CN207390477U - 一种耐磨防堵塞的引射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐磨防堵塞的引射装置，该装置包括壳体、沿壳体轴向设置在壳体内的主管道、插设在壳体一端并与主管道相连通的引射气体进气机构以及倾斜插设在壳体上并分别与主管道相连通的被引射物料进料机构、吹堵气体进气机构，壳体的另一端设有与主管道相连通的出料口，主管道与壳体之间设有耐磨隔热衬里层。与现有技术相比，本实用新型在承压壳体内部设置相应功能通道，并用耐磨隔热衬里层整体浇筑形成引射装置内模流场功能通道，解决了在高温、高压条件下，粉煤气力输送过程中引射装置磨损巨大的难点，同时通过吹堵气体进气机构防止了物料堵塞，确保装置运行的稳定性。

Description

一种耐磨防堵塞的引射装置

技术领域

本实用新型属于煤气化物料气力输送技术领域，涉及一种耐磨防堵塞的引射装置。

背景技术

大规模高效煤气化技术是煤炭清洁利用的有效方式之一，其中，干煤粉气流床加压气化技术是当今国际最先进的煤气化技术之一，在煤气化行业中受到越来越多的关注。煤粉加压输送返床是影响干煤粉加压气化炉连续稳定运行的关键技术之一，煤粉在输送过程中，稀相输送方式作为比较成熟的技术之一，常常被用于卸料站至储仓或储仓至储仓的输送过程，但由于稀相输送时，物料在输送管道中的流速很快，尤其是在高温高压(850℃、3.5-7.1MPa)气流中物料甚至出现沸腾状态，使得物料对管道的磨损严重，设备维护费用高，安全隐患大。此外，物料在输送管道中的长时间输送常常会导致管道堵塞，影响了输送过程的正常进行，成为粉煤气化高温(850℃)、高压(3.5-7.1MPa)条件下的煤粉返床难点。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耐磨防堵塞的引射装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种耐磨防堵塞的引射装置，该装置包括壳体、沿壳体轴向设置在壳体内的主管道、插设在壳体一端并与主管道相连通的引射气体进气机构以及倾斜插设在壳体上并分别与主管道相连通的被引射物料进料机构、吹堵气体进气机构，所述的壳体的另一端设有与主管道相连通的出料口，所述的主管道与壳体之间设有耐磨隔热衬里层。高压引射气体由引射气体进气机构进入壳体内，并在主管道的密闭空间内形成负压区，将被引射物料吸入，两者发生能量交换和速度均衡，之后一起经出料口排出。耐磨隔热衬里层为浇筑在壳体内部的双层结构，包括耐磨衬里层及隔热衬里层，其中，耐磨衬里层为六铝酸钙浇注料，耐磨衬里层的厚度根据主管道内模流场尺寸及内部流体速度与输送物料属性而定；隔热衬里层为耐碱浇注料，隔热衬里层的厚度根据引射装置内外温差而定，两层浇注料采用Y型组合锚固钉连接。耐磨隔热衬里层整体浇筑成型，形成引射装置的内模流场，该内模流场用于保证引射装置的输送性能。引射装置内模流场通过实验室数值模拟及工业热态测试数据优化拟合而成，内模流场的准确性能够提高引射装置的输送性能。

进一步地，所述的壳体包括依次相连的承压筒体、承压锥体、承压筒体接管以及设置在承压筒体一端的承压封头，所述的引射气体进气机构插设在承压封头上，所述的被引射物料进料机构插设在承压筒体上，所述的吹堵气体进气机构插设在承压筒体接管上。承压封头上开设有引射气体管道安装孔，承压筒体上开设有被引射物料管道安装孔，承压筒体接管上开设有吹堵气体管道安装孔。

进一步地，所述的主管道包括依次相连的物料接收管、渐缩管、喉管、扩压管及出料管，该出料管的一端与出料口相连通，所述的吹堵气体进气机构与出料管相连通，所述的引射气体进气机构及被引射物料进料机构均与物料接收管相连通。物料接收管、渐缩管、喉管、扩压管及出料管沿物料输送方向依次相连。

