CN1705599A - 用于储存颗粒物的容器及在容器中用的卸料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明与用于一种储存颗粒物如粉煤或者飞灰的容器(1)有关，所述容器(1)包括一个主体部分(2)和在其底部处的至少一个卸料装置(3)，该卸料装置(3)包括一个收敛的外壳(10)和一个设置在外壳(10)中的透气的，收敛的内壳(14)，卸料装置(3)通过第一法兰(9)和第二法兰(11)连接到主体部分(2)上，上述第一法兰(9)在主体部分(2)底部处或其附近，而上述第二法兰(11)在外壳(10)上边缘处或其附近。内壳(14)固定到卸料装置(3)外壳(10)的内壁上，优选的是固定到第二法兰(11)的内壁上。这样，使密封垫的数量减少和/或内壳的定位变得不重要。

Description

用于储存颗粒物的容器及在容器中用的卸料装置
本发明与一种用于储存颗粒物如粉煤或者飞灰的容器有关。
这类容器尤其是应用于(临时)储存煤气化厂中的粉煤和飞灰。煤气化在该领域中是已知的，并包括含碳材料如煤和石油焦的部分燃烧。初产物是合成气，所述合成气是一种一氧化碳和氢气的混合物，合成气常用来制造纯氢或者用来合成氨，甲醇，含氧化学品及其衍生物，如尿素肥料和合成的烃基燃料。合成气也可以直接用作燃料，以便产生热，蒸汽和电力。
美国专利US5,129,766(以壳牌石油公司的名义)公开了一种容器，所述容器包括一个进料斗(图1中的标号11)和一个锥形“接收装置7”。按照美国专利US5,129,766所述，在制造合成气时，特别重要的是，将颗粒式燃料以一种均匀的方式加到气化器内的燃烧器上。煤供给到气化器燃烧器上的质量流动速率的波动对它的性能不利。
美国专利US5,129,766的图2示出一种接收装置(7)，所述接收装置(7)可以衬有一种衬里或者内壳(8)，该内壳(8)的各壁可以是透气的，或者是多孔的，以便利用气态流体来给接收装置中存在的颗粒固体和气体的混合物通气。一个外套(13)包围衬里(8)，并安装成在衬里(8)的壁(12)和外套(13)之间形成一基本上是封闭的空间。正如从图2可以看到的，接收装置(7)包括一个法兰，所述法兰通过若干螺栓连接到进料斗底侧上的一个法兰上。衬里(8)通过夹紧一个法兰保持在适当位置，所述法兰形成衬里(8)在上述接收装置(7)和进料斗(11)上述法兰之间的上边缘。
由于这种构造的结果，从(加压的)进料斗到大气产生一些额外的漏泄路线，并且衬里或者各法兰位置上的小偏差都可能使衬里经受有害的弯曲应力，特别是在螺栓紧固期间更是如此。本发明的目的是减少这些影响的至少其中之一。
按照本发明，提供了一种用于储存颗粒物如粉煤或者飞灰的容器，所述容器包括一个主体部分和在其底部处的至少一个卸料装置，该卸料装置包括一个收敛的，优选的是锥形或者基本上是锥形的外壳和一个位于外壳中的透气的，收敛的内壳，卸料装置通过一个第一法兰和一个第二法兰连接到主体部分上，上述第一法兰在主体部分底部的下边缘处或其附近，而上述第二法兰在卸料装置外壳的上边缘处或其附近，因而内壳优选的是在外壳的上边缘处或其附近固定到卸料装置外壳的内壁上，优选的是固定到第二法兰的内壁上。结果，可以将各法兰之间的密封垫数量减少，优选的是减少到一个密封垫，这样减少或者避免另外的漏泄路线，和/或内壳的定位至少是在法兰的紧固方面变得不重要。
在一个优选实施例中，第二法兰的内壁设置至少一个凸耳或者环，并且内壳固定到这个凸耳或环上。这样，就不需要一种单独设计的适合于容纳内壳的法兰，并且人们可以使用一种标准化的(ANSI(美国国家标准学会)，DIN(德国工业标准)，MSS(阀门及配件工业制造标准化学会)，等)法兰。单独设计的法兰必需在锻造厂专门制造，需要专用工具。
本发明还与一种用于储存颗粒物的容器有关，其中外壳包括在其底部处的一个第三法兰，和其中内壳的下部是筒形，优选的是圆筒形，并设置成与第三法兰的中心孔一致和/或贯穿这个孔。这样，卸料装置的构造可以保持更直截了当，亦即圆筒的下部可以通过比较简单的密封圈，比如一个或多个包围下部的非金属O形圈密封。另外，可以用一种标准法兰作为第三法兰，并且使内壳的自由热膨胀很方便。
特别是对于在较高温度，比如在超过200℃的温度下工作的容器，优选的是，在内壳的圆筒形下部和外壳之间设置一个填料箱组件。这种类型的密封装置将在下面更详细地论述。
