CN116835157B - 防堵料筒型煤储仓 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化肥制备设备技术领域，尤其涉及防堵料筒型煤储仓，包括筒体，所述筒体内设置堆积密度控制装置，所述堆积密度控制装置包括设置在筒体高度1/3‑2/5位置处的隔离装置，所述隔离装置将筒体分隔为储料仓和出料仓，通过张开度调整装置控制下料速度，控制出料仓物料量，进而能够有效的控制出料仓的堆积密度，在同样出料速度的情况下，出料重量稳定，通过出料仓压力控制装置控制出料仓压力，进而使出料仓压力稳定，堆积密度稳定，设置压力传感器，检测压力变化，反馈给控制器，控制器控制干燥氮气源向出料仓内补充干燥氮气，对出料仓进行补压，同时保护煤粉。

Description

防堵料筒型煤储仓

技术领域

本发明涉及化肥制备设备技术领域，尤其涉及防堵料筒型煤储仓。

背景技术

水煤气化制备合成氨是化肥制备过程中的一个重要步骤，因水煤气化是在高温环境下反应的过程，需要消耗大量的能源，为提高产率、降低能耗，本领域的技术人员在各个阶段进行研究，例如选择煤化程度较高的煤，控制灰分，控制水煤浆粒度、控制反应压强、增加助剂等，为水煤气化工艺的发展作出巨大贡献。

在水煤气化工艺中，煤原料的选择是一个重要环节，选择含硫、氮含量较低，且煤化程度较高的煤种，对原煤进行不同程度的粉碎，得到颗粒级配的混合煤，包含1mm、0.075mm粒径的煤原料，然后与水混合磨浆，得到符合使用需求的水煤浆，投入炉体内使用。

为提高效率，先将原煤进行不同粒径的磨粉，混合，存入煤储仓中，然后出料加水进入磨浆机中，通常选用立式筒型煤储仓，占地面积小，为保证出料稳定性，本领域的技术人员研究出多种协助出料的方法，例如在出料口外壁增加起振装置，在煤储仓内增加搅拌扰动装置，在出料口处增加气流装置等，能够有效的提高出料稳定性，达到防堵料的目的。

由于筒型煤储仓不同高度的压力不同，导致堆积密度不同，而水煤浆中水和煤的重量比需要进行严格控制，因出料端堆积密度不断变化，现有技术中无法直接通过协助出料装置控制出料精度，通常选用称重斗或者称重输送带进行精确出料，在出料端称重，因粉料易逸散，使用称重输送带需要进行良好的密封，而使用称重斗，不能实现连续的出料，且由于称重斗入料端封闭，出料稳定性变差，不适用于煤储仓。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够精确控制出料精度的防堵料筒型煤储仓。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种防堵料筒型煤储仓，包括筒体，所述筒体上端设置有进料口，所述筒体下端设置有出料装置，所述筒体内设置有用于控制筒体下端物料堆积密度的堆积密度控制装置，所述堆积密度控制装置包括设置在筒体高度1/3-2/5位置处的隔离装置，所述隔离装置将筒体分隔为储料仓和出料仓，所述储料仓位于出料仓上方，所述隔离装置包括隔板，所述隔板上设置有过料口，所述过料口处设置有张开度调整装置，

所述出料仓内设置有出料仓压力控制装置，所述出料仓压力控制装置包括出料仓压力检测模块、出料仓压力补偿模块，所述出料仓上端为缓冲区，所述出料仓下端为堆积区，所述出料仓压力检测模块包括设置在堆积区内的压力传感器一，所述出料仓压力补偿模块包括设置在缓冲区内的补气管，所述补气管连接至干燥氮气源。

进一步地，所述过料口为加工在隔板上的多个长条状过料口，多个所述长条状过料口呈辐射状分布在隔板上，所述张开度调整装置包括设置在长条状过料口处的遮挡杆，多个所述遮挡杆连接至升降架，所述筒体上端设置有连接至升降架的升降驱动装置，设置为，所述升降驱动装置能够通过升降架带动升降架升降，进而控制遮挡杆与长条状过料口之间的间隙。

进一步地，所述出料仓和储料仓之间设置有气流扰动分散装置，所述气流扰动分散装置包括设置在缓冲区的压力传感器二、设置在储料仓上端的压力传感器三，所述储料仓上端连通至负压装置，通过所述负压装置控制储料仓内的压强小于缓冲区的压强。

