CN210735644U - 一种物料输送计量器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种物料输送计量设备，该设备包括：变压锁斗、高压料斗和称重计量组件；其中，变压锁斗设置在高压料斗的上方且与高压料斗相连通，用以向高压料斗内输入物料；称重计量组件的称重传感器设置在高压料斗上，用以测量高压料斗的重量；称重计量组件的压力传感器设置在变压锁斗上，用以测量变压锁斗的压力；称重计量组件的称重补偿器均与称重传感器、压力传感器连接，用以根据变压锁斗的压力对高压料斗的重量进行补偿，将变压锁斗的压力对应增加的重量在物料重量中消除，避免该输送计量设备因工艺操作造成计量的偏差，即消除了工艺操作对称重计量的影响。

Description

一种物料输送计量器

技术领域

本实用新型涉及物料流量测量技术领域，具体而言，涉及一种物料输送计量设备。

背景技术

粉体物料的气力输送因具有密闭、安全、准确、自动化程度高等优点，广泛应用于建筑、医药、食品、冶金、化工等行业。在煤化工工艺中，准确、实时监测各喷煤管线内煤粉输送流量，对确保气化炉各喷嘴均匀喷煤，保持气化温度稳定，确保气化效率及安全生产有重要意义。

现有的输送流量测量方式大多采用管路测量法，通过分别测得管路粉体密度及流速后计算得到。管路粉体密度主要是通过核射线法测量，射源有放射性，危及人员安全，且属于特种设备，管理责任重大，核废料处理难度大，成本高；管路粉体流速主要是通过静电法测量，易受煤粉的水分、粒径、速度、温度影响，稳定性差，难以准确计量输送流量。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种物料输送计量设备，旨在解决现有管路测量中核射线法有放射性危及人员安全、静电法易受煤粉影响导致其测量稳定性差的问题。

本实用新型提出了一种物料输送计量设备，该设备包括：变压锁斗、高压料斗和称重计量组件；其中，所述变压锁斗设置在所述高压料斗的上方且与所述高压料斗相连通，用以向所述高压料斗内输入物料；所述称重计量组件的称重传感器设置在所述高压料斗上，用以测量所述高压料斗的重量；所述称重计量组件的压力传感器设置在所述变压锁斗上，用以测量所述变压锁斗的压力；所述称重计量组件的称重补偿器均与所述称重传感器、所述压力传感器连接，用以接收所述称重传感器测量的所述高压料斗的重量和所述压力传感器测量的所述变压锁斗的压力，并根据所述变压锁斗的压力对所述高压料斗的重量进行补偿。