本发明还与一种卸料装置有关，所述卸料装置供在一种用于储存颗粒物如粉煤或者飞灰的容器中使用，卸料装置包括一个收敛的，优选的是锥形或者基本上是锥形的外壳和一个透气的、设置在外壳中的收敛的内壳，其特征在于：内壳固定到外壳的内壁上。如上所述，优选的是：卸料装置包括一个法兰，所述法兰形成外壳的上边缘；及内壳固定到这个法兰的内壁上。
应该注意，美国专利US4,941,779公开了“一种容器，所述容器在其下端处具有向下收敛的壁，形成由多孔材料制成的一部分，所述部分具有至少一个顶点，用于给容器内的固体通气，以便保持排放到气化器中的固体和气体混合物的均匀质量流量”。正如在示意图1和2中所见到的，一个外壳(13)包围多孔材料。美国专利4,941,779既没有说到或者提及各个法兰的使用，也没有说到或者提及把多孔材料固定在外套或者料斗内部的方法。
尽管本发明在下面主要是参照粉煤进行了说明，但按照本发明所述的容器和卸料装置也适用于其它的粒状，磨成粉状的，和/或粉末固体，如树脂，催化剂，飞灰，无烟煤，褐煤，烟灰，石油焦，及类似物。
现在将更详细地说明本发明，并参照附图当作例子，上述附图示出按照本发明所述的容器和卸料装置的优选实施例。在附图中，
图1示出一种按照本发明所述的容器；
图2示出一种适合于供图1中容器用的卸料装置的第一优选实施例；以及
图3示出一种适合于供图1中容器使用的卸料装置的第二优选实施例。
应该注意，上述各附图未必是按比例绘出，并且一些对理解本发明不是必需的零件可能已经省略。当然，本发明不限于本文所示的特定实施例。另外，各附图未示出辅助设备如泵，压缩机，清洗装置等。
图1和2示出一个用于临时储存粉煤的容器1，上述容器1包括一个主体部分和一个在其底侧处的卸料装置3，上述主要部分在这种情况下通常称之为进料斗2，而上述卸料装置3是在进料斗2的底侧处。进料斗2从顶部到底部包括：一个入口4，所述入口4设置一个法兰5，用于将进料斗2连接到原料供给线(未未出)上；一个圆顶形的顶部分段6；一个圆筒形的中部分段7和一个平截锥形下部分段8，所述下部分段8设置一第一法兰9。在这个特定的优选实施例中，所有这些部件4-9都绕一中心轴线A旋转对称。然而，其它的构造，比如包括两个卸料装置也是有可能的。
卸料装置3包括一个外壳10，所述外壳10设置一第二法兰11，该第二法兰11通过若干螺栓连接到第一法兰9上。外壳10还包括在其底侧处的一个第三法兰12，用于将卸料装置3连接到比如一气化器的原料供给线(未示出)上。将一个金属环13焊接到第二法兰11的内壁上，所述金属环13设置若干在该环13上均匀分布的螺孔或者螺纹端，以便提供一种用于内壳14的安装装置。
内壳14包括一个带法兰的上边缘15，所述上边缘15设置若干螺栓或螺母，这些螺栓或螺母分别固定到金属环13中的螺孔或螺纹端上。在金属环13和上边缘15之间设置一个密封垫13′，以使连接部分变得不漏气。内壳14的上边缘15延伸成基本上与第二法兰11的端面齐平，以便于(水平)移开卸料装置3，比如用于维修。内壳14还包括一个锥形分段16和一个下面圆筒形分段17。根据工作条件和所用煤的类型，锥形分段16的壁较大部分是用一种多孔材料比如烧结不锈钢，烧结陶瓷，或者编织的不锈钢制成，并且用一个金属环18增强。在锥形分段16的下端处，包括一个实心的金属环19，这个分段16与上述实心金属环19一起焊接到内壳14的圆筒形分段17上。外壳10还包括一个入口10′，所述入口10′用于把加压气体送到由外壳10和内壳14所限定的空腔20中。这个入口10′基本上垂直于容器的中心轴线，亦即水平式延伸，以便于把卸料装置3连接到原料供给线上。气体的类型，以及气体的温度，压力和流速取决于工作条件。一般，充气用来克服内壳14与其中所含的固体之间以及粒子间摩擦的摩擦力。有关这个问题的更详细信息，也许必需参见上述美国专利US4,941,779和US5,129,766。
圆筒形分段17的内径相当于第三法兰12的内径。一个金属环21围绕上述圆筒形分段17，并且焊接到外壳10的锥形内壁上。金属环21提供一个用于O形圈的平滑密封表面，上述O形圈安装在圆筒形分段17内壁内的槽中。另外，这个外壁在它的下边缘附近也是锥形，以便能在没有障碍物和在上述各部件之间的间隙中不产生碎屑的情况下进行内壳14的(循环式)热膨胀。
进料斗2的内壁通过一个环形元件22与内壳14的内壁匹配，上述环形元件22焊接到第一法兰9的内壁上。这个元件22内壁的锥度与其它壁的锥度一致，这样进一步有助于一种均匀的质量流速，并避免煤或者灰的桥接。
