CN108216960A - 一种热解炭气联产密封进料装置及其进料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，包括输料筒体、机械执行机构、密封料斗、集料器。所述输料筒体为国标不锈钢管，采用双料筒平行布局；所述机械执行机构运用曲柄连杆原理，连杆分别与传动机构和推送活塞连接；所述密封料斗上布置有高频振动器；所述集料器与两输料筒连接，下部出料口与生物质热解炉连接。本发明采用双重密封设计，料斗内的物料在形成一次料封的同时，输料筒内较长物料层形成二次物料密封层，同时特有的双料筒设计，可较好地满足装置对输料连续性、均匀性的要求，解决了单料筒设计在活塞的抽送造成的输料的中断，影响生物质热解炉的处理效果，同时，提高了装置输料效率，在一定程度上提高了整体工艺水平。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，尤其针对生物质热解炉、煤炭气化炉等需要隔绝空气的装置的密封进料。
背景技术
我国作为一个传统农业大国及煤炭消费大国,其中每年农作物秸秆产量达9亿多吨，煤炭消费总量达43亿吨。目前我国可利用生物资源量可转换为能源的潜力约5亿吨标煤，随着造林面积的扩大和经济社会的发展，我国生物质资源转换为能源的潜力可达到10亿吨标煤，占我国能源消耗总量的28％，但由于生物质资源其量大面广，利用成本高，资源密度低，仍有较大部分秸秆资源得不到充分利用；我国的煤炭利用方式主要以直燃为主，煤炭气液化仍未得到广泛推广，煤炭目前的利用状况造成了当前煤炭利用空气污染严重，煤炭利用附加值不高这一窘境。近年来，国家出台一系列政策鼓励生物质能源化利用，生物质经过热解转化为热解气、焦油、生物质热解炭等产品，在解决生物质随意燃烧丢弃造成的环境污染的同时，也带来了客观的经济效益；煤炭利用方面，由于国家逐渐加大对环保问题的重视程度，人们逐渐认识到煤炭清洁化利用的重要性，煤炭气化技术也得到了长足发展。
生物质热解及煤炭气化过程中，反应器内部通常要求保持低氧或绝氧状态，空气进入反应器中一方面会造成爆燃甚至爆炸事故，另一方面会造成所产燃气含氧量高、热值较低，同时降低所产燃气储存的安全性，这一问题严重阻碍了生物质热解及煤炭气化技术的推广应用。造成反应器内部氧气过高的主要原因是在输料过程中，输料机密封不良，空气随物料进入反应器。
针对上述情况，分析在输料过程中物料的运动堆积特点，全新设计一种密封进料工艺及装置。设备采用双重密封工艺，在实现密封进料的同时，优化了设备结构，减少了实际生产过程中物料结拱、挂壁等问题造成的停机、设备运行不稳定、生产可持续性差等难题。
发明内容
本发明专利是为生物质热解炉及煤炭气化炉提供一种高效密封进料装置，该装置采用双料筒单料斗设计，两料筒各项设计参数相同，均采用国标不锈钢管，一端敞开，另一端与集料器相连。料筒内部安装有推送活塞，活塞上设有耐磨橡胶环，推送活塞与机械部分的连杆相连。
本发明专利是为生物质热解炉及煤炭气化炉提供一种高效密封进料装置，该装置机械部分运用曲柄连杆原理，变频调速电机通过联轴器与减速器相连，在减速器两侧的输出端安装有轮盘，轮盘上设有连接梢，连杆的一端与此连接梢相连，两轮盘上连接梢的相对位置相差180°。
本发明专利是为生物质热解炉及煤炭气化炉提供一种高效密封进料装置，该装置在两料筒上设有料斗，料斗横梁上安装有高频振动器，下端与料筒接触处衬有减震橡胶垫，螺栓连接处安装有减震弹簧，在料斗上下部分别设有上下料位计，装置工作过程中，当物料达到料斗上的下料位计位置时，通过输料螺旋为料斗上料，当物料达到上料位计是，输料螺旋停止上料，在此过程中，高频振动器持续产生振动，是料斗内的物料逐渐紧密，堆积密度变大，物料颗粒间隙变小，形成料封，防止空气进入输料筒内，同时，由于料斗处于振动状态，较好地克服了物料结拱、挂壁、堵塞等问题。
