EA035254B1 - Способ и устройство для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере - Google Patents

Способ и устройство для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере Download PDF

Info

Publication number
EA035254B1
EA035254B1 EA201790509A EA201790509A EA035254B1 EA 035254 B1 EA035254 B1 EA 035254B1 EA 201790509 A EA201790509 A EA 201790509A EA 201790509 A EA201790509 A EA 201790509A EA 035254 B1 EA035254 B1 EA 035254B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
gas
overpressure
valve
loading hopper
pressure
Prior art date
Application number
EA201790509A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201790509A1 (ru
Inventor
Луи Шмит
Бен Мюллер
Original Assignee
Поль Вурт С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Поль Вурт С.А. filed Critical Поль Вурт С.А.
Publication of EA201790509A1 publication Critical patent/EA201790509A1/ru
Publication of EA035254B1 publication Critical patent/EA035254B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C10J3/50—Fuel charging devices
    • C10J3/506—Fuel charging devices for entrained flow gasifiers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/04—Conveying materials in bulk pneumatically through pipes or tubes; Air slides
    • B65G53/06—Gas pressure systems operating without fluidisation of the materials
    • B65G53/10—Gas pressure systems operating without fluidisation of the materials with pneumatic injection of the materials by the propelling gas
    • B65G53/12—Gas pressure systems operating without fluidisation of the materials with pneumatic injection of the materials by the propelling gas the gas flow acting directly on the materials in a reservoir
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34—Details
    • B65G53/40—Feeding or discharging devices
    • B65G53/46—Gates or sluices, e.g. rotary wheels
    • B65G53/4608—Turnable elements, e.g. rotary wheels with pockets or passages for material
    • B65G53/4616—Turnable elements, e.g. rotary wheels with pockets or passages for material with axis of turning parallel to flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G53/00—Conveying materials in bulk through troughs, pipes or tubes by floating the materials or by flow of gas, liquid or foam
    • B65G53/34—Details
    • B65G53/66—Use of indicator or control devices, e.g. for controlling gas pressure, for controlling proportions of material and gas, for indicating or preventing jamming of material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48—Apparatus; Plants
    • C10J3/50—Fuel charging devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2812/00—Indexing codes relating to the kind or type of conveyors
    • B65G2812/16—Pneumatic conveyors
    • B65G2812/1608—Pneumatic conveyors for bulk material
    • B65G2812/1641—Air pressure systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15—Details of feeding means
    • C10J2200/156—Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/36—Moving parts inside the gasification reactor not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)

Abstract

Способ нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере, причем загрузочный бункер выполнен в виде шлюзового загрузочного бункера (29), содержащего насыпной материал, источник имеющего избыточное давление газа, линии (22, 26, 28) для транспортировки имеющего избыточное давление газа от источника к одному или нескольким входам (30) шлюзового загрузочного бункера, расположенный в линиях клапан, причем способ отличается тем, что положением открытия клапана (34, 35) управляют для предоставления нагнетающего избыточное давление газа к шлюзовому загрузочному бункеру при заданном постоянном объемном расходе газа.