图3示出按照本发明所述的卸料装置3另一个优选实施例，该卸料装置3特别适合于在较高温度下，比如在超过200℃的温度下工作。这个优选实施例的内壳14的圆筒形分段17设置一个本身已知的所谓填料箱组件23。密封垫23包括一个圆环形金属环24，上述圈环形金属环24焊接到第三法兰12的内壁上，并包括装一个密封件25的环形凹槽，比如一种合适的编织式纤维密封材料，如一种陶瓷纤维石墨的绳或者绳状结构。密封件25可以通过另一个环26压缩，所述环26包括一个接收在上述凹槽中的向外延伸的凸起，并且可以用螺纹端部27紧固。
鉴于上述说明，很显然，第一和第二法兰是专用于压力容器壁的连接，因此改善了气密性，以及用专用工具将内壳保持在合适位置，这样便于将内壳定位在外壳中。另外，上述所有法兰9，11，和12都是标准的(ANSI)法兰，不需要单独设计的法兰。
本发明不限于上述实施例，上述实施例在权利要求书范围内可以用许多方式改变。

Claims (13)

1.一种容器(1)，用于储存颗粒物如粉煤或者飞灰，上述容器(1)包括一个主体部分(2)和在其底部处的至少一个卸料装置(3)，所述卸料装置(3)包括一个收敛的外壳(10)和一个设置在外壳(10)中的透气的、收敛的内壳(14)，卸料装置(3)通过一个第一法兰(9)和一个第二法兰(11)连接到主体部分(2)上，上述第一法兰(9)在主体部分(2)底部的下边缘处或其附近，而上述第二法兰(11)在外壳(10)的上边缘处或其附近，因而把内壳(14)固定到卸料装置(3)的外壳(10)的内壁上。
2.如权利要求1所述的容器(1)，其中内壳(14)固定到第二法兰(11)的内壁上。
3.如权利要求2所述的容器(1)，其中第二法兰(11)的内壁设置至少一个凸耳或者环(13)，并且内壳(14)固定到这个凸耳或环(13)上。
4.如权利要求2或3所述的容器(1)，其中一个用于使容器(1)主体部分(2)的内壁与内壳(14)的内壁匹配的元件(22)固定到第一法兰(9)的内壁上。
5.按照权利要求2-4其中之一所述的容器(1)，其中内壳(14)的上边缘(15)延伸到至少基本上与第二法兰(11)的端面齐平。
6.按照权利要求2-5其中之一所述的容器(1)，其中内壳(14)与外壳(10)之间的连接通过一个密封垫(13′)密封。
7.一种容器(1)，用于储存颗粒物如粉煤或者飞灰，上述容器(1)包括一个主体部分(2)和在其底部处的至少一个卸料装置(3)，所述卸料装置(3)包括一个收敛的外壳(10)和一个设置在外壳(10)中的透气的、收敛的内壳(14)，卸料装置(3)通过一个第一法兰(9)和一个第二法兰(11)连接到主体部分(2)上，上述第一法兰(9)在主体部分(2)底部下边缘处或其附近，而上述第二法兰(11)在外壳(10)的上边缘处或其附近，因而外壳(10)包括在其底部处的一个第三法兰(12)，并且因而内壳(14)的下部是圆筒形并设置成与第三法兰(12)的中心开口对齐和/或贯穿这个开口。
8.按照权利要求7所述的容器(1)，其中在内壳(10)的圆筒形下部(17)和外壳(10)之间设置一个填料箱组件(23)，所述填料箱组件(23)密封由内壳(14)和外壳(10)所限定的空腔(20)。
9.按照上述权利要求其中之一所述的容器(1)，其中上述各法兰(9，11，12)都是标准化的法兰。
10.按照上述权利要求其中之一所述的容器(1)，其中外壳(10)设置至少一个入口(10′)，用于将气体注入由外壳(10)和内壳(14)所限定的空腔(20)，上述入口(10′)基本上垂直于容器(1)的中心轴线(A)延伸。
11.一种卸料装置(3)，供在用于储存颗粒物如粉煤或者飞灰的容器(1)中使用，上述卸料装置(3)包括一个收敛的外壳(10)和一个设置在外壳(10)中的透气的，收敛的内壳(14)，其中内壳(14)固定到外壳(10)的内壁上。
12.如权利要求11所述的卸料装置(3)，包括一个形成外壳(10)上边缘的法兰(11)，内壳(14)固定到这个法兰(11)的内壁上。
13.如权利要求12所述的卸料装置(3)，其中内壳(14)的上边缘(15)延伸到至少基本上与上述法兰(11)的上边缘齐平。
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