CN201010370Y - 加压微量螺旋给粉器 - Google Patents

Abstract

本实用新型加压微量螺旋给粉器，由电机通过传动机构带动螺旋轴转动；料斗与出料管连接成整体固定在支撑台面下表面；特征是其螺旋轴由支撑台面承重并由端部轴承和中上端轴承定位，垂直穿过其上的圆孔而插入料斗，下端呈悬臂状插入出料管中；在与圆锥段料斗对应位置的螺旋轴上设置搅拌器；在与出料管段对应位置的螺旋轴上间断固定两段不同螺距的螺旋叶片，下段螺旋叶片的螺距比上段螺旋叶片的螺距小，且在两段螺旋叶片之间的螺旋轴上留出一段光轴段。本实用新型给粉器结构简单紧凑，进料量可调，可实现粉状物料的连续、均匀、稳定加压输送。可广泛应用于各种粉状、稠状或胶体物料的输送，特别适用于燃煤锅炉或粉煤气化炉的粉煤加压输送。

Description

加压微量螺旋给粉器

技术领域：

本实用新型属于物料输送设备技术领域，特别涉及加压输送粘性粉状物料的微量螺旋给粉器。

背景技术：

《现代煤化工技术手册》(贺永德主编，北京：化学工业出版社，2003，11，第516页和第527页)提及：干法气化技术的关键在于粉煤的加压进料，目前国外先进工艺都是采用由给料机和锁风机构并列组成的两条输送线切换交替工作、粉煤在间接升压和加压下连续进料的半连续式加煤工艺。该技术设备复杂，工艺要求高，适用于大流量(1t/h以上)粉煤加压输送，但无法应用在微量(10kg/h以下)粉煤加压气化炉上。

《哈尔滨理工大学学报》(2004，9(3)，第8-10页)指出，“微量给粉器的专项研究报道很少，致使微量给粉装置应用设计时缺少可参考的技术资料”；文章对现有典型微量给粉装置进行了分类和原理结构介绍，可看出，为了避免粘性物料在锥形料斗的四周堆积，实现给粉的流畅，在螺旋给粉装置的料斗上设置了振动器。这样设置存在的问题是：振动器的振动必然带动轴承一起振动，加剧了轴承和螺旋轴磨损，影响了螺旋轴的正常旋转，减少了系统的使用寿命；文中所设计的微量螺旋-气动给粉器在30～380g/min(1.8～22.8kg/h)的给粉范围内性能稳定，在流量小于150g/min(9kg/h)范围内必须使用压缩空气吹送，输送得到的是风粉混合物。而在很多微量粉状物料的输送场合，对进料中含有的空气量是有限制的，甚至是无空气的纯物料加压输送，这使得该类型的微量给粉器无用武之地。

《机电产品开发与创新》(2006，19(4)，第52-59页)给出了适应于输送粉状、颗粒状和小块状物料的立式螺旋进料器，在轴下端采用密封挡圈进行密封输送，能够保证均匀稳定给料。但若应用在粘性粉煤的加压输送设备上，首先，由于其没有在料斗中设置振动器或搅拌装置，物料存在堆积和下料不畅的问题；而且，由于其出料侧的气压较高，螺旋管通道内的粉煤难以抵挡较高压差导致的上浮力，容易造成粉煤上逸的现象，难以保证输料的密闭连续进行；另外，气压差使得微粉向输送机的缝隙之处进行渗透泄漏，使得轴下端的密封挡圈内堆积微粉，增加负荷，最终将造成输送停止，所以也无法应用于粉状物料的加压输送。