进一步地，所述出料装置包括出料绞龙，所述出料口为长条口，所述出料口上方设置有出料扰动装置，所述出料扰动装置包括转轴，所述转轴与出料绞龙传动连接，所述转轴上设置有多个弹性扰动杆。

进一步地，所述隔板包括多根均匀分布的支撑杆，所述支撑杆斜向下设置，所述支撑杆上设置有折弯板，相邻两个折弯板之间形成过料口，多个所述支撑杆上端之间设置有环形座，所述张开度调整装置包括与过料口配合的遮挡杆，多个所述遮挡杆通过斜拉杆铰接至升降架，所述筒体上端设置有连接至升降架的升降驱动装置，所述遮挡杆上端与环形座连接。

进一步地，所述干燥氮气源包括氮气罐，所述氮气罐通过带有电控阀门的高压气管与补气管连通。

进一步地，所述补气管为环形管，所述补气管均匀连接有多个斜撑杆，所述补气管上均匀分布多个向下的气孔。

进一步地，所述筒体内设置有温度传感器，所述补气管通过带有阀门管道连接至冷气源。

本发明的有益效果在于：防堵料筒型煤储仓，包括筒体，所述筒体上端设置有进料口，所述筒体下端设置有出料装置，所述筒体内设置有用于控制筒体下端物料堆积密度的堆积密度控制装置，所述堆积密度控制装置包括设置在筒体高度1/3-2/5位置处的隔离装置，所述隔离装置将筒体分隔为储料仓和出料仓，所述储料仓位于出料仓上方，所述隔离装置包括隔板，所述隔板上设置有过料口，所述过料口处设置有张开度调整装置，所述出料仓内设置有出料仓压力控制装置，所述出料仓压力控制装置包括出料仓压力检测模块、出料仓压力补偿模块，所述出料仓上端为缓冲区，所述出料仓下端为堆积区，所述出料仓压力检测模块包括设置在堆积区内的压力传感器一，所述出料仓压力补偿模块包括设置在缓冲区内的补气管，所述补气管连接至干燥氮气源，通过张开度调整装置控制下料速度，控制出料仓物料量，进而能够有效的控制出料仓的堆积密度，在同样出料速度的情况下，出料重量稳定，通过出料仓压力控制装置控制出料仓压力，进而使出料仓压力稳定，堆积密度稳定，设置压力传感器，检测压力变化，反馈给控制器，控制器控制干燥氮气源向出料仓内补充干燥氮气，对出料仓进行补压，同时保护煤粉，气压随煤粉的流出而泄压，氮气混入煤粉中，与水混合分散效果更好，然后在磨浆过程中逸出，保证水煤浆的成分稳定。

附图说明

图1为实施例1结构示意图；

图2为实施例1剖面示意图；

图3为实施例1张开度调整装置结构示意图；

图4为实施例2压力传感器二分布示意图；

图5为实施例3张开度调整装置结构示意图；

图6为实施例3环形座结构示意图；

图7为控制流程示意图。

其中：1、筒体；2、进料口；3、出料口；4、出料绞龙；6、传动皮带；7、氮气罐；8、空气压缩机；9、过滤器；10、溢流阀；11、排空阀；12、升降座；13、油缸；14、升降轴；15、旋转驱动电机；16、压力传感器三；17、储料仓；18、出料仓；19、转轴；20、弹性扰动杆；21、斜拉杆；22、隔板；23、遮挡杆；24、补气管；25、斜撑杆；26、支架；27、压力传感器一；28、温度传感器；30、压力传感器二；31、连接管；32、支撑杆；33、折弯板；34、环形座。

具体实施方式

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合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。