本发明专利是为生物质热解炉及煤炭气化炉提供一种高效密封进料装置，该装置在两输料筒的末端连接有集料器，集料器下部与反应器相连，物料从输料筒排出后经集料器直接进入反应器。
本发明专利是为生物质热解炉及煤炭气化炉提供一种高效密封进料装置，该装置输料过程分为补料和进料两大部分，补料过程中，轮盘上的连接梢的相位由0°旋转成180°，再此过程中，活塞在连杆的拉动下由右向左运动到补料行程的最大处，输料筒上的进料口完全张开，此时，物料从料斗进入输料筒，填充活塞抽出后留下的空间，完成输料筒的补料。随后轮盘上的连接梢继续旋转，相位由180°变为360°，在此过程中，连杆推动活塞由左向右运动，当活塞到达最右端行程最大处时，活塞恰好将输料筒进料口封闭，再此过程中，物料被活塞推送挤压到输料筒的右端，被推向右端的物料形成料封，一方面防止外部空气进入反应器，另一方面防止反应器内所产燃气经输料筒泄露到外界，随着轮盘的继续旋转，活塞做以上周期运动，物料被逐渐挤压推送到输料筒的右端直至进入集料器。
本发明专利采用双料封工艺，整合料斗振动系统，较好地解决了物料结拱、挂壁等问题，同时高频振动使物料变得密实，孔隙度减小，在料斗内形成一次料封，较好地隔绝了空气。采用双料筒设计，两推送活塞的运动轨迹相差半个周期，输料动作正好相反又互为补充，保证了输料的持续性和均匀性，被推入料筒内的物料形成二次料封，保证了装置对外界空气的隔绝性。
本发明专利的技术创新点：
1)采用双料封设计，高效隔绝外界空气，保证了反应器工作状态对绝氧环境的需求。
2)料斗整合高频振动器及减震部件，有效克服了生产过程中物料结拱、挂壁等问题，同时使物料密实，有利于提高装置的密封性。
3)采用双料筒设计，两推送活塞补料、进料过程交替进行，较好地实现了装置输料的持续性及均匀性。
4)推送活塞上设有耐磨橡胶环，保证了装置的密封性，同时输料筒一端开启，利于推送活塞的维修及耐磨橡胶圈的更换。
附图说明
图1为热解炭气联产密封进料装置正剖图。
图2为热解炭气联产密封进料装置上投影图。
图3为热解炭气联产密封进料装置上两连接梢的相对位置。
图4为热解炭气联产密封进料装置补料行程图。
图5为热解炭气联产密封进料装置进料行程图。
图中所示：1、变频调速电机，2、联轴器，3、轮盘，4、连接梢，5、连杆，6、减震弹簧，7、料斗，8、高频振动器，9、上料位计，10、下料位计，11、减振橡胶垫，12、输料筒，13、集料器，14、生物质热解炉，15、推送活塞，16、耐磨橡胶环，17、减速器，18、轮盘1，19、连接梢1，20、连杆1，21、料斗横梁，22、输料筒1，23、输料筒2，24、连杆2，25、连接梢2，26、轮盘2。
具体实施方式
为便于说明，下面结合附图，对密封进料工艺及装置做详细说明。
如图1至图5中所示，一种密封进料装置，输料筒12为国标不锈钢管，在其出料端与集料器13相连，通过螺栓进行固定，集料器13下部与生物质热解炉14连接。在输料筒的内部安装有推送活塞15，活塞上设有耐磨橡胶环16。在输料筒进料口处安装有料斗7，在两者连接处衬有减振橡胶垫11，同时在螺栓处安装有减震弹簧6，在料斗横梁21上安装有高频振动器8，在料斗的上下部分别安装有上料位计9和下料位计10。装置采用变频调速电机1作为动力，通过联轴器2与减速器17连接，在减速器的输出端安装有轮盘3，轮盘上设有连接梢4，推送活塞15与连接梢4通过连杆5相连。
该装置采用双料筒设计，采用平行布局，输料筒22、23各项设计参数相同，两者共用同一料斗，两输料筒各有一套相同的物料推送系统，输料筒22、23分别对应连杆20、24和连接梢19、25及轮盘18、26。两套物料推送系统共用一动力传动机构，且轮盘18、26同为减速器17的输出端且对称布置。轮盘18、26上的连接梢19、25的相对位置相差180°，从而使两输料筒的输料过程互为补充，从而保障装置输料的连续性、均匀性。