进一步地，上述物料输送计量设备，所述高压料斗上连接有输送管道，用以将所述高压料斗内的物料输送至所述输送管道输出端连接的气化炉内。

进一步地，上述物料输送计量设备，所述输送管道与所述高压料斗通过设置在所述高压料斗下方的变径装置相连通，用以对所述高压料斗输出的物料进行导向。

进一步地，上述物料输送计量设备，所述变径装置为自输入口至输出口管径逐渐减小的缩口结构，并且，所述缩口结构的缩口角为预设角。

进一步地，上述物料输送计量设备，所述输送管道的弯曲半径大于或等于所述输送管道管径的20倍。

进一步地，上述物料输送计量设备，所述输送管道上设有通气口，用以输入输送气以引导物料的流动。

进一步地，上述物料输送计量设备，所述变压锁斗和所述高压料斗之间通过软连接管相连通。

进一步地，上述物料输送计量设备，所述软连接管为金属波纹管。

进一步地，上述物料输送计量设备，所述高压料斗的底部设有充气锥，用以向所述高压料斗内充入气体以对所述高压料斗进行充压。

进一步地，上述物料输送计量设备，所述高压料斗的顶部设有稳压口，用以向所述高压料斗内充入气体以对所述高压料斗进行稳压。

本实用新型提供的物料输送计量设备，通过上下依次连通的变压锁斗和高压料斗，实现煤粉物料的输送；并分别通过设置在高压料斗上的称重传感器测量高压料斗的重量，以及设置在变压锁斗上的压力传感器测量变压锁斗的压力，以便通过称重补偿器根据变压锁斗的压力对高压料斗的重量进行动态补偿，即将变压锁斗的压力对应增加的重量在物料重量中消除，以避免变压锁斗的充压和泄压影响称重的变化，进而避免该输送计量设备因工艺操作造成计量的偏差，即消除了工艺操作对称重计量的影响，以提高了称重计量的准确性和稳定性，使得补偿后的称重计量的实时变化速率反映物料输送量变化，保证称重传感器对在高压下的高压料斗的准确计量，且保证物料输送计量的连续性和可靠性，从而确保系统运行稳定性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的物料输送计量设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1，其为本实用新型实施例提供的物料输送计量设备的结构示意图。如图所示，该装置包括：变压锁斗1、高压料斗2和称重计量组件3；其中，

变压锁斗1设置在高压料斗2的上方且与高压料斗2相连通，用以向高压料斗2内输入物料。具体地，该设备可采用高压氢气密相输送技术，以便采用气流输送固体粉状物料，其可以为煤粉。为便于物料的输送，该设备采用串联进料形式，即变压锁斗1位于高压料斗2上方，变压锁斗1在常压状态接收上游煤粉，并对变压锁斗1进行充压直至与高压料斗2相同的压力，当高压料斗2煤粉不足时，变压锁斗1和高压料斗2贯通，依靠煤粉自身的重力，将煤粉加到高压料斗2内，并在加完料后将变压锁斗1与高压料斗2隔离。其中，为便于控制变压锁斗1和高压料斗2之间的贯通和隔离，优选地，变压锁斗1和高压料斗2之间连通的管道上设有进料阀4，以便通过控制进料阀4的启闭控制变压锁斗1和高压料斗2的贯通和隔离。进料阀4亦可为多个，以确保其工作的稳定性。变压锁斗1上可设有增压孔，用以通过气体以对变压锁斗1进行充压，变压锁斗1上亦可设有泄压阀，以便对变压锁斗1进行泄压，进而实现变压锁斗1接收上游的物料，实现变压锁斗1进料和出料的反复循环，从而实现不断对高压料斗2的输送煤粉，即实现物料的输送。

称重计量组件3的称重传感器31设置在高压料斗2上，用以测量高压料斗2的重量。具体地，称重传感器31实时测量高压锁斗2的重量，高压料斗2的物料在输送至气化炉6内的过程中，高压料斗2内的物料重量会慢慢减少，称重传感器31称重的重量F1即高压锁斗2的重量会下降，其变化速率可及时反映物料的输送量变化。而由于变压锁斗1和高压料斗2之间采用串联进料形式，尤其是变压锁斗1内压力的变化即变压锁斗1的充压和泄压会影响称重传感器31称重的重量。当然，高压料斗2的皮重亦包含在称重传感器31称重的重量内，故为测量的准确性，优选地，高压料斗2的皮重F3可通过在高压料斗2稳压状态且空罐时通过称重传感器31对高压料斗2的皮重F3进行测量，当然，高压料斗2的皮重F3亦可通过其他方式测量或作为已知量。

为准确确认物料输送量的变化，称重计量组件3的压力传感器32设置在变压锁斗1上，用以测量变压锁斗1的压力。具体地，由于煤粉输送系统设计了串联进料形式，变压锁斗1位于高压料斗2上方，在物料输送过程中，变压锁斗1压力对应增加的重量作为外力施加在高压料斗2上，即变压锁斗1的充压和泄压影响称重的变化，也就是说，称重传感器31测量的重量的变化包含变压锁斗1压力变化造成的部分，故通过压力传感器32实时测量变压锁斗1的压力，以对称重传感器31称量的重量进行补偿。