进一步地，所述的渐缩管的内径沿物料运动方向逐渐减小，所述的扩压管的内径沿物料运动方向逐渐增大。

进一步地，所述的引射气体进气机构包括插设在壳体一端并与物料接收管相连通的引射气体管道、设置在引射气体管道一端并位于物料接收管内部的引射气体喷嘴以及设置在引射气体管道另一端并位于壳体外部的引射气体进气口。引射气体喷嘴的出口端与渐缩管的大径端之间相距一定距离(优选为100-120mm，进一步优选为110mm)。

作为优选的技术方案，所述的引射气体管道与物料接收管同轴。

作为优选的技术方案，所述的引射气体进气口处设有引射气体进气口法兰。引射气体进气口法兰便于引射气体管道与引射气气源相连，外界引射气气源经引射气体进气口进入引射气体管道，之后经引射气体喷嘴喷出。

作为优选的技术方案，所述的出料口处设有出料口法兰。

进一步地，所述的引射气体管道与壳体之间设有人字型拉筋。人字型拉筋能够加强引射气体管道的固定并防止因物料冲刷而变形。

进一步地，所述的被引射物料进料机构包括倾斜插设在壳体上并与物料接收管相连通的被引射物料管道以及开设在被引射物料管道顶端的被引射物料进料口。

作为优选的技术方案，所述的被引射物料管道由耐磨隔热衬里层浇筑成型。

进一步地，所述的被引射物料管道包括倾斜插设在壳体上的被引射物料管道等径段以及设置在被引射物料管道等径段与物料接收管之间的被引射物料管道扩径段，所述的被引射物料管道等径段的中心线与物料接收管的中心线之间的夹角为50-70°。被引射物料管道等径段的内径不变，被引射物料管道扩径段的内径由上至下逐渐增大，并与物料接收管相连通。

作为优选的技术方案，所述的被引射物料管道等径段的中心线与物料接收管的中心线之间的夹角为60°，以改善被引射物料的流动性。

作为优选的技术方案，所述的被引射物料管道等径段与被引射物料管道扩径段的长度比为2:1。

进一步地，所述的吹堵气体进气机构包括倾斜插设在壳体上并与出料管相连通的吹堵气体管道以及开设在吹堵气体管道顶端的吹堵气体进气口。工作时，吹堵气体进气口处安装测压装置，在线测量出料管内气固两相混合物料的压力，当出料管发生堵塞时，由吹堵气体进气口通入高压吹堵气体，协助物料输送以防止堵塞，使之恢复正常工作状态，提高工作效率，降低维护和检修成本。

作为优选的技术方案，所述的吹堵气体进气口处设有吹堵气体进气口法兰。吹堵气体进气口法兰便于吹堵气体管道与吹堵气气源相连。

作为优选的技术方案，所述的吹堵气体管道的中心线与出料管的中心线之间的夹角为40-50°(优选为45°)，以减少吹堵气体对气固两相输送气流的扰动影响并增加吹堵气体的吹堵效果。

进一步地，所述的吹堵气体进气口处设有压力传感器。压力传感器在线测量出料管内的气固两相混合物料的压力，当压力超过预设值时，通过吹堵气体进气口法兰与吹堵气源连接，通入吹堵气体，协助输送以防止堵塞。

本实用新型中，壳体为承压壳体，按压力容器设计规则进行设计及施工，确保壳体在高压工况下的承压性能，满足强度安全及使用稳定。

本实用新型在实际应用时，高压引射气体由引射气体进气口进入引射气体管道，经过引射气体喷嘴的喷射作用，扰动周边的气流，在物料接收管的密闭空间内形成负压区，同时，煤粉由被引射物料进料口经被引射物料管道导入负压区，煤粉在高压气体的高速流动作用下以及负压的吸附作用下被吸入气流中，两者在喉管内发生能量交换和速度均衡，在扩压管内升压后导入出料管，最后经出料口向外输送。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)承压壳体内部设置相应功能通道，并用耐磨隔热衬里层整体浇筑形成引射装置内模流场功能通道，解决了在高温、高压条件下，粉煤气力输送过程中引射装置磨损巨大的难点，同时通过吹堵气体进气机构防止了物料堵塞，确保装置运行的稳定性；