实施例1

如图1-3所示，一种防堵料筒型煤储仓，包括筒体1，筒体1焊接成型，做防锈处理和密封测试，筒体1上端安装有进料口2，筒体1内安装有用于控制筒体1下端物料堆积密度的堆积密度控制装置，具体的，堆积密度控制装置包括安装在筒体1高度1/3位置处的隔离装置，隔离装置将筒体1分隔为储料仓17和出料仓18，储料仓17位于出料仓18上方，隔离装置包括隔板22，隔板22外端与筒体1配合，固定或者活动连接均可，隔板22上加工成型有过料口，过料口为加工在隔板22上的多个长条状过料口，多个长条状过料口呈辐射状分布在隔板22上，进而将隔板22分隔成多个扇形的板体，扇形板体倾斜分布，进而能够降低扇形板体上的物料堆积，扇形板体横截面呈向上的弧形，提高落料稳定性，过料口处安装有张开度调整装置，具体的，张开度调整装置包括安装在长条状过料口处的遮挡杆23，多个遮挡杆23连接至升降架，筒体1上端安装有连接至升降架的升降驱动装置，本实施例中，升降架包括升降座12，升降座12下端通过油缸13与筒体1连接，升降座12连接有升降轴14，升降轴14下端延伸至筒体1内通过斜拉杆21与遮挡杆23连接，油缸13带动升降座12升降，进而通过升降轴14驱动遮挡杆23升降，遮挡杆23在升降的过程中，与长条状过料口之间的间距发生变化，具体为，当遮挡杆23靠近长条状过料口时，长条状过料口与遮挡杆23之间的间距减小，自长条状过料口落料速度降低，当遮挡杆23远离长条状过料口时，长条状过料口与遮挡杆23之间的间距增加，自长条状过料口落料速度增加，在升降座12上安装有旋转驱动电机15，旋转驱动电机15为减速电机，旋转驱动电机15控制升降轴14进行10-15°转角转动，然后复位，在遮挡杆23升起后对隔板22上表面的物料进行扰动，提高落料效果，通过斜拉杆21能够对上层的物料进行扰动，还能够保证遮挡杆23与升降轴14之间连接稳定。

出料仓18内安装有出料仓18压力控制装置，出料仓18压力控制装置包括出料仓压力检测模块、出料仓压力补偿模块，具体的，出料仓18上端为缓冲区，出料仓18下端为堆积区，初始状态下，缓冲区内没有物料堆积，缓冲区的容积为出料仓18容积的1/4，自长条状过料口下落的物料经过缓冲区时进行分散，出料仓压力检测模块包括安装在堆积区内的压力传感器一27，出料仓压力补偿模块包括安装在缓冲区内的补气管24，补气管24为环形管，与筒体1同轴线，补气管24均匀连接有8-10根斜撑杆25，补气管24上均匀分布100-200个向下的气孔，气孔向下，能够避免物料堵塞，气孔孔径为2mm，补气管24连接至干燥氮气源，干燥氮气源包括氮气罐7，氮气罐7通过带有电控阀门的高压气管与补气管24连通，对出料仓18补料完成后，遮挡杆23下降对长条状过料口进行遮挡，限制出料仓18补料，由于堆积区上方是缓冲区，堆积区受压力较小，进而能够保证堆积区的物料堆积密度稳定，根据压力传感器一27的检测值控制电控阀门动作，进而通过补气管24补气，进而保证出料仓18压力稳定。

出料仓18和储料仓17之间安装有气流扰动分散装置，气流扰动分散装置包括安装在缓冲区的压力传感器二30、安装在储料仓17上端的压力传感器三16，储料仓17上端连通至负压装置，负压装置包括安装在筒体1外的空气压缩机8，在筒体1上端安装有溢流阀10，溢流阀10连接的出口处连接有排空管，排空管上安装有过滤器9，进而对含有煤粉的气流进行过滤，避免煤粉逸出，在排空管上安装有排空阀11，空气压缩机8的进口端连通至过滤器9与排空阀11之间的排空管，空气压缩机8的出口端连通至氮气罐7，通过空气压缩机8控制储料仓17内的压强小于缓冲区的压强，进而保证气流有自缓冲区向储料仓17上端流动的趋势，在落料的过程中，气流向上流动，进而进入物料内，对物料进行松散，还能够对储料仓17下端的物料形成气流扰动分散，保证落料稳定性。

筒体1下端安装有出料装置，本实施例中，出料装置包括出料绞龙4，出料口3为长条口，出料口3上方安装有出料扰动装置，出料扰动装置包括转轴19，转轴19与出料绞龙4通过传动皮带6传动连接，通过传动皮带6传动，通过选择传动比，具有较好的缓冲效果，控制转轴19的转速为30-60rpm，转轴19上安装有多个弹性扰动杆20，本实施例中，弹性扰动杆20选用弹簧，弹簧长度为20cm。

部分气压随煤粉的流出而泄压，氮气混入煤粉中，与水混合分散效果更好，然后在磨浆过程中逸出，保证水煤浆的成分稳定。

筒体1内安装有温度传感器28，为方便安装，在出料仓18内安装支架26，压力传感器一27及温度传感器28通过支撑管安装于支架26上方，将温度传感器28安装于缓冲区内，能够更好的检测气流的温度，压力传感器二30通过支撑管安装于支架26下方，补气管24通过带有阀门管道连接至冷气源，本实施例中，冷气源为冷氮气源，将一备用氮气罐埋于地下7-10m处即可。

本实施例提供的防堵料筒型煤储仓，安装完成防堵料筒型煤储仓后，控制使用过程如下：

除氧，控制氮气罐7通过补气管24自下而上向筒体1内补充氮气，溢流阀10和排空阀11打开，5min后停止补充氮气，达到除氧的目的，由于氧气分子量较大，本步骤不能完全除氧，仅能够达到降低氧气浓度的目的，对于煤粉起到一定的氮保护作用；

充料，通过进料口2向筒体1内充料，该过程中，溢流阀10和排空阀11打开，初期，升降座12位于高位，煤粉通过长条状过料口流入出料仓18内，当压力传感器一27检测压力达到预设值时，油缸13驱动升降座12下降，进而使遮挡杆23遮挡长条状过料口，由于煤粉本身密度小，遮挡杆23和长条状过料口之间不需要进行较好的密封，允许少量向下漏料，继续向筒体1内充料，达到预定充料量后停止，以物料占筒体1总体积的2/3为宜，调整溢流阀10至预设值，避免筒体1内压力超过安全范围，排空阀11关闭，空气压缩机8工作，使储料仓17内的压强小于缓冲区的压强，准备出料；

出料，通过出料绞龙4出料，该过程中，通过控制出料绞龙4转角控制出料量，转轴19带动弹性扰动杆20动作，对物料进行扰动，保证出料稳定，压力传感器一27检测堆积区压力，堆积区压力下降时通过补气管24向缓冲区补气，保证堆积区压力稳定，进而保证堆积密度稳定，绞龙转角相同的情况下，出料重量稳定，缓冲区压强逐渐增加，出料仓18与储料仓17之间的压强差值增加；

出料仓补料，出料量达到预定值后，油缸13驱动升降座12上升，进而使遮挡杆23远离长条状过料口，该过程中对储料仓17下端的物料形成扰动，保证下料稳定性，储料仓17的物料自长条状过料口向出料仓18流动，气流自出料仓18向储料仓17流动，进一步的对物料形成气流扰动，且使储料仓17和出料仓18之间的压强差值降低，由于出料仓18内物料增加和缓冲区高压的双重作用会导致压力传感器一27的检测值高于预设值，此时开启空气压缩机8，使筒体1内的压强快速降低，进而使压力传感器一27的检测值达到预设值，油缸13驱动升降座12下降，进而使遮挡杆23遮挡长条状过料口，空气压缩机8继续工作，使储料仓17内的压强小于缓冲区的压强，准备出料；

筒体补料，通过进料口2向筒体1内补料，该过程中，溢流阀10和排空阀11打开，达到预定补料量后停止，调整溢流阀10至预设值，避免筒体1内压力超过安全范围，排空阀11关闭，空气压缩机8工作，使储料仓17内的压强小于缓冲区的压强，筒体1补料的过程不影响出料仓18出料。

在任意时刻，温度传感器28检测到温度超过预设值，油缸13驱动升降座12上升，溢流阀10和排空阀11打开，通过冷气源迅速向筒体1内充入冷气降温，至冷气源内气体用尽，选择容量足够大的冷气源，保证该降温过程能够持续10min以上，保证操作人员能够及时处理。

值得注意的是，本实施例提供的防堵料筒型煤储仓，还能够根据压力传感器一27的实时检测值，经过计算后控制出料绞龙4的转角，也能达到精确控制出料重量的目的，优点在于不需要进行压力补偿，缺点在于对于出料绞龙4的转角控制精度需求较高。

实施例2

如图4所示，一种防堵料筒型煤储仓，与实施例1不同的是，压力传感器一27、温度传感器28和压力传感器二30通过连接管31与补气管24连连接，压力连接管31有两根，第一根连接管31上端安装压力传感器二30，下端安装第一个压力传感器一27；第二根连接管31上端安装温度传感器28，下端安装第二个压力传感器一27，线缆安装在连接管31内，进而进行保护，安装两个压力传感器一27，将采集的数据进行比较，在其中一个压力传感器一27损坏的情况下能够继续工作，提高稳定性，同时能够检测不同位置的压力，即检测堆积状态，进而帮助判断隔离装置是否故障，当其中一侧的长条状过料口出料较少时，相应的压力传感器一27处压力较小，超过预设范围后需要进行维修。

实施例3

如图5-6所示，一种防堵料筒型煤储仓，与实施例1不同的是，隔板22包括多根均匀分布的支撑杆32，相邻两根支撑杆32之间的夹角为25-30°，支撑杆32斜向下，倾角为15-20°，支撑杆32上固定有折弯板33，折弯板33为三角形的不锈钢板，相邻两个折弯板33之间形成过料口，各个支撑杆32上端之间固定有环形座34，张开度调整装置包括与过料口配合的遮挡杆23，各个遮挡杆23通过斜拉杆21铰接至升降轴14，具体的，在环形座34上端固定有与遮挡杆23配合的弧形杆，遮挡杆23上端搭接在弧形杆上，由于遮挡杆23与升降轴14之间铰接，升降轴14上升的过程中，遮挡杆23可以进行轴向滑动、竖向摆动、横向摆动等动作，对于物料的扰动效果增加，不需要升降轴14转动，且能够自动调整姿势，减小动作阻力，缺点在于与过料口之间的配合关系不稳定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种防堵料筒型煤储仓，包括筒体，所述筒体上端设置有进料口，所述筒体下端设置有出料装置，其特征在于，所述筒体内设置有用于控制筒体下端物料堆积密度的堆积密度控制装置，所述堆积密度控制装置包括设置在筒体高度1/3-2/5位置处的隔离装置，所述隔离装置将筒体分隔为储料仓和出料仓，所述储料仓位于出料仓上方，所述隔离装置包括隔板，所述隔板上设置有过料口，所述过料口处设置有张开度调整装置，所述出料仓内设置有出料仓压力控制装置，所述出料仓压力控制装置包括出料仓压力检测模块、出料仓压力补偿模块，所述出料仓上端为缓冲区，所述出料仓下端为堆积区，所述出料仓压力检测模块包括设置在堆积区内的压力传感器一，所述出料仓压力补偿模块包括设置在缓冲区内的补气管，所述补气管连接至干燥氮气源，

所述过料口为加工在隔板上的多个长条状过料口，多个所述长条状过料口呈辐射状分布在隔板上，所述张开度调整装置包括设置在长条状过料口处的遮挡杆，多个所述遮挡杆连接至升降架，所述筒体上端设置有连接至升降架的升降驱动装置，设置为，所述升降驱动装置能够通过升降架带动升降架升降，进而控制遮挡杆与长条状过料口之间的间隙，

或者，所述隔板包括多根均匀分布的支撑杆，所述支撑杆斜向下设置，所述支撑杆上设置有折弯板，相邻两个折弯板之间形成过料口，多个所述支撑杆上端之间设置有环形座，所述张开度调整装置包括与过料口配合的遮挡杆，多个所述遮挡杆通过斜拉杆铰接至升降架，所述筒体上端设置有连接至升降架的升降驱动装置，所述遮挡杆上端与环形座连接，

所述出料仓和储料仓之间设置有气流扰动分散装置，所述气流扰动分散装置包括设置在缓冲区的压力传感器二、设置在储料仓上端的压力传感器三，所述储料仓上端连通至负压装置，通过所述负压装置控制储料仓内的压强小于缓冲区的压强，负压装置包括安装在筒体外的空气压缩机，在筒体上端安装有溢流阀，溢流阀出口处连接有排空管，排空管上安装有过滤器，在排空管上安装有排空阀，空气压缩机的进口端连通至过滤器与排空阀之间的排空管，所述干燥氮气源包括氮气罐，空气压缩机的出口端连通至氮气罐，氮气罐通过带有电控阀门的高压气管与补气管连通，设置为，在向出料仓补料的过程中，储料仓的物料自长条状过料口向出料仓流动，气流自出料仓向储料仓流动，对物料形成气流扰动，储料仓和出料仓之间的压强差值降低，由于出料仓内物料增加和缓冲区高压的双重作用会导致压力传感器一的检测值高于预设值，此时开启空气压缩机，使筒体内的压强降低，使压力传感器一的检测值达到预设值，

所述出料装置包括出料绞龙，设置为，通过控制出料绞龙的转角控制出料量，

出料口为长条口，所述出料口上方设置有出料扰动装置，所述出料扰动装置包括转轴，所述转轴与出料绞龙传动连接，所述转轴上设置有多个弹性扰动杆。

2.根据权利要求1所述的防堵料筒型煤储仓，其特征在于，所述补气管为环形管，所述补气管均匀连接有多个斜撑杆，所述补气管上均匀分布多个向下的气孔。

3.根据权利要求1所述的防堵料筒型煤储仓，其特征在于，所述筒体内设置有温度传感器，所述补气管通过带有阀门管道连接至冷气源。