称重计量组件3的称重补偿器33均与称重传感器31、压力传感器32连接，用以接收称重传感器31测量的高压料斗2的重量和压力传感器32测量的变压锁斗1的压力，并根据变压锁斗1的压力对高压料斗2的重量进行补偿。具体地，称重补偿器33将变压锁斗1的压力作为补偿值补偿到高压料斗2的重量上，即根据变压锁斗1的压力对高压料斗2的重量进行补偿，以避免变压锁斗1的充压和泄压影响称重的变化，进而避免该输送计量设备因工艺操作造成计量的偏差，以提高了称重计量的准确性和稳定性，从而使得补偿后的称重计量的实时变化速率反映物料输送量变化，保证称重传感器31对在高压下的高压料斗2的准确计量。其中，补偿后的称重计量可通过与称重补偿器33连接的显示装置进行显示，进而实时了解高压料斗2的实际重量，进而通过其显示数值的实时变化速率反映物料输送量变化。当然，称重补偿器33亦可先根据变压锁斗1的压力对高压料斗2的重量进行补偿，并将补偿后的数值输送给终端，以通过终端进行显示、查看、处理和保存，称重补偿器33的显示器用以显示称重补偿器33称重的重量F1。

根据对高压料斗2在垂直方向上的受力情况进行分析，物料重量F2可以利用如下公式进行计算：

F2=F1-F3-F4， （1）

其中，F1为称重传感器31称重的重量，即高压料斗2的实时重量；F3为高压料斗2在稳压状态下的皮重；F4为沿垂直方向上作用在高压料斗2上的外力，在本实施例中，F4与变压锁斗1的压力相关，即F4是称重计量误差的最大来源，其对变压锁斗1的压力变化而变化，故必须对称重传感器31测量的重量进行动态压力补偿，因此，本实施例中沿垂直方向上作用在高压料斗2上的外力F4为压力传感器32测量的变压锁斗1的压力。

显然可以理解的是，本实施例中提供的物料输送计量设备，通过上下依次连通的变压锁斗1和高压料斗2，实现煤粉物料的输送；并分别通过设置在高压料斗2上的称重传感器31测量高压料斗2的重量，以及设置在变压锁斗1上的压力传感器32测量变压锁斗1的压力，以便通过称重补偿器33根据变压锁斗1的压力对高压料斗2的重量进行动态补偿，即将变压锁斗1的压力对应增加的重量在物料重量中消除，以避免变压锁斗1的充压和泄压影响称重的变化，进而避免该输送计量设备因工艺操作造成计量的偏差，即消除了工艺操作对称重计量的影响，以提高了称重计量的准确性和稳定性，使得补偿后的称重计量的实时变化速率反映物料输送量变化，保证称重传感器31对在高压下的高压料斗2的准确计量，且保证物料输送计量的连续性和可靠性，从而确保系统运行稳定性。

在上述实施例中，变压锁斗1和高压料斗2之间通过软连接管9相连通，即变压锁斗1和高压料斗2之间设置软连接，软连接位于变压锁斗1的出料口h，承受的压力随变压锁斗1压力变化。由于金属波纹管能承受高压，且柔性较好，所以使用金属波纹管作为软连接，即软连接管9为金属波纹管。金属波纹管是具有横向波纹的圆柱形的薄壁壳体，在轴向拉力或压力作用下可以伸长或缩短，产生相应的位移，满足高压料斗2重量变化的位移要求。如果没有软连接，高压料斗2向下位移受限，无法对称重传感器31产生压力，物料输送计量设备中计量部分将失效；同时，如果不用软连接，将高压料斗2和变压锁斗1两台设备作为一个整体称重计量，整体的重心远离称重传感器31水平面，整体的稳定性较差，不利于称重传感器31的安装和调试，称重计量偏差加大。优选地，软连接管9设置在进料阀4的上方，以便软连接管9随变压锁斗1压力变化。如果软连接管9设置在进料阀4的下方，则软连接管9将一直承受高压状态，而设置在进料阀4的上方，进料阀4可以隔断高压料斗2的压力，使得软连接管9只是在变压锁斗1向高压料斗2加料时承受高压，进而可以提高软连接管9的使用寿命。其中，根据压力和压强的关系，F4是软连接管9的横截面积和变压锁斗1内压强的乘积，软连接管9的横截面积是定值，所以F4是随变压锁斗1内压强变化而变化，压力传感器32实时采集变压锁斗1的压力值，将信号传入称重补偿器33，通过公式（1）完成对高压料斗称重的压力实时补偿。

