大，例如本实施方式中的吊装升降轨道500的垂直高度不小于30m，因而采用起吊装置更为适宜。

回到底层移运导轨400和顶层移运导轨700中，二者的行车和导轨结构具有类似性，以下以顶层移运导轨700为例进行说明。参见图11，顶层移运导轨700包括通过工字钢支撑且横向间隔的左轨道和右轨道，顶层行车600包括安装在车体底部的左滚轮和右滚轮，顶层行车600通过左滚轮和右滚轮分别行走于相应的左轨道和右轨道上。两个顶层车载升降轨道680分别固定安装在顶层行车600的左右两侧并从左轨道与右轨道之间向下延伸，载料罐200的左右侧壁上的垂直升降轮组220能够分别沿两侧的顶层车载升降轨道680滑行。

如图12所示，顶层行车600上还安装有驱动行走的顶层车载驱动电机670，该顶层车载驱动电机670驱动顶层行车600沿顶层移运导轨700在顶层卸料位置(图1中的密封卸料装置800的正上方)和顶层吊装位置(图1所示的吊装升降轨道500位置)之间移动。

由于顶层移运导轨700的长度较短，例如小于10m，因而其布线方式简单。可固定设置电缆卷筒，电缆卷筒上缠绕有供电电缆，供电电缆与吊车升降电机610和顶层车载驱动电机670分别电连接。在本实施方式中，底层移运导轨400的长度大于10m，其上运行的行车可由图8所示的底层车载驱动电机340驱动。如图10所示，可安装有驱动行走的底层车载驱动电机340，底层移运导轨400的长度方向的中间位置固定设置有卷筒安装框架410，该卷筒安装框架410上安装有缠绕供电电缆420的电缆卷筒430，供电电缆420的一端与底层车载驱动电机340相连，另一端连接有电缆配重440以绷紧底层车载驱动电机340与电缆卷筒430之间连接的供电电缆420，使得在底层行车300的运行过程中，供电电缆420始终处于悬垂状，而不拖地，以免发生缠绕或其它机械干涉。

当然，吊装移运工装也可通过其它方式，例如拖链供电方式，拖链(未显示)可连接在供电电源与底层车载驱动电机340之间以向该底层车载驱动电机340供电，以调节行车移动速度、实现制动等。同样的，也不限于通过车载驱动电机驱动行车，如图10所示，可通过底层移运导轨400两端布置的牵引电机450进行牵引驱动，牵引电机450通过牵引钢缆460牵引底层行车300行走。

此外，吊装移运工装中不仅可通过载料罐锁定机构将载料罐200锁定于顶层行车600上，各水平导轨和垂直导轨上也设有多个锁位机构，以将行车锁定于导轨的不同位置，保证在实现装料、卸料或对接时的准确定位，同样可通过电动或气动驱动的锁销或锁杆实现对载料罐200的位置锁定，由于此种锁位机构为本领域技术人员所熟知，因而在此不再赘述。

具体地，通过锁位机构可将底层行车300定位精准地至少锁定在底层移运导轨400上的例如(与进料点对应的)进料位置、(与卸料点对应的)底层卸料位置、吊装位置等。在进料位置，载料罐支撑部311上支撑的载料罐200能够与密封对接装置100对接进料，在底层卸料位置，载料罐200能够精准对接以实现定点卸料。如以下将阐述的，还可在顶层卸料位置实现定点卸料，在进料位置或紧急卸放位置，通过物料紧急卸放管320实现紧急状况下的卸料。

载料罐

图4至图7图示了根据本发明的载料罐200。其中，载料罐200的罐体210的顶部设有罐体进料口211以接收物料，该罐体进料口211处设有进料口阀门230，同时罐体210的底壁上形成有罐体卸料口212，罐体卸料口212处安装有带密封阀板213的自重密封阀。罐体210采用耐受高温的保温隔热材料，暂存于罐内的高温固体物料通过密闭的进料口阀门230和密封阀板213实现密闭输送。此处的自重密封阀顾名思义即能够在自重作用或者罐体210内的物料的重力作用下打开罐体卸料口212的阀件。