在上述实施方案中，对装置的结构组成做了描述，显然，目前尚未出现与本发明相同的装置设备，在此，应该说明，在本发明专利的构思下所做出的任何技术创新都将落入本发明专利的保护范围内。
Claims (8)
1.一种热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，功能是满足特殊装置工作状态下对隔绝空气的要求，装置包括机械传动机构、物料输送系统、物料震实密封系统、集料器，其特征是：所述机械传动系统为曲柄连杆传动机构，用轮盘代替曲柄，所述物料输送系统采用双料筒布置，料筒内部设有推送活塞，物料震实密封系统在料斗上安装有高频振动器，下部设有减震部件，所述集料器与输料筒相连，下端与物料处理装置连接。
2.根据权利要求1所述的热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，其特征是：所述输料筒采用国标不锈钢管，采用双料筒并行布置，两料筒进料口与物料震实密封系统相连，内部设有推送活塞，活塞上安装有耐磨橡胶活塞环，活塞与机械传动机构相连。
3.根据权利要求1或2所述的热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，其特征是：所述机械传动机构采用变频调速电机，电机与减速器通过联轴器相连，减速器输出端设有轮盘，在轮盘上安装有连接梢，在轮盘与推送活塞之间连接有连杆，运用曲柄连杆原理，工作状态下完成活塞的往复运动，以推动输料筒中物料向前运动。
4.根据权利要求1所述的热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，其特征是：所述物料震实密封系统在料斗上方设有横梁，其上安装有高频振动器，料斗下部与输料筒相连，两者连接处设有减振橡胶垫，通过螺栓进行固定，同时螺栓处设有减震弹簧。
5.根据权利要求1所述的热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，其特征是：所述集料器为料斗形状，一侧留有开口，分别与两输料筒连接，集料器下部与生物质热解炉连接，除以上开口连接处外集料器为全封闭设计。
6.根据权利要求3所述的热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，其特征是：所述机械传动机构中减速器输出端各安装有轮盘，两轮盘的规格完全相同，两个轮盘上的连接梢的角度相差180°。
7.根据权利要求2或3所述的热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，其特征是：推送活塞的运动过程分为补料行程和进料行程，补料行程中连杆拉动活塞由最右端逐渐向左运动至行程最大处，在此过程中轮盘连接梢相位由0°转动180°，完成补料，进料行程中轮盘上的连接梢相位由180°转动至360°，在此过程中连杆推动活塞由左向右运动至行程最大处，物料被推送进输料筒，此时完成一个输料周期。
8.根据权利要求7所述的热解炭气联产密封进料装置及其进料方法，其特征是：补料行程中活塞运动至最左端，此时输料筒的进料口完全开启，料斗内的物料填充满活塞抽出留下的空间，完成补料过程，进料行程中推送活塞在连杆的推动下向右到达行程的最大处，此时推送活塞恰好将输料筒的进料口封闭，完成进料过程。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180629 |