在上述实施例中，为便于高压锁斗2内物料的输出，优选地，高压料斗2的底部设有充气锥21，用以向高压料斗2内充入气体，以对高压料斗2进行充压，同时，充入的气体亦可对高压料斗2内的物料充分流化，以利于物料的输送。进一步优选地，充入的气体可以为氢气，即氢气通过充气锥21的充气口a进入高压料斗2，对高压料斗2充压，而且，同时对物料充分流化，利于输送。为避免高压锁斗2内投料时压力的变化，优选地，高压料斗2的顶部设有稳压口b，用以向高压料斗2内充入气体以对高压料斗2进行稳压，以便在通过充气锥21充压到一定压力后，停止充压，开始进行稳压，氢气通过高压料斗顶部的稳压口b进入高压料斗2内，慢慢充压到设定压力，以保证投料压力的准确，进而保证后续物料输送计量的准确性。其中，高压锁斗2的充压和稳压均在变压锁斗1对高压锁斗2进行物料投放之前，以便在高压锁斗2稳压后对高压锁斗2在稳压状态时测量高压锁斗2的皮重。高压锁斗2的出料口c设置在充气锥21上，用以将高压锁斗2内的物料输送至其他设备例如气化炉6内。

在上述实施例中，为便于高压锁斗2内物料的输送，优选地，高压料斗2上连接有输送管道5，用以将高压料斗2内的物料输送至输送管道5输出端f连接的气化炉6或其他设备内，即输送管道5的输入端连接在高压锁斗2的出料口c，输送管道5的输出端f连接在气化炉6的输入口上，用以将高压锁斗2内的物料输送至气化炉6内。进一步优选地，输送管道5的弯曲半径R大于或等于输送管道管径的20倍，不仅利于物料的输送，同时使得管道柔性更好，还利于消除输送管道5对高压料斗2向上的支撑作用，极大降低对称重计量的干扰。为便于物料的输送，输送管道5上设有通气口g，用以输入输送气以引导物料的流动，使得物料通过高压料斗2和气化炉6之间的压差作用和输送气的引导作用，顺利进入输送管道5内，后续可降低输送气的输送量，以提高物料的输送密度，进而确保气化炉6气化效率。

在上述实施例中，输送管道5与高压料斗2通过设置在高压料斗2下方的变径装置7相连通，用以对高压料斗2输出的物料进行导向。具体地，变径装置7设置在高压料斗2的下方，并且，变径装置7的输入端d与高压料斗2的出料口c相连通，变径装置7的输出端e与输送管道5的输入端相连通，通过变径将高压料斗2的出口大管径缩成输送管道5的小管径。其中，自输入端d至输出端e变径装置7的管径逐渐减小，优选地，变径装置7为缩口结构即变径平滑过渡，以通过变径的平滑过渡使得物料顺利从高压料斗2进入输送管道7内。进一步优选地，缩口结构的缩口角为预设角，以避免角度较大时造成物料易架桥，影响物料稳定输送，同时避免角度较小时变径加工难度加大，其中，预设角为30°，当然亦可根据实际情况确定的其他角度，本实施例中对其不做任何限定。其中，变径装置7和高压料斗2之间可设置多个切断阀8，以便通过控制切断阀8的启闭控制变径装置7和高压料斗2的贯通和隔离。

该设备的物料输送过程：

氢气通过充气锥21的充气口a进入高压料斗2内，对高压料斗2充压，同时对物料充分流化，利于输送；充压到一定压力后，停止充压，进行稳压，氢气通过稳压口b进入高压料斗2内，慢慢充压到设定压力，保证投料压力的准确；

变压锁斗1在常压状态接收上游煤粉，以充压到与高压料斗2相同压力，当高压料斗2煤粉不足时，打开进料阀4，以使变压锁斗1和高压料斗2贯通，依靠煤粉自身的重力，将煤粉加到高压料斗2内，加完料后变压锁斗1与高压料斗2隔离，泄掉变压锁斗1内的压力，再接收上游的物料，反复循环；