为便于搭载、起吊和对接而特别设计的自重密封阀如图7所示，罐体卸料口212的内壁面和密封阀板213的外周面形成为能够相互配合的锥形密封面，密封阀板213能够上下移动以封堵或打开罐体卸料口212。可理解的是，密封阀板213可设计为通过向上移动以打开罐体卸料口212。但在图7所示的本实施方式中，带密封阀板213的自重密封阀优选地设计为倒锥体结构，即罐体卸料口212的内壁面和密封阀板213的外周面均为锥形顶点位于上方的锥形密封面，使得在自重密封阀或物料的自重作用下，密封阀板213能够向下移动以打开罐体卸料口212。这样，在载料罐200承座于行车上时，可通过行车上的支撑结构向上支撑密封闸板213，使得在载料罐200的重压下自动封闭罐体卸料口212。载料罐200脱离行车时，若密封闸板213无法获得向上支撑，而密封闸板213可驱动打开以进行卸料。

在起吊载料罐200时，也应保持载料罐200的密封，因而自重密封阀还特别包括拉杆214，拉杆214的底端连接密封阀板213，顶端能够与罐体210或起吊装置的升降吊钩相连，以在向上的拉力作用下能够使得密封阀板213封堵罐体卸料口212。

其中，罐体210的位于罐体卸料口212周围的底壁形成为向下倾斜壁。使得高温固体物料容易在自重作用下滑落至密封阀板213上，而不在罐内形成堆积。由于载料罐200的底壁较薄，载料罐200还特别包括环向锥形板215，该环向锥形板215环绕罐体卸料口212与罐体210的底壁相连，环向锥形板215的内锥面作为罐体卸料口212的内壁面与密封阀板213的外周面形成锥面配合，形成更长的锥面配合行程。为避免物料堆积，密封阀板213的圆锥面与水平面的夹角以及向下倾斜壁与水平面的夹角均大于载料罐200内的物料的安息角，使得密封闸板213打开时，罐内的物料能够完全地从罐体卸料口212流出。

罐体210还包括本体外周壁216，如图7所示，本体外周壁216的底端周缘向下延伸至超过罐体210的底壁和罐体卸料口212，以能够用作密封边缘与对接的密封卸料装置或行车等构成密封。并且在罐体210的底部，罐体210的底壁的底面与本体外周壁216的内壁面之间的空间内还设有填充物，以防止该空间内残存有害气体。在输送过程中，高温固体物料不可避免地会产生有毒气体等，为此罐体内的气压稳定，还可在载料罐200上设置用于释放储罐内气体的储罐呼吸阀217，如图4所示。

此外，进料口阀门230连接有进料口阀门执行机构240；底层移运导轨400的一端设有位于进料点正下方的进料位置，进料位置处固定设置有进料口阀门驱动电机260，即进料口阀门执行机构240与进料口阀门驱动电机260分离布置，以减轻载料罐200的重量，而且特别地设计为：当载料罐200沿底层移运导轨400移动至进料位置时，底层行车300和载料罐200位置锁定，跟随载料罐200移动的进料口阀门执行机构240在进料位置与该处固定设置的进料口阀门驱动电机260的电机轴形成对接，从而能够被控制驱动或自动驱动进料口阀门230打开，而当载料罐200离开进料位置时，进料口阀门执行机构240与电机轴断开连接，并且进料口阀门230可通过公知的弹性复位装置(未显示)自动复位至阀门闭合状态。这样，通过载料罐200的进料口阀门230的动力设备与执行机构的分离布置，不仅减轻了罐体重量，还可保证载料罐200输送时的顶部密封性。

另外，为平衡在一侧安装的进料口阀门执行机构240的重量，载料罐200还包括安装在另一侧的罐体配重250，以保持罐体的重心居中。

如图5至图7所示，载料罐200的两侧还安装有上述的垂直升降轮组220，其结构不再赘述。

不同于铸链提升机中的载料罐固定安装于动力设备，本发明的载料罐200可与动力设备自动定位或分离，能够实现进料和卸料时的密封对接和运输时的密封，可通过上述吊装移运工装实现平稳输送。由于载料罐与动力设备之间通过行车隔开，实现隔热，可装载更高温的物料，而不易促燃动力设备的润滑油等。

底层行车

为适于搭载上述结构的载料罐200，如图8和图9所示的底层行车300的车体310上特别设有均用于定位支撑罐体210的载料罐支撑部311和载料罐卸料部312，载料罐支撑部310能够支撑自重密封阀以封堵罐体卸料口212，载料罐卸料部312上形成有卸料通孔313，使得罐体210支撑于载料罐卸料部312上时，罐体卸料口212与卸料通孔313对齐，从而自重密封阀能够在自重作用或罐体210内的物料的重力作用下打开罐体卸料口212。因此，可将载料罐200选择性地搭载于底层行车300的不同位置，以用于输送或卸料。