Description

Область техники
В общем, настоящее изобретение относится к транспортировке насыпного твердого материала на большие расстояния, такой, как в случае так называемой транспортировки плотной фазы, и/или против значительного обратного давления.
Уровень техники
В направленных против потока пневматических транспортирующих линиях, которые транспортируют насыпной твердый материал, прежде всего измельченный материал, на большие расстояния, прежде всего при так называемой транспортировке плотной фазы, и/или против значительного обратного давления, на выходе транспортирующей линии (линий) требуемое для подачи насыпного материала в линию (линии) избыточное давление может оказаться значительным.
При данных обстоятельствах перемещение вовнутрь насыпного материала обычно выполняется посредством загрузочных бункеров, которые выполнены в виде емкостей высокого давления и которые обычно называют транспортировочными загрузочными бункерами, питающими загрузочными бункерами, выдувными резервуарами и т.д. Зачастую, когда требуется непрерывная подача насыпного материала потребителю ниже по потоку, предоставляется по меньшей мере два таких загрузочных бункера, либо в последовательном расположении, либо в параллельном расположении.
В случае последовательного расположения первый загрузочный бункер эксплуатируют в качестве шлюзового загрузочного бункера, который циклически заполняют от расположенного выше по потоку бункера для хранения или подобного устройства, нагнетают в нем избыточное давление, опустошают во второй загрузочный бункер и, наконец, стравливают или сбрасывают из него давление, тогда как второй загрузочный бункер постоянно поддерживается в условиях избыточного давления и непрерывно подает нагнетаемый насыпной материал в линию (линии) транспортировки.
В случае параллельного расположения оба загрузочных бункера эксплуатируют в качестве шлюзовых загрузочных бункеров в чередующемся параллельном режиме, то есть их обоих циклически заполняют, нагнетают в них избыточное давление, опустошают и сбрасывают давление. Они поочередно подают нагнетаемый насыпной материал в линию (линии) транспортировки таким способом, который обеспечивает непрерывную поставку нагнетаемого насыпного материала в эту/эти линию (линии) транспортировки.
Типичный пример шлюзовых загрузочных бункеров, которые эксплуатируют в качестве перемещающего вовнутрь оборудования, может быть найден в так называемых установках для инжекции угольной пыли (PCI), поставляющих пылевидный уголь доменным печам. В таких установках рабочие уровни избыточного давления загрузочных бункеров располагаются в диапазоне примерно от 5 до 20 бар (изб.) Уровни рабочего давления до 30 бар (изб.) и более могут требоваться, например, в оборудовании, подающем пылевидный уголь в угольные газогенераторы.
Как описано выше, шлюзовые загрузочные бункеры, таким образом, эксплуатируют периодическим образом, или с перерывами, посредством чередования циклов заполнения партиями насыпного материала, когда в шлюзовом загрузочном бункере сброшено давление, закрывания и нагнетания избыточного давления в загрузочном бункере и открывания выхода загрузочного бункера для транспортировки насыпного материала в линии нагнетаемой транспортировки или, в случае вышеупомянутого последовательного расположения, во второй загрузочный бункер, пребывающий постоянно под давлением. Шлюзовые загрузочные бункеры, таким образом, существенно отличаются от так называемых выдувных баллонов, которые эксплуатируют непрерывным образом, таких как описанные в US 5265983. В этой связи такие выдувные баллоны, постоянно эксплуатируемые под давлением, требуют сложных питающих устройств, зачастую состоящих из каскада стойких к давлению питающих модулей с транзитными зонами под повышающимся давлением. В особенности для систем, эксплуатируемых под высоким давлением, такие выдувные баллоны либо являются вовсе неприменимыми, либо становятся слишком сложными и ненадежными. Нагнетание избыточного давления в насыпном материале в шлюзовом загрузочном бункере выполняется путем инжектирования нагнетаемого технологического газа в насыпной материал. В случае, когда насыпной материал является горючим, например в случае пылевидного угля, технологический газ обычно является инертным (имеет уменьшенное содержание кислорода) с целью предупреждения пожара и взрыва. В таких случаях обычно используют сжатый азот. Объем технологического газа, необходимый для нагнетания избыточного давления в насыпном материале в загрузочном бункере, обуславливается внутренним объемом загрузочного бункера, надлежащим к достижению уровнем избыточного давления, уровнем заполнения насыпным материалом и пустотной частью насыпного материала (отношением коэффициента пористости к суммарному объему). Пустотная часть насыпного материала может быть существенной, 60% и более, таким образом, что полностью заполненный загрузочный бункер может потребовать объема нагнетающего избыточное давление газа с порядком величины, характерным для пустого загрузочного бункера.
Технологический газ для нагнетания избыточного давления в каждом шлюзовом загрузочном бункере поставляется через ответвление для нагнетающего избыточное давление газа, которое присоединяет магистраль технологического газа перемещающего элемента установки вовнутрь к подлежащему нагнетанию шлюзовому загрузочному бункеру. С целью сокращения времени цикла загрузочного бункера и,