2)壳体按照常规压力容器设计，保证了在高温高压条件下的使用安全性，并且结构简单，易于加工制造，维护费用低，使用寿命长，可作为粉煤气化高温、高压条件下的稀相输送用引射装置，应用于粉煤气化炉装置返料系统，以便将旋风分离器系统所收集下来的粉体强制输送返床进行二次反应，增加碳转化率；

3)根据引射气体及被引射物料的特性，通过引射装置内模流场的造型变化，可以调整引射装置各功能组件的尺寸，构造灵活变化，适应不同工况，保证引射装置的输送性能；由于作为气力输送的引射气体对后续化学反应会产生影响，因此根据不同类型的后续产品需要使用不同的气体作为载气，引射气体进气口以及吹堵气体进气口均采用法兰连接，切换引射气体类型及吹堵气体类型方便快捷。

附图说明

图1为实施例1中装置的整体结构示意图；

图2为实施例1中人字型拉筋的结构示意图；

图中标记说明：

1—壳体、1-1—承压筒体接管、1-2—承压锥体、1-3—承压筒体、1-4—承压封头、2-1—引射气体进气口、2-2—引射气体进气口法兰、2-3—引射气体管道、2-4—引射气体喷嘴、2-5—人字型拉筋、3-1—被引射物料进料口、3-2—被引射物料管道、4—渐缩管、5—喉管、6—扩压管、7-1—出料管、7-2—出料口、7-3—出料口法兰、8-1—吹堵气体进气口、8-2—吹堵气体进气口法兰、8-3—吹堵气体管道、9—耐磨隔热衬里层、10—物料接收管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

如图1所示的一种耐磨防堵塞的引射装置，该装置包括壳体1、沿壳体1轴向设置在壳体1内的主管道、插设在壳体1一端并与主管道相连通的引射气体进气机构以及倾斜插设在壳体1上并分别与主管道相连通的被引射物料进料机构、吹堵气体进气机构，壳体1的另一端设有与主管道相连通的出料口7-2，主管道与壳体1之间设有耐磨隔热衬里层9。

其中，壳体1包括依次相连的承压筒体1-3、承压锥体1-2、承压筒体接管1-1以及设置在承压筒体1-3一端的承压封头1-4，引射气体进气机构插设在承压封头1-4上，被引射物料进料机构插设在承压筒体1-3上，吹堵气体进气机构插设在承压筒体接管1-1上。

主管道包括依次相连的物料接收管10、渐缩管4、喉管5、扩压管6及出料管7-1，该出料管7-1的一端与出料口7-2相连通，吹堵气体进气机构与出料管7-1相连通，引射气体进气机构及被引射物料进料机构均与物料接收管10相连通。渐缩管4的内径沿物料运动方向逐渐减小，扩压管6的内径沿物料运动方向逐渐增大。

引射气体进气机构包括插设在壳体1一端并与物料接收管10相连通的引射气体管道2-3、设置在引射气体管道2-3一端并位于物料接收管10内部的引射气体喷嘴2-4以及设置在引射气体管道2-3另一端并位于壳体1外部的引射气体进气口2-1。如图2所示，引射气体管道2-3与壳体1之间设有人字型拉筋2-5。

被引射物料进料机构包括倾斜插设在壳体1上并与物料接收管10相连通的被引射物料管道3-2以及开设在被引射物料管道3-2顶端的被引射物料进料口3-1。被引射物料管道3-2包括倾斜插设在壳体1上的被引射物料管道等径段以及设置在被引射物料管道等径段与物料接收管10之间的被引射物料管道扩径段，被引射物料管道等径段的中心线与物料接收管10的中心线之间的夹角为60°。

吹堵气体进气机构包括倾斜插设在壳体1上并与出料管7-1相连通的吹堵气体管道8-3以及开设在吹堵气体管道8-3顶端的吹堵气体进气口8-1。吹堵气体进气口8-1处设有压力传感器。