实用新型内容：

本实用新型提出一种加压微量螺旋给粉器，以克服现有技术的上述缺陷，实现连续、均匀、稳定地加压微量输送粉状物料。

本实用新型的加压微量螺旋给粉器，包括将竖直板7垂直固定在支撑台面12上，在竖直板7上沿竖直方向固定的电机3通过传动机构带动螺旋轴8转动；料斗由上部圆柱段料斗13和下部圆锥段料斗15两段连接而成，圆锥段料斗15下端与出料管17的上端连接成整体，并将圆柱段料斗13的上端固定在支撑台面12的下表面；其特征在于：所述螺旋轴8由支撑台面承重，由位于其顶端的端部轴承2和位于中上部的轴承9定位，端部轴承2由端部轴承座1定位在竖直板7上，中上部轴承9支撑固定在支撑台面12上；该螺旋轴8垂直穿过支撑台面12上的圆孔14插入料斗13中，螺旋轴8的下端呈悬臂状插入出料管17中；在与圆锥段料斗15对应位置的螺旋轴8上设置搅拌器16；在与出料管17对应位置的螺旋轴8上间断固定两段不同螺距的上段螺旋叶片18和下段螺旋叶片20，下段螺旋叶片20的螺距比上段螺旋叶片18的螺距小，且在两段螺旋叶片之间的螺旋轴8上留出一段光轴段19。

所述电机3可采用外加变频器的步进电机或变速电机，以满足对给粉量调节的需要。

所述所述传动结构可为齿轮传动或带传动，并在竖直板7上对应大齿轮5或从动带轮的安装部位开一长方形开口孔4，其长度和宽度比大齿轮5或从动带轮的直径和宽度略大；或采用联轴器将电机3转轴与螺旋轴8直接对接。

所述螺旋轴8顶端的端部轴承2可采用滚动轴承定位，中上中上部的轴承9可采用推力滚动轴承支撑定位。

所述搅拌器16可采用渐扩型螺带式、推进式、桨式、涡轮式或锚式搅拌器。

所述支撑台面12中心开的圆孔14，其直径介于通过该处的螺旋轴8的直径和轴承9的外径之间。

与《哈尔滨理工大学学报》提及的螺旋给粉器相比较，由于本实用新型采用在螺旋轴上设置了搅拌器，对堆积在锥形料斗四周的粘性物料向下推移，避免了由于在料斗上设置振动器而导致轴承和螺旋轴的磨损加剧，既实现了给粉的流畅，又保证了螺旋轴的正常旋转。更重要的是，由于本实用新型对出料管定位位置的螺旋轴采用了间隔两段不同螺距的螺旋叶片和中间段为光轴的结构，使物料在输送过程中会形成一定高度的“料筒”，光轴对该“料筒”并无直接推动的轴向力作用，除了自身重力外，就完全靠上端进入的物料的推动前进，阻力较大，使得物料在光轴段内堆积；并通过减少下段螺旋叶片的螺距，减缓出料的速度，造成物料在该下段再次堆积。如此形成两次物料的堆积，从而阻止了出料侧高压气体的外逸，达到了对物料密封输送的目的。这种加压输送方式无需使用常压空气进行吹送，出料得到的是无空气掺杂的纯物料，而不是螺旋-气动给粉器出料得到的风粉混合物，满足特定的物料输送要求。

与《机电产品开发与创新》提供的立式螺旋进料器相比较，本实用新型不仅实现了粉状物料的密封加压输送，同时，由于出料端采用悬臂状结构，而不使用轴承和密封挡圈，避免了密封挡圈内微粉的堆积，使得出粉顺畅。

与《现代煤化工技术手册》提及的半连续式加煤工艺相比较，本实用新型的整个给粉器简单紧凑，可以应用于微量(10kg/h以下)粉煤加压气化实验炉。

附图说明：

图1为本实用新型加压微量螺旋给粉器的结构示意图。

图2为加压微量螺旋给粉器沿图1的A-A剖视图。

图3为渐扩型螺带式搅拌器的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本实用新型采用加压微量螺旋给粉器的具体实施方式。

本实施例加压微量螺旋给粉器，包括电机3、相互啮合的大齿轮5和小齿轮6、螺旋轴8、搅拌器16、上段螺旋叶片18和下段螺旋叶片20、圆柱段料斗13和圆锥段料斗15、出料管17、支撑台面12。整机立式放置。

图1给出了加压微量螺旋给粉器的结构示意图，图2为图1的A-A剖视图，图3为其中渐扩型螺带式搅拌器16的结构示意图。

将竖直板7垂直固定在支撑台面12上，由两根倾斜支撑棒11两端分别焊接在竖直板7和支撑台面12上予以定位；端部轴承2由端部轴承座1定位在竖直板7上，电机3沿竖直方向直接固定在竖直板7上；电机3通过传动机构带动螺旋轴8转动，传动机构可采用齿轮传动或带传动，也可采用联轴器将电机3转轴与螺旋轴8直接对接；在采用齿轮传动或带传动时，需要在竖直板7上对应大齿轮5或从动带轮的安装部位开一长方形开口孔4，以避免竖直板7和大齿轮5或从动带轮的抵触。本实施例中的传动机构采用由大齿轮5与小齿轮6组成的啮合传动，并在竖直板7上对应大齿轮5的安装部位开一长方形开口孔4，其长度和宽度比大齿轮5的直径和宽度略大50mm，以便在安装时可前后移动调整大齿轮的位置，避免了竖直板7和大齿轮5的抵触，同时又使得大齿轮5和小齿轮6能处于完全啮合状态。

所述螺旋轴8为一段式，顶部由端部轴承2定位，中上部由轴承9、支撑台面12以及定位在支撑台面12上的轴承座10定位支撑；端部轴承2采用滚动轴承，轴承9选用可同时承受径向力和轴向力的推力滚动轴承；螺旋轴8的下端呈悬臂状垂直插入圆柱段料斗13中；在与圆锥段料斗15对应位置的螺旋轴8上设置搅拌器16，其结构型式可采用推进式搅拌器、桨式搅拌器、涡轮式搅拌器或锚式搅拌器，本实施例中采用如图3所示的渐扩型螺带式搅拌器16。

在与所述出料管17对应位置的螺旋轴8上间断固定两段不同螺距的上段螺旋叶片18和下段螺旋叶片20，其长度各约占出料管17长度的三分之一，且下段螺旋叶片20的螺距为上段螺旋叶片18的螺距大小的二分之一到四分之三；两段螺旋叶片18与20之间部分为光轴段19，其长度约占出料管17长度的三分之一。

所述支撑台面12的中心开一圆孔14，其直径介于通过该处螺旋轴8直径和轴承9外径之间，以便于螺旋轴8通过，且又能使轴承9承重在支撑台面12上，本实施例中的圆孔14采取比该处螺旋轴8的截面直径大20mm；支撑台面12的宽度比圆柱段料斗13的截面直径小100～200mm，以便留出月牙型进料口22。

本实施例中将圆柱段料斗13、圆锥段料斗15和出料管17的结合处焊接成为一体，并使用螺栓联接将圆柱段料斗13的上端固定在支撑台面12的下表面；也可以通过其它方式将圆柱段料斗13、圆锥段料斗15、出料管17和支撑台面12固定连接在一起；其余的部件，如电机3、竖直板7、螺旋轴8及固定在螺旋轴8上的部件，也均由支撑台面12承重。整个装置通过支撑台面12由支柱21承重。

在本实用新型加压微量螺旋给粉器正式使用之前，应针对所输送的物料进行实验，求取物料的输送量与电机3转速或变频器频率之间的函数关系，以便在正式运行时根据所需的物料输送量来进行调节。

使用时，先根据所需的物料输送量来调节电机3的转速；然后将物料由月牙型进料口22倒入圆柱段料斗13中；开动电机3，通过啮合齿轮5和6的传动带动螺旋轴8及其之上的搅拌器16、上、下两段螺旋叶片18和20一起转动；搅拌器16的搅动使得圆锥段料斗15的物料顺利进入出料管17；上段螺旋叶片18的旋转推动物料下移，在光轴段19物料由于堆积形成“料筒”，在下段螺旋叶片20流道中由于其螺距较小而被压实形成的密度较大物料流，这两段的密封作用保证了物料的加压输送的功能。