- 1 035254 таким образом, необходимых производительности и внутреннего объема этого шлюзового загрузочного бункера, при одновременном избегании пиков потребления технологического газа на уровне питающей магистрали, технологический газ может быть накоплен в буферной емкости для нагнетающего избыточное давление газа. Буферная емкость непрерывно заполняется нагнетающим давление газом, поставляемым от питающей магистрали при уменьшенном расходе, а затем, периодически, каждый раз, когда шлюзовой загрузочный бункер должен быть подвергнут нагнетанию, освобождается при большом расходе в шлюзовой загрузочный бункер. В зависимости от уровня давления поставки технологического газа и уровня рабочего давления в шлюзовом загрузочном бункере может оказаться целесообразным монтировать две буферной емкости вместо одной для выполнения нагнетания избыточного давления в шлюзовом загрузочном бункере при большом расходе на двух ступенях, и только частично нагнетать избыточное давление в шлюзовой загрузочный бункер с помощью нагнетающего избыточное давление газа, накопленного в буферной емкости (емкостях), в то время как дополнительный объем нагнетающего избыточное давление газа непосредственно поставляется от питающей магистрали технологического газа в шлюзовой загрузочный бункер.
Существенным аспектом таких установок является то, что начальное различие в давлении газа между питающей магистралью технологического газа или буферной емкостью и шлюзовым загрузочным бункером в большинстве случаев является настолько высоким, что это приводит к чрезвычайно высоким начальным скоростям газового потока, что влечет за собой уплотнение насыпного материала в шлюзовом загрузочном бункере и, тем самым, снижение его текучести, и таким образом, затруднение в последующем освобождении из загрузочного бункера. Таким образом, хотя требуемое для нагнетания избыточного давления в шлюзовом загрузочном бункере время должно поддерживаться максимально малым во избежание его воздействия в качестве ограничивающего фактора для нижнего по потоку технологического процесса в обычных установках, начальные расходы в ответвлениях нагнетающего избыточное давление газа в большинстве случаев ограничиваются.
Недорогим и, тем самым, общепринятым способом ограничения расходов нагнетающего избыточное давление газа является оснащение соответствующего трубопровода фурмой Лаваля. Являясь источником только ограниченного падения давления, фурма Лаваля ограничивает газовый массовый расход значениями, строго пропорциональными газовому абсолютному давлению выше по потоку от фурмы. Это означает, что расход нагнетающего избыточное давление газа, поставляемого от питающей магистрали технологического газа через ответвление в шлюзовой загрузочный бункер, является постоянным, при условии, что уровень давления газа в этой магистрали является постоянным, и что расход нагнетающего избыточное давление газа, поставляемого из буферной емкости, уменьшается по мере снижения уровня давления в этой емкости.
Г лавными недостатками существующих установок остаются слишком большая продолжительность, необходимая для полного нагнетания избыточного давления в насыпной материал в шлюзовом загрузочном бункере, наделение некоторых частей оборудования размерами, требуемыми для преодоления начальных условий нагнетания избыточного давления, и/или шумовое воздействие во время (осуществления) способа.
Техническая проблема
Целью настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованного способа нагнетания избыточного давления в насыпном материале в так называемых шлюзовых загрузочных бункерах, причем способ позволяет сократить время, необходимое для нагнетания избыточного давления, и разрешить вышеупомянутую проблему с размерами оборудования и/или со снижением шумовых воздействий по сравнению с существующими способами и установками.
Сущность изобретения
С целью преодоления вышеупомянутой проблемы настоящее изобретение предлагает в первом аспекте способ нагнетания избыточного давления в насыпном материале в загрузочном бункере, при осуществлении которого подают имеющий избыточное давление газ в загрузочный бункер для повышения давления насыпного материала, причем загрузочный бункер выполнен в виде шлюзового загрузочного бункера, содержащего насыпной материал, источник имеющего избыточное давление газа, линии для транспортировки имеющего избыточное давление газа от источника к одному или нескольким входам шлюзового загрузочного бункера, а также расположенный в линиях клапан. Предложенный способ функционирует таким образом, что положением открытия (управляемого) клапана управляют для обеспечения постоянного заданного объемного расхода газа нагнетающего избыточное давление газа к шлюзовому загрузочному бункеру.
В этой связи было обнаружено, что путем управления полным объемным расходом газа для поддержания его в трубопроводах постоянным могут быть получены различные преимущества. Если заданное значение находится на уровне величины объемных расходов, наблюдаемых в обычных устройствах с фурмой Лаваля в самом начале способа нагнетания избыточного давления, время для полного нагнетания избыточного давления в шлюзовой загрузочный бункер может быть значительно уменьшено. В этой связи с помощью предложенного способа, функционирующего при указанных заданных значениях, продолжительность нагнетания избыточного давления может быть сокращена примерно на 70% от таковой в
- 2 035254 обычных установках (см. ниже подробности). В этом контексте является примечательным то обстоятельство, что такое увеличение скорости нагнетания избыточного давления получается на установках, имеющих подобные обычным размеры компонентов (прежде всего, дисков из спеченного металла). Кроме того, такая повышенная скорость получена без повышения опасности нежелательного уплотнения материала в шлюзовом загрузочном бункере.
Альтернативно, если способ функционирует при поддержании постоянного уровня объемного расхода ниже обычного начального значения объемного расхода, способ может предложить другие преимущества как с точки зрения износа, так и с точки зрения размеров некоторых частей установки, а также с точки зрения безопасности и здоровья персонала в окрестности оборудования.
В обычных установках трубопровод нагнетающего избыточное давление газа, включая сюда диски из спеченного металла в инжекторах нагнетающего избыточное давление газа, должен обладать завышенными размерами для соответствия неблагоприятным условиям по газовым скоростям, которые существуют в самом начале способа нагнетания избыточного давления. Такие диски из спеченного металла обычно монтируют в инжекторах нагнетающего избыточное давление газа на шлюзовом загрузочном бункере с целью предотвращения противотока насыпного материала из внутренней части загрузочного бункера в трубопровод нагнетающего избыточное давление газа и для создания соответствующего распределения нагнетающего избыточное давление газа в подлежащем нагнетанию давления насыпном материале. Таким образом, с помощью предложенного способа, который функционирует с (низким) постоянным объемным расходом газа с самого начала этапа нагнетания избыточного давления, то есть когда перепад давлений является максимальным, могут быть уменьшены размеры (и стоимость) дисков из спеченного металла. Кроме того, уменьшенный и постоянный объемный расход газа является также благоприятным фактором в деле уменьшения износа и технического обслуживания трубопровода.
Дополнительно (или альтернативно) уменьшенный постоянный объемный расход газа в линиях может также значительно способствовать уменьшению шумовых воздействий, связанных в большинстве случаев с таким оборудованием. Так, измеримое уменьшение уровней шума достигается посредством предложенного надлежащим образом функционирующего способа без необходимости предпринятия дополнительных мер, таких как звуковая изоляция и т.д.
В способе, как он описан в настоящем документе, положением открытия клапана предпочтительно можно управлять на основании фактической скорости нагнетающего избыточное давление газа, измеренной ниже по потоку от клапана с помощью устройства измерения уровня объемного расхода или скорости.
Альтернативно или дополнительно положением открытия клапана можно также управлять на основании объемного расхода газа нагнетающего избыточное давление газа, вычисленного на основании фактических давлений выше по потоку и ниже по потоку, измеренных во время нагнетания избыточного давления с помощью соответствующих обычных устройств измерения давления.
Кроме того, от газовой питающей магистрали к одному или нескольким входам шлюзового загрузочного бункера может быть предоставлена другая линия, которая содержит клапан, присоединенный к фурме Лаваля ниже по потоку, которым клапаном можно управлять для открывания во время нагнетания избыточного давления, предпочтительно ближе к концу нагнетания избыточного давления, когда давление в буферной емкости понижается к своим нижним значениям давления.
Если насыпной материал может реагировать в присутствии кислорода, источник имеющего избыточное давление газа может быть представлен любым соответствующим источником с газом, подходящим для надлежащего использования, таким как воздух, технологический газ или даже инертный газ. На практике источник, таким образом, может быть представлен газовой питающей магистралью, такой как источник инертного газа или технологического газа, и/или он может быть представлен промежуточной буферной емкостью, расположенной между клапаном, и газовой питающей магистралью, посредством которой она запитывается/заполняется.
Ниже также раскрывается применение клапана и управляющего модуля, выполненного с возможностью управления открыванием данного клапана, для предоставления нагнетающего избыточное давление газа к шлюзовому загрузочному бункеру при заданном постоянном объемном расходе газа в устройстве для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере.
Прежде всего, изобретение относится к вышеупомянутому применению для ускоренного нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере путем выбора соответствующего заданного значения объемного расхода газа.
Альтернативно, использование более низкого значения постоянного объемного расхода газа может быть предпочтительно выбрано для сокращения шумовых воздействий и/или износа в нагнетаемом избыточным давлением насыпном материале в загрузочном бункере.
Альтернативно или дополнительно, применение, как оно описано в настоящем документе, может быть выбрано для уменьшения уплотнения насыпного материала во время нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере.
Альтернативно или дополнительно, применение, как оно описано, может быть предусмотрено для эксплуатации существующего устройства для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в
- 3 035254 загрузочном бункере при большей разности давлений между источником имеющего избыточное давление газа и загрузочным бункером с отсутствующим в нем давