CN111874463A - 一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，包括设置在料仓落料管内的破拱器，破拱器包括垂直主梁，垂直主梁上设有若干水平支梁，若干水平支梁以垂直主梁为圆心均匀分布在垂直主梁的表面；水平支梁的端部设有破拱板；垂直主梁上还设有传振装置和动力源，传振装置的一端连接垂直主梁，传振装置的另一端与动力源连接。本发明能耗低、破拱和防黏壁效果显著持久；运行稳定、安全、可靠、自动化程度高、实现无人值守；现场安装施工简单方便，且可处理各行业各种落料斗、落料管，也可清理比落煤黏壁更严重的化工物料黏壁问题。

Description

一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置

技术领域

本发明涉及一种料仓落料管防架桥防黏壁装置，属于火电厂原煤供应领域，同时也适用于钢厂、化工厂、水泥厂、煤矿、码头等物料输送领域。

背景技术

一般粉料或小颗粒物料输送都会用到料仓和落料管等输送设备，在运行中要求送料连续稳定，尤其是高参数大容量的燃煤电厂，对燃料煤供给的稳定可靠性要求更高。然而燃煤电厂的动力煤来源广、品质复杂多变，有些原煤具有水份大、粘度高的显著特点。在原煤仓出料的过程中往往会有物料堵塞现象发生，严重影响设备的正常工作。特别是大型火力发电厂配置直吹式制粉的原煤仓，一旦发生原煤仓堵塞（断煤）问题，发电机组就要被迫紧急降出力甩负荷，或出现锅炉燃烧不稳造成大量投油，更严重的会造成锅炉灭火、机组非计划停运。原煤仓的堵煤问题成为一个电力行业的难题。

目前，防止堵煤的技术流派较多，各种防堵煤设备的应用也较广泛，但这些技术或设备都有一个共同的特点，就是技术单一和方法单一，无法适应目前现场复杂的堵煤原因，在解决堵煤问题的过程中，往往是顾此失彼，应用效果总是不理想。而且普遍存在工作效率低、或影响周边设备、或设备本身故障率高维护量大、或不能确保100%破拱或防止黏壁等，总之，使用效果均不尽如人意。

堵煤原因复杂，不是一种技术或产品就可以全部解决的，而需要的整体方案来解决，才能收到理想的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一套相互关联的技术和产品组合式的高效的稳定的料仓落料管防架桥防黏壁装置，用于克服现有技术中存在的不足，同时改变在该领域中传统的技术方法和思维方式。

为了达到上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，包括设置在料仓落料管内的破拱器，所述破拱器包括垂直主梁，所述垂直主梁上设有若干水平支梁，所述若干水平支梁以垂直主梁为圆心均匀分布在垂直主梁的表面；所述水平支梁的端部设有破拱板；所述垂直主梁上还设有传振装置和动力源，所述传振装置的一端连接垂直主梁，所述传振装置的另一端与动力源连接。

优选地，所述水平支梁与垂直主梁采用夹角安装，用于增大水平支梁的抗砸和抗冲击能力。

优选地，所述传振装置的另一端穿过料仓落料管壁与设置在料仓落料管外的动力源连接。

优选地，所述动力源安装在垂直主梁内，所述动力源与传振装置连接且电线通过管道设置在料仓落料管外。

优选地，所述垂直主梁采用筒状结构，所述水平支粱采用交错安装的方式由上至下以垂直主梁为圆心分布在垂直主梁的圆周表面。

优选地，所述料仓落料管外壁设有超声移相振动器和高频电磁振打器。

优选地，所述破拱器采用高强度金属材料。

优选地，所述水平支梁的端部设有近壁破拱板，所述近壁破拱板的两端呈凸起结构，所述凸起结构与料仓落料管内壁相近。

优选地，所述破拱器的顶部通过悬吊装置吊装在料仓落料管内。

优选地，所述悬吊装置包括破拱吊具和破拱器吊件；所述破拱器的顶部通过破拱器吊件连接破拱吊具吊装在料仓落料管内。

优选地，所述悬吊装置包括支撑架结构，所述支撑架包括支撑中心件和至少三组支撑件；所述至少三组支撑件以支撑中心件为圆心均匀分布，且每组支撑件的一端通过一组支撑底座固定在料仓落料管的内壁上，所述支撑中心件的下端连接破拱器。

优选地，所述支撑底座上设有定位件，所述料仓落料管的内壁上设有定位孔，所述定位件与料仓落料管的内壁上的定位孔配合安装并密封，以防止漏煤。

优选地，所述水平支粱通过可翻转的结构与垂直主梁连接。

本发明的技术特点和收益如下：

（1）对原有设施改动少，保持了电厂建设时原来的落煤的设计优点和其它全部的优势；

（2）本发明现场安装施工简单方便，基本不改动原设备，可以保留原来空气炮、气动锤等有一定效果的处理设备，避免资源浪费；

（3）多种技术方法相结合，技术性能优势互补，对原煤仓和落煤管进行全方位的作用，具有超强的防黏壁和破拱能力，杜绝断煤问题；

（4）不产生宏观振动，对主设备没有任何损害，也不存在卡塞现象；

（5）没有漏油、漏风、漏粉、漏煤等环境影响问题；

（6）没有夯实物料的问题，也没有阻碍下料的问题；

（7）可处理各行业各种落料斗、落料管，也可清理比落煤黏壁更严重的化工物料黏壁问题；

（8）该技术的特点是组合式模块化产品，单个设备体积小、重量轻，现场应用灵活、方便，根据现场的具体情况，可以安装不同的设备上，也可以安装被处理设备的不同位置上。

（9）由于是综合性技术处理现场问题，技术和产品的功能延展性大，针对现场的特殊问题，可以组合不同型号和性能的技术和产品，能确保达到理想的处理效果；

（10）投入产出比高，若到达同样的处理效果，综合考虑上述多种因素的前提下，本技术具有绝对的竞争优势；

（11）技术先进成熟、能耗低、破拱和防黏壁效果显著持久；

（12）运行稳定、安全、可靠、自动化程度高、实现无人值守。

附图说明

图1为本发明提出的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置的安装示意图；

图2为本发明提出的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置中实施例一的吊具形式安装破拱器结构；

图3为本发明提出的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置中实施例二的吊具形式安装破拱器结构；

图4为本发明提出的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置中实施例三的支架形式安装破拱器结构；

图5为本发明提出的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置中实施例四的活动型吊具形式安装破拱器结构。

图中标号：

1、超声移相振动器；2、高频电磁振打器；3、破拱器；3.1、破拱器吊具；3.2、破拱器吊件；3.3、垂直主梁；3.4、水平支梁；3.5、破拱板；3.6、传振装置；3.7、动力源；3.8、近壁破拱板；4、支撑架；4.1、支撑中心件；4.2、支撑件；4.3、支撑底座；4.4、定位件。

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。

如图1至图5所示，为本发明提供的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，包括超声移相振动器1、高频电磁振打器2、破拱器3，并采用积木式组合应用装置安装；

实施例一

如图1所示，超声移相振动器1和高频电磁振打器2分别安装在料仓落料管的外壁上；超声移相振动器1包括超声波传振杆、超声波换能器、超声专用电缆和超声波控制器；超声移相振动器1的超声波传振杆可以直接焊接在料仓落料管的外壁上，也可以通过专用接头进行螺纹连接；当料仓落料管内壁有薄的金属夹层时，超声波传振杆要和内部的薄壁金属板直接连接；

高频电磁振打器2通过振打器支架和料仓落料管的外壁连接，振打器支架2.1焊接在料仓落料管的外壁上面；高频电磁振打器2的冲击头压接在料仓落料管外壁上。当料仓落料管内壁有薄的金属夹层时，高频电磁振打器2的冲击头压接在料仓落料管内部的薄壁金属板上，必要时在薄壁金属板上焊接防护板，与高频电磁振打器2的冲击头接触；本发明采用振打器支架2的特点和目的是将高频电磁振打器2的固定位置和打击位置尽可能的远离，以避免高频电磁振打器2对壁面的打击力受到本身距离打击点近距离安装方式的约束，而影响打击效果。