在高压料斗2物料输送时，先开启输送气使得输送气通过通气口g输入至输送管道5内，再从下到上依次开启高压料斗2底部的切断阀8，通过高压料斗2和气化炉6的压差作用和输送气的引导作用，物料顺利进入输送管道5内，然后降低输送气的输入量，以提高物料的输送密度，确保气化炉气化效率。

综上，本实施例提供的物料输送计量设备，通过上下依次连通的变压锁斗1和高压料斗2，实现煤粉物料的输送；并分别通过设置在高压料斗2上的称重传感器31测量高压料斗2的重量，以及设置在变压锁斗1上的压力传感器32测量变压锁斗1的压力，以便通过称重补偿器33根据变压锁斗1的压力对高压料斗2的重量进行动态补偿，即将变压锁斗1的压力对应增加的重量在物料重量中消除，以避免变压锁斗1的充压和泄压影响称重的变化，进而避免该输送计量设备因工艺操作造成计量的偏差，即消除了工艺操作对称重计量的影响，以提高了称重计量的准确性和稳定性，使得补偿后的称重计量的实时变化速率反映物料输送量变化，保证称重传感器31对在高压下的高压料斗2的准确计量，且保证物料输送计量的连续性和可靠性，从而确保系统运行稳定性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种物料输送计量设备，其特征在于，包括：变压锁斗（1）、高压料斗（2）和称重计量组件（3）；其中，

所述变压锁斗（1）设置在所述高压料斗（2）的上方且与所述高压料斗（2）相连通，用以向所述高压料斗（2）内输入物料；

所述称重计量组件（3）的称重传感器（31）设置在所述高压料斗（2）上，用以测量所述高压料斗（2）的重量；

所述称重计量组件（3）的压力传感器（32）设置在所述变压锁斗（1）上，用以测量所述变压锁斗（1）的压力；

所述称重计量组件（3）的称重补偿器（33）均与所述称重传感器（31）、所述压力传感器（32）连接，用以接收所述称重传感器（31）测量的所述高压料斗（2）的重量和所述压力传感器（32）测量的所述变压锁斗（1）的压力，并根据所述变压锁斗（1）的压力对所述高压料斗（2）的重量进行补偿。

2.根据权利要求1所述的物料输送计量设备，其特征在于，

所述高压料斗（2）上连接有输送管道（5），用以将所述高压料斗（2）内的物料输送至所述输送管道（5）输出端（f）连接的气化炉（6）内。

3.根据权利要求2所述的物料输送计量设备，其特征在于，

所述输送管道（5）与所述高压料斗（2）通过设置在所述高压料斗（2）下方的变径装置（7）相连通，用以对所述高压料斗（2）输出的物料进行导向。

4.根据权利要求3所述的物料输送计量设备，其特征在于，

所述变径装置（7）为自输入口（d）至输出口（e）管径逐渐减小的缩口结构，并且，所述缩口结构的缩口角为预设角。

5.根据权利要求2所述的物料输送计量设备，其特征在于，所述输送管道（5）的弯曲半径大于或等于所述输送管道（5）管径的20倍。

6.根据权利要求2所述的物料输送计量设备，其特征在于，所述输送管道（5）上设有通气口（g），用以输入输送气以引导物料的流动。

7.根据权利要求1至6任一项所述的物料输送计量设备，其特征在于，所述变压锁斗（1）和所述高压料斗（2）之间通过软连接管（9）相连通。

8.根据权利要求7所述的物料输送计量设备，其特征在于，所述软连接管（9）为金属波纹管。

9.根据权利要求1至6任一项所述的物料输送计量设备，其特征在于，

所述高压料斗（2）的底部设有充气锥（21），用以向所述高压料斗（2）内充入气体以对所述高压料斗（2）进行充压。

10.根据权利要求1至6任一项所述的物料输送计量设备，其特征在于，

所述高压料斗（2）的顶部设有稳压口（b），用以向所述高压料斗（2）内充入气体以对所述高压料斗（2）进行稳压。

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