其中，优选地采用图7所示的倒锥体结构的自重密封阀，即罐体卸料口212的内壁面和密封阀板213的外周面均为锥形顶点位于上方且能够相互配合的锥形密封面，密封阀板213能够向下移动以打开罐体卸料口212。载料罐支撑部311形成有定位密封环槽314，罐体210定位安装于载料罐支撑部311时，罐体210的底端周缘与定位密封环槽314密封对接，以保持罐体稳定并增强底部密封性能。定位密封环槽314内可形成有贯通车体310的贯通孔，载料罐支撑部311内的贯通孔中固定安装有多个径向支撑杆315以作为支撑结构向上支撑密封阀板213。

同样地，载料罐卸料部312也可设有定位密封环槽314以支撑载料罐200并实现密封对接。此时，底层行车300移运至底层卸料位置，底层行车300的底部可与物料储罐等滑动密封对接，从而可通过吊钩拉力等方式控制打开罐体卸料口212进行卸料。此时载料罐卸料部312内作为卸料通孔313的贯通孔的孔径应大于罐体卸料口212的孔径，以实现完全卸料。或者，料罐卸料部312内作为卸料通孔313的贯通孔的孔径还可大于罐体210的外径，以使得罐体210的底部穿过，从而与贯通孔下方的密封卸料装置密封对接。此时载料罐200可通过罐体210外周凸出的凸台等结构支撑于贯通孔的周壁上。

另外，为在紧急情况或故障情况下进行紧急卸料，底层行车300上还安装有物料紧急卸放管320，该物料紧急卸放管320的顶端能够在紧急卸料位置与密封对接装置100密封连接，将高温固体物料紧急排放至下方的紧急收集容器中。

优选地，如图8和图9所示，物料紧急卸放管320、载料罐支撑部311和载料罐卸料部312在底层行车300的车体310上沿底层移运导轨400的长度方向间隔排布，以便于底层行车300运行至各相应位置进行锁定、作业。可选择地，物料密闭输送系统可包括能够在底层移运导轨400上独立运行的两台底层行车300，载料罐卸料部312和物料紧急卸放管320设置在一台底层行车300上，载料罐支撑部311设置在另一台底层行车300上。

密封卸料装置

本发明的物料密闭输送系统包括设置在卸料点处的密封卸料装置。此密封卸料装置800也根据上述的载料罐200结构进行了适应性设计，使得二者能够方便快捷地密封对接。

如图15和图16所示，本实施方式中的密封卸料装置包括环形支撑座810、卸料槽820和卸料槽外壳体830，环形支撑座810安装在卸料槽外壳体830的顶端且环绕卸料槽820的顶端开口设置。为便于罐体210在环形支撑座810上落座，环形支撑座810上设有多个导向定位件，载料罐200的底端周缘能够通过导向定位件承压在环形支撑座810上并形成周向密封。当罐体210通过起吊装置移动至承压于密封卸料装置的环形支撑座810时，通过控制起吊装置对拉杆214的向上拉力的大小，能够选择性地使密封阀板213封堵或打开罐体卸料口212。例如通过压力传感器或行程开关等检测到罐体210的底边周缘完全落座于环形支撑座810上，即完全承压于环形支撑座810上时，可控制起吊装置松开拉杆214，使得通过下移的密封闸板213打开罐体卸料口212进行卸料。

在图示的实施方式中，导向定位件设计为沿环形支撑座810的周向间隔设置的多个导向滑块840，导向滑块840具有向内且向下倾斜的导向倾斜面，载料罐200的底端周缘能够沿导向倾斜面自动地向内滑动至环形支撑座810的表面上。导向定位件还可以是沿环形支撑座810的周向间隔设置的多个导向槽或定位柱等，导向槽或定位柱与载料罐200底端对应设置的定位柱或导向槽匹配对接，以通过定位柱与导向槽的柱槽配合实现定位对接。

为控制下料、隔离有害气体及便于吹扫等，卸料槽820的底部还设有卸料插板阀850。卸料插板阀850的上方可设置换气口，在卸料前或卸料后，卸料插板阀850和密封闸板213均闭合，通过设置在卸料槽外壳体830上的置换气口可向卸料槽820内进行惰性气体吹扫等，以免有毒气体逸出至外界环境中，同时由于系统内部平时不便检修，通过定期惰性吹扫，解决系统内部测量元件积灰的问题。

置换气口可包括置换气入口831和置换气出口832，置换气入口831的安装位置不高于置换气出口832的安装位置，惰性气体及有毒气体可通过吸风装置吸出。

为实现密封对接，环形支撑座810上还形成有环形密封槽811，该环形密封槽811内设有环形密封件812，载料罐200的向下超出底壁的底端周缘可嵌入环形密封槽811内并通过环形密封件812周向密封。此状况下，作为导向定位件的多个导向滑块840等间隔地环绕设置在环形密封槽811的外周部上，以引导罐体210滑入环形密封槽811中。

当然也可选择其它方式实现载料罐200与密封卸料装置800之间的对接密封。例如，环形支撑座810的表面和载料罐200的底端周缘的底面均形成为光洁平面，当载料罐200通过自重承压在载料罐200的表面上时，可在二者之间形成周向密封。

密封卸料装置800的底端可与物料储罐1200或返料管900固定连接，以通过该密封卸料装置800选择性地向物料储罐1200或返料管900卸料。

密封对接装置

本发明的物料密闭输送系统中，在进料口处设置有密封对接装置100。

如图2所示，其包括密封对接管110和升降驱动机构140，密封对接管110的顶端与上方相连的上连接管之间形成有沿周向设置的柔性密封结构，升降驱动机构140能够驱动密封对接管110的至少底端升降运动，从而在保持密封对接管110与上连接管之间始终保持密封连接的同时，使密封对接管110的底端能够与下连接管对接或脱离连接。

这种柔性密封结构可以是例如环形的柔性密封件，能够伸缩形变。更优选地，本实施方式中采用水密封连接方式，即密封对接管110的顶端形成有密封水槽，该密封水槽的开口向上以容纳插入密封水槽中的上连接管，使得密封对接管110与上连接管之间能够形成对插式水密封连接。这种对插式水密封连接的优点在于密封性能受高温物体或气体的影响小，实时监控密封水槽的水位即可。

其中，上述的下连接管为物料紧急卸放管320或载料罐200的进料管，即可实现进料输送或紧急事故排放。

上述的上连接管可以是例如下述的热解反应器100的排料管，也可以是在排料管与密封对接管110之间的称重管(图中未示出)，该称重管内设有轴向间隔的两个称重管插板阀，两个称重管插板阀之间的称量容积小于载料罐200的储料容积。称重管承压于称重装置上且与热解反应器100的排料管或密封对接管110均柔性连接，使得称量容积内的物料可通过称重装置称量出重量，进而精量化地进行称量进料。

升降驱动机构140可以采用挂链式驱动机构等，但在图示的实施方式中优选为沿竖向固定安装的电动推杆，密封对接管110的外管壁上沿径向伸出有径向连接板116，电动推杆与径向连接板116相连以驱动密封对接管110沿竖向整体升降。通过升降驱动机构140对密封对接管110进行整体升降驱动时，应确保密封对接管110顶端的密封水槽的槽深不小于密封对接管110的底端的最大升降行程，以始终保持密封对接管110与上连接管之间的对插式水密封连接。当然，密封对接管110也可以是至少底端能够伸缩的可伸缩管等，即密封对接管110的顶端固定并保持对插式水密封连接，此时密封水槽的深度与升降驱动行程无必然关联。

由于密封对接管110的尺寸及自重均较大，沿密封对接管110的轴向间隔特别设置有多组导向定位轮组130，每组导向定位轮组130可包括沿密封对接管110的横截面的周向等间隔布置的多个导向定位轮，导向定位轮沿密封对接管110的径向弹性压靠在该密封对接管110的外管壁上。这样，可确保密封对接管110始终保持在竖直位置上，即使在物料冲击下也不会产生偏斜，其端部密封可靠。

具体地，密封对接管110包括与该密封对接管110的顶端外管壁相连且环绕该顶端外管壁设置的水槽外管111，密封水槽形成在水槽外管111与顶端外管壁之间。水槽外管111上可设有进水口113和溢流口112，连通外部的自动补水装置，以始终保持适量的水位。密封对接管110内可设有耐火材料，管腔底部可设有对接管插板阀120。对接管插板阀120的一端连接有对接管插板阀驱动机构，密封对接管110的外管壁上还安装有用于平衡对接管插板阀驱动机构的自重的配重块(未显示)。

密封对接管110的管腔底部还可连接有置换气吹入管115，该置换气吹入管115位于对接管插板阀120的上方。在进料前或进料后，可通过置换气吹入管115吹入惰性气体，进行吹扫作业，而后混合残留气体从置换气出口管114被吸出。

密封对接管110还包括环绕该密封对接管110的底端外管壁连接的环形插接管117，环形插接管117与底端外管壁之间形成有开口向下的环形插接槽，对应地，作为下连接管的载料罐200的罐体进料口211处的外周部也设有能够形成对插式水密封连接的密封水槽，使得环形插接管117能够下插至罐体进料口211处的密封水槽中以形成对插式水密封连接，如图3所示，从而完成密封对接管110的两端密封对接。

密封对接管110的底端与载料罐200之间不仅可形成上述的对插式水密封连接等柔性密封连接方式，也可选择性地构成刚性密封连接，例如密封对接管110的底端和下连接管的顶端均形成有匹配的螺纹密封面，在较大的自重力作用下，二者的螺纹密封面自动啮合，形成螺纹面密封。

在以上各重要部件的基础上，物料密闭输送系统还可包括在吊装移运工装中的各处(例如进料点、各卸料点、吊装位置等)布置的惰性气体保护装置、视频监视装置、安全吸风装置、温度计和/或可燃气及氧气检测装置等，以作为监控和保护元器件对物料密闭输送全程进行监控和保护。整个输送过程中若发现意外，可根据不同情况由制动装置进行制动，采取惰性气体保护措施、紧急事故卸料等。通过运用惰性气体可进行温度控制及可燃或有毒气体挤排，适于高温及容易产生可燃或有毒气体的工况。

由于在高温物料的接收及卸放环节均进行了密封性设计及相关的安全保护装置，如惰性气体保护及吸风装置等，因此本发明的吊装移运工装在底层水平通道、高层水平通道、垂直通道处均可以是敞开结构，从而大幅降低了监测难度和设备检修难度，提高了系统的整体安全性和稳定性。

本发明上述的物料密闭输送系统可应用于热解反应系统中。如图17所示，该热解反应系统还包括热解反应器1000和物料储罐1200，热解反应器1000的排料管与密封对接装置100连接以将热解后的固体物料密封保存至载料罐200中，在吊装移运工装的移运下，载料罐200可在卸料点与物料储罐1200对接卸料，从而可完成热解反应系统产生的半焦等高温固体物料的安全排料。

其中，热解反应系统还可包括返料管900，卸料点可包括第一卸料点(例如底层卸料点)和第二卸料点(顶层卸料点)，载料罐200在第一卸料点对物料储罐1200卸料，在第二卸料点，载料罐200与返料管900密封对接，以通过该返料管900将热解后的固体物料作为固体热载体返料，返料的半焦等可与进料的煤等预混后进入热解反应器1000内，以提高热解效率。

实施例1：在一套煤处理量3000吨/天的固体热载体煤分级炼制的热解反应系统中，采用了本发明上述的物料密闭输送系统以用于其固体热载体(热半焦)的输送。本例中的高温固体物料为热半焦，物料温度为600℃，物料粒度为6～25mm，载料罐的罐体外径1.7m，高2.2m，有效容积1.3m3，每次装料量600kg，结合设备重量共约7吨，即每次运输和提升重量约为7吨。装有热物料的载料罐可以通过吊装移运工装进行水平移动并提升/下降，实现了热半焦的循环。

根据本发明的物料密闭输送系统及方法尤其适用于高温、易燃易爆的高温固体物料的平稳输送，安全性强、气密性好，能够实现全程自动化和即时监控、保护，且系统耐用性强、易于操作、维护。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行各种简单变型，例如载料罐的外形不限于圆筒体形状，也可以是箱体形状等；这些简单变型均落入本发明的保护范围内。上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (14)

1.一种载料罐，包括罐体(210)，该罐体(210)的顶部设有罐体进料口(211)，所述罐体(210)的底壁上形成有罐体卸料口(212)，其中，所述载料罐(200)还包括具有密封阀板(213)的自重密封阀，所述罐体卸料口(212)的内壁面和所述密封阀板(213)的外周面形成为能够相互配合的锥形密封面，所述密封阀板(213)能够上下移动以封堵或打开所述罐体卸料口(212)。

2.根据权利要求1所述的载料罐，其中，所述罐体卸料口(212)的内壁面和所述密封阀板(213)的外周面均为锥形顶点位于上方的锥形密封面，使得在所述自重密封阀或物料的自重作用下，所述密封阀板(213)能够向下移动以打开所述罐体卸料口(212)；

其中，所述自重密封阀还包括拉杆(214)，所述拉杆(214)的底端连接所述密封阀板(213)，顶端能够与所述罐体(210)或升降吊钩相连，以在向上的拉力作用下能够使得所述密封阀板(213)封堵所述罐体卸料口(212)。

3.根据权利要求2所述的载料罐，其中，所述载料罐(200)还包括环向锥形板(215)，该环向锥形板(215)环绕所述罐体卸料口(212)与所述罐体(210)的底壁相连，所述环向锥形板(215)的内锥面作为所述罐体卸料口(212)的内壁面与所述密封阀板(213)的外周面形成锥面配合。

4.根据权利要求2所述的载料罐，其中，所述密封阀板(213)为锥体形状，所述罐体(210)的位于所述罐体卸料口(212)周围的底壁形成为向下倾斜壁。

5.根据权利要求4所述的载料罐，其中，所述密封阀板(213)的圆锥面与水平面的夹角以及所述向下倾斜壁与水平面的夹角均大于所述载料罐(200)内的物料的安息角。

6.根据权利要求4所述的载料罐，其中，所述罐体(210)包括本体外周壁(216)，该本体外周壁(216)的底端周缘为密封边缘并向下延伸至超过所述罐体(210)的底壁和所述罐体卸料口(212)。

7.根据权利要求6所述的载料罐，其中，在所述罐体(210)的底部，所述罐体(210)的底壁的底面与所述本体外周壁(216)的内壁面之间的空间内设有填充物。

8.根据权利要求6所述的载料罐，其中，所述本体外周壁(216)上设有导向槽或伸出有定位柱。

9.根据权利要求1所述的载料罐，其中，所述载料罐(200)的两侧侧壁上分别安装有垂直升降轮组(220)，所述垂直升降轮组(220)至少包括行走轮(223)、第一定位轮(221)和第二定位轮(222)，所述行走轮(223)能够行走于滑轨或滑槽的表面，所述第一定位轮(221)和第二定位轮(222)能够分别紧抱所述滑轨的两侧或分别压靠于所述滑槽的两侧侧壁。

10.根据权利要求1所述的载料罐，其中，所述载料罐(200)上设有用于释放储罐内气体的呼吸阀(217)。

11.根据权利要求1所述的载料罐，其中，所述罐体进料口(212)的外周部设有能够与对接管形成对插式水密封连接的密封水槽。

12.根据权利要求1～11中任意一项所述的载料罐，其中，所述载料罐(200)还包括设置在所述罐体进料口(211)处的进料口阀门(230)，所述进料口阀门(230)连接有进料口阀门执行机构(240)。

13.根据权利要求12所述的载料罐，其中，所述载料罐(200)还包括罐体配重(250)，该罐体配重(250)相对于所述进料口阀门执行机构(240)安装于所述罐体(210)上以实现所述载料罐(200)的重心平衡。

14.根据权利要求12或13所述的载料罐的安装结构，其中，该安装结构还包括载料罐移运导轨、载料罐进料管和进料口阀门驱动电机(260)，所述载料罐(200)能够沿所述载料罐移运导轨运动，所述罐体进料口(211)能够在该载料罐移运导轨的进料位置处与所述载料罐进料管对接进料；

其中，所述进料口阀门驱动电机(260)固定设置在所述进料位置处，当所述载料罐(200)移动至所述进料位置时，跟随所述载料罐(200)移动的所述进料口阀门执行机构(240)与固定设置的所述进料口阀门驱动电机(260)的电机轴对接并驱动所述进料口阀门(230)打开，当所述载料罐离开所述进料位置时，所述进料口阀门执行机构(240)与所述电机轴断开连接并使所述进料口阀门(230)复位至阀门闭合状态。