进一步，将超声移相振动器1安装在料仓落料管变径处等黏壁最严重的位置；将高频电磁振打器2安装在超声移相振动器1的周边，主要是配合、协助清壁作用；超声移相振动器1和高频电磁振打器2安装的数量取决于料仓落料管内部黏壁的严重程度和频次，当黏壁情况轻微或频次很低时，可以适当的减少安装的数量，否则需要增加安装的数量；

如图2所示，以筒状的垂直主梁3.3为圆心，在筒状的垂直主梁的圆周表面安装若干层连接板，在连接板上安装有水平支梁3.4，在水平支梁3.4的另一端部设置有破拱板3.5，为了增强破拱效果，可在每个水平支梁3.4上均设置破拱板3.5；在垂直主梁3.3的顶部设置有破拱器吊件3.2，破拱器吊件3.2与破拱器吊具3.1连接，如图2所示，通过破拱器吊具3.1和破拱器吊件3.2将破拱器3吊装在料仓落料管内；

在垂直主梁3.3的底部，还设置有传振装置3.6和动力源3.7，其中传振装置3.6穿过料仓落料管的料斗或料仓落料管的管壁；动力源3.7可以是设置在料仓落料管外部或料仓落料管内；当动力源3.7设置在料仓落料管的料斗或料仓落料管的管壁的外部，传振装置3.6和料仓落料管的料斗或料仓落料管的管壁通过软连接密封，在确保密封的基础上要有一定的活动空间；当动力源3.7设置在料仓落料管内部时，可以将动力源3.7安装在垂直主梁3.3内，所述动力源3.7与传振装置3.6连接且电线通过管道设置在料仓落料管外。

具体可以根据现场要求，将传振装置3.6设置在垂直主梁3.3的中部或上边。

进一步，对于经常有大块物料掉落的料斗，为了减少大块物料对破拱器3的冲击强度，破拱器的结构设计可以设置为图2形式的中间叠加结构，即每层水平支梁3.4与上下相邻的水平支梁3.4交错分布，形成一个以垂直主梁3.3为长轴垂直放置的椭圆体状。

本发明的破拱器3采用耐磨、有韧性、耐腐蚀的高强度金属材料制成。

进一步，在三根支撑件4.2上分布安装了自动清煤功能，以防止长期运行过程在支撑件上面粘煤。

实施例二

在实施例一的基础上，破拱器3还有一种替代的结构，如图3所示，在图2破拱板3.5基础上设置了近壁破拱板3.8，近壁破拱板3.8的两端凸起并与料仓落料管的内壁相近；在工作时，不但具有良好的破拱功能，而且还具有很好的清壁功能。

实施例三

在实施例一的基础上，将料仓落料管内的破拱器3安装方式，改为用支撑架4将破拱器3吊装在料仓落料管内，在实际使用过程中支撑架4的安装位置是料仓落料管内最容易搭桥的地方；

如图4所示，破拱器吊具3.1连接支撑架4，支撑架4包括支撑中心件4.1、支撑件4.2、支撑底座4.3、定位件4.4；三根支撑件4.2一端和支撑中心件4.1进行活动连接，支撑件4.2的另一端与料仓落料管的内壁连接，并呈相等角度支撑；支撑件4.2和料仓落料管的内壁连接的一端设置有支撑底座4.3，支撑底座4.3用于与料仓落料管的内壁增大接触面积，以增加支撑强度和密封性；

进一步，为了精确安装支撑件4.2，在支撑底座4.3的中间还设置有定位件4.4，用来在安装时准确和料仓落料管的内壁上的定位孔配合安装，方便安装和固定支架，定位件4.4穿出料仓落料管的仓壁部分用螺丝固定并密封，以防止漏煤。

实施例四

在实施例一的基础上，如图5所示，由于料仓上的人孔门一般都比较小，为了方便安装，将破拱器3制作成可翻转的活动型结构，即在安装过程中水平支梁3.4在垂直主梁3.3的连接板上可以做向上的近90度的活动方式收起（该活动方式通过转轴连接可以实现），以便通过人孔门运送到料仓或落料管内部，然后又能够自动打开到水平位置，并且具有足够的抗砸强度。

实施例五

在实施例一的基础上，同时参考实施例四，将水平支梁3.4与垂直主梁3.3采用一定角度的夹角安装（夹角可以是向上或向下），用于增大水平支梁3.4在料仓落料管内的抗砸和抗冲击能力。

本发明的工作原理如下：

1、超声移相振动器1的工作原理：

超声波换能器所需信号由超声波控制器在软件控制下，通过硬件输出高频变频移相功率超声信号，通过超声专用电缆和超声波换能器连接，超声波换能器将超声波电信号转变为超声波机械波动信号，超声波换能器和超声波传振杆焊接，金属壁在超声波传振杆的驱动下同步运动。其运动的表象是金属壁表面质点沿着一定的方向始终保持在高速的椭圆轨迹状态运动，它确保了金属壁表面任何物质不会在一个地方停留，而是沿着事先规定的方向移动；另外金属壁表面还会产生高频低振幅的脉动，它确保了任何物质不会黏结在一个固定的地方，而是被不断的剥离和移动；上述两种能量确保了金属壁表面在任何情况下都不会黏煤。

在实际应用中始终保持通电运行状态，从而达到了“以防治堵”的目的；是本发明的关键技术装置，防止给煤黏壁，并确保黏壁不牢固，为电磁振打器彻底清壁创造机会。

2、高频电磁振打装置的工作原理：

该装置一种是电磁原理高频振打器，具有体积小、振打力适中、频率高的特点；需要与超声移相振动器1配合使用，能够迅速清理黏壁不牢固的壁面上的物料。

在现场落煤(粉)管/斗设备(料仓落料管)中所采用的钢材弹性不同以及内壁光滑度不同，更关键的是煤的粘性不同，单独应用超声移相振动器1，不足以快速剥离粘附在壁面上的物料，但可以确保物料在壁面上的粘附力非常弱；为此，在落料壁面微米级波动的基础上再与高频电磁振打器2配合使用，能够快速清理壁面上的粘结物，达到珠联璧合的应用效果，可以保持落料壁面的清洁。

3、破拱装置的工作原理：

破拱器3采用高强度合金钢制作而成，安装在料仓落料管的内部，给煤正常运行时破拱器3不产生任何动作，保持静止状态，由于特设计，在料仓落料管的给煤工作中没有形成搭桥问题时，基本不占用内部空间，不影响料仓落料管内落煤的流动和落煤量；

当料仓落料管形成搭桥时，料仓落料管里的煤就把破拱器3包裹起来了，此时启动动力源3.7，通过传振装置3.6将能量传递到垂直主梁3.3上，然后带到水平支梁3.4和破拱板3.5进行振动，将包裹在破拱器3上的落煤振松而脱落，从而有效的破坏搭桥问题。

进一步，使用带近壁破拱板3.8 的破拱器，不但可以有效破拱，而且还可以有效清除壁面上的黏壁，再配合仓壁外面的超声移相振动器1和高频电磁振打器2 ，会得到更好的清壁和破拱效果。