由于本实用新型加压微量螺旋给粉器采用了以上技术方案，与现有技术相比，其优点是：

由于本实用新型中的螺旋轴8为一段式，减少了联轴器和轴承的使用，降低了安装要求，提高了传动效率；其出料端做成悬臂状，不使用轴承和密封挡圈，从而避免了密封挡圈内微粉的堆积，轴向竖直向下出料，可顺利迅速排出，避免了粘性物料的堵塞。

本实用新型采取搅拌器16在螺旋轴8的带动下对物料进行搅拌，避免了物料(特别是对于粘性或含水分较高的物料)在圆锥段料斗15周壁上堆积，且无需再单独设置搅拌器或者振动器，减轻了端部轴承2、轴承9和螺旋轴8的磨损。

本实用新型中的光轴段19和螺距较小的下段螺旋叶片20的设置实现了物料的加压输送，避免了采用两并列给料机和锁风机构交替工作、粉煤间接升压和加压下连续进料的半连续式加煤工艺，从而使结构简单紧凑，易于维护，操作简单，可确保生产工艺运行流畅，满足特定的物料输送要求。

Claims (7)

1.一种加压微量螺旋给粉器，包括将竖直板(7)垂直固定在支撑台面(12)上，在竖直板(7)上沿竖直方向固定的电机(3)通过传动机构带动螺旋轴(8)转动；料斗由上部圆柱段料斗(13)和下部圆锥段料斗(15)两段连接而成，圆锥段料斗(15)下端与出料管(17)的上端连接成整体，并将圆柱段料斗(13)的上端固定在支撑台面(12)的下表面；其特征在于：所述螺旋轴(8)由支撑台面承重，由位于其顶端的端部轴承(2)和位于中上部的轴承(9)定位，端部轴承(2)由端部轴承座(1)定位在竖直板(7)上，中上部轴承(9)支撑固定在支撑台面(12)上；该螺旋轴(8)垂直穿过支撑台面(12)上的圆孔(14)插入料斗(13)中，螺旋轴(8)的下端呈悬臂状；在与圆锥段料斗(15)对应位置的螺旋轴(8)上设置搅拌器(16)；在与出料管(17)对应位置的螺旋轴(8)上间断固定两段不同螺距的上段螺旋叶片(18)和下段螺旋叶片(20)，下段螺旋叶片(20)的螺距比上段螺旋叶片(18)的螺距小，且在两段螺旋叶片之间的螺旋轴(8)上留出一段光轴段(19)。

2.如权利要求1所述的加压微量螺旋给粉器，特征在于所述电机(3)为外加变频器的步进电机或变速电机。

3.如权利要求1所述的加压微量螺旋给粉器，特征在于所述传动结构为齿轮传动或带传动，并在竖直板(7)上对应大齿轮(5)或从动带轮的安装部位开一长方形开口孔(4)，其长度和宽度比大齿轮(5)或从动带轮的直径和宽度略大。

4.如权利要求1所述的加压微量螺旋给粉器，特征在于所述传动结构采用联轴器将电机(3)转轴与螺旋轴(8)直接对接。

5.如权利要求1所述的加压微量螺旋给粉器，特征在于所述螺旋轴(8)顶端的端部轴承(2)采用滚动轴承定位，中上部轴承(9)采用推力滚动轴承支撑定位。

6.如权利要求1所述的加压微量螺旋给粉器，特征在于所述搅拌器(16)采用渐扩型螺带式、推进式、桨式、涡轮式或锚式搅拌器。

7.如权利要求1所述的加压微量螺旋给粉器，特征在于所述支撑台面(12)中心开的圆孔(14)，其直径介于通过该处螺旋轴(8)直径和轴承(9)外径之间。

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