引射气体进气口2-1处设有引射气体进气口法兰2-2，出料口7-2处设有出料口法兰7-3，吹堵气体进气口8-1处设有吹堵气体进气口法兰8-2。

在进行粉煤输送时，引射气体气源为合成气，温度为82℃、压力为8.1Mpa的合成气经引射气体进气口2-1通过引射气体进气口法兰2-2连接进入引射气体管道2-3到达引射气体喷嘴2-4，在引射气体喷嘴2-4的作用下，引射气流速度达到130m/s，在物料接收管10内形成负压区，同时粉煤从被引射物料进料口3-1通过被引射物料管道3-2进入物料接收管10，在负压作用下被吸入渐缩管4内，然后气固两相在喉管5内进行能量交换和速度平衡，在扩压管6内升压后进入出料管7-1，并在出料口7-2处通过出料口法兰7-3连接到料仓。

工作过程中，吹堵气体进气口8-1处的压力传感器在线监测引射装置内部压力，当压力发生异常时，接入高压吹堵气体进行吹扫。

实施例2：

本实施例中，被引射物料管道等径段的中心线与物料接收管10的中心线之间的夹角为70°，其余同实施例1。

实施例3：

本实施例中，被引射物料管道等径段的中心线与物料接收管10的中心线之间的夹角为50°，其余同实施例1。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，该装置包括壳体(1)、沿壳体(1)轴向设置在壳体(1)内的主管道、插设在壳体(1)一端并与主管道相连通的引射气体进气机构以及倾斜插设在壳体(1)上并分别与主管道相连通的被引射物料进料机构、吹堵气体进气机构，所述的壳体(1)的另一端设有与主管道相连通的出料口(7-2)，所述的主管道与壳体(1)之间设有耐磨隔热衬里层(9)。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，所述的壳体(1)包括依次相连的承压筒体(1-3)、承压锥体(1-2)、承压筒体接管(1-1)以及设置在承压筒体(1-3)一端的承压封头(1-4)，所述的引射气体进气机构插设在承压封头(1-4)上，所述的被引射物料进料机构插设在承压筒体(1-3)上，所述的吹堵气体进气机构插设在承压筒体接管(1-1)上。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，所述的主管道包括依次相连的物料接收管(10)、渐缩管(4)、喉管(5)、扩压管(6)及出料管(7-1)，该出料管(7-1)的一端与出料口(7-2)相连通，所述的吹堵气体进气机构与出料管(7-1)相连通，所述的引射气体进气机构及被引射物料进料机构均与物料接收管(10)相连通。

4.根据权利要求3所述的一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，所述的渐缩管(4)的内径沿物料运动方向逐渐减小，所述的扩压管(6)的内径沿物料运动方向逐渐增大。

5.根据权利要求3所述的一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，所述的引射气体进气机构包括插设在壳体(1)一端并与物料接收管(10)相连通的引射气体管道(2-3)、设置在引射气体管道(2-3)一端并位于物料接收管(10)内部的引射气体喷嘴(2-4)以及设置在引射气体管道(2-3)另一端并位于壳体(1)外部的引射气体进气口(2-1)。

6.根据权利要求5所述的一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，所述的引射气体管道(2-3)与壳体(1)之间设有人字型拉筋(2-5)。

7.根据权利要求3所述的一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，所述的被引射物料进料机构包括倾斜插设在壳体(1)上并与物料接收管(10)相连通的被引射物料管道(3-2)以及开设在被引射物料管道(3-2)顶端的被引射物料进料口(3-1)。

8.根据权利要求7所述的一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，所述的被引射物料管道(3-2)包括倾斜插设在壳体(1)上的被引射物料管道等径段以及设置在被引射物料管道等径段与物料接收管(10)之间的被引射物料管道扩径段，所述的被引射物料管道等径段的中心线与物料接收管(10)的中心线之间的夹角为50-70°。

9.根据权利要求3所述的一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，所述的吹堵气体进气机构包括倾斜插设在壳体(1)上并与出料管(7-1)相连通的吹堵气体管道(8-3)以及开设在吹堵气体管道(8-3)顶端的吹堵气体进气口(8-1)。

10.根据权利要求9所述的一种耐磨防堵塞的引射装置，其特征在于，所述的吹堵气体进气口(8-1)处设有压力传感器。