本发明技术特点和收益：

（1）对原有设施改动少，保持了电厂建设时原来的落煤的设计优点和其它全部的优势；

（2）本发明现场安装施工简单方便，基本不改动原设备，可以保留原来空气炮、气动锤等有一定效果的处理设备，避免资源浪费；

（3）多种技术方法相结合，技术性能优势互补，对原煤仓和落煤管进行全方位的作用，具有超强的防黏壁和破拱能力，杜绝断煤问题；

（4）不产生宏观振动，对主设备没有任何损害，也不存在卡塞现象；

（5）没有漏油、漏风、漏粉、漏煤等环境影响问题；

（6）没有夯实物料的问题，也没有阻碍下料的问题；

（7）可处理各行业各种落料斗、落料管，也可清理比落煤黏壁更严重的化工物料黏壁问题；

（8）该技术的特点是组合式模块化产品，单个设备体积小、重量轻，现场应用灵活、方便，根据现场的具体情况，可以安装不同的设备上，也可以安装被处理设备的不同位置上。

（9）由于是综合性技术处理现场问题，技术和产品的功能延展性大，针对现场的特殊问题，可以组合不同型号和性能的技术和产品，能确保达到理想的处理效果；

（10）投入产出比高，若到达同样的处理效果，综合考虑上述多种因素的前提下，本技术具有绝对的竞争优势；

（11）技术先进成熟、能耗低、破拱和防黏壁效果显著持久；

（12）运行稳定、安全、可靠、自动化程度高、实现无人值守。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，包括设置在料仓落料管内的破拱器（3），所述破拱器（3）包括垂直主梁（3.3），所述垂直主梁（3.3）上设有若干水平支梁（3.4），所述若干水平支梁（3.4）以垂直主梁（3.3）为圆心均匀分布在垂直主梁（3.3）的表面；所述水平支梁（3.4）的端部设有破拱板（3.5）；所述垂直主梁（3.3）上还设有传振装置（3.6）和动力源（3.7），所述传振装置（3.6）的一端连接垂直主梁（3.4），所述传振装置（3.6）的另一端连接动力源（3.7）连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述水平支梁（3.4）与垂直主梁（3.3）采用夹角安装，用于增大水平支梁（3.4）的抗砸和抗冲击能力。

3.根据权利要求1所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述传振装置（3.6）的另一端穿过料仓落料管壁与设置在料仓落料管外的动力源（3.7）连接。

4.根据权利要求1所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述动力源（3.7）安装在垂直主梁（3.3）内，所述动力源（3.7）与传振装置（3.6）连接且电线通过管道设置在料仓落料管外。

5.根据权利要求1所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述垂直主梁（3.3）采用筒状结构，所述水平支粱（3.4）采用交错安装的方式由上至下以垂直主梁（3.3）为圆心分布在垂直主梁（3.3）的圆周表面。

6.根据权利要求1所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述料仓落料管外壁设有超声移相振动器（1）和高频电磁振打器（2）。

7.根据权利要求1所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述破拱器（3）采用高强度金属材料。

8.根据权利要求1所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述水平支梁（3.4）的端部设有近壁破拱板（3.8），所述近壁破拱板（3.8）的两端呈凸起结构，所述凸起结构与料仓落料管内壁相近。

9.根据权利要求1所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述破拱器（3）的顶部通过悬吊装置吊装在料仓落料管内。

10.根据权利要求9所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述悬吊装置包括破拱吊具（3.1）和破拱器吊件（3.2）；所述破拱器（3）的顶部通过破拱器吊件（3.2）连接破拱吊具（3.1）吊装在料仓落料管内。

11.根据权利要求9所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述悬吊装置包括支撑架（4）结构，所述支撑架（4）包括支撑中心件（4.1）和至少三组支撑件（4.2）；所述至少三组支撑件（4.2）以支撑中心件（4.1）为圆心均匀分布，且每组支撑件（4.2）的一端通过一组支撑底座（4.3）固定在料仓落料管的内壁上，所述支撑中心件（4.1）的下端连接破拱器（3）。

12.根据权利要求11所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述支撑底座（4.3）上设有定位件（4.4），所述料仓落料管的内壁上设有定位孔，所述定位件（4.4）与料仓落料管的内壁上的定位孔配合安装并密封，以防止漏煤。

13.根据权利要求1所述的一种高效防止料斗物料架桥和黏壁装置，其特征在于，所述水平支粱（3.4）通过可翻转的结构与垂直主梁（3.3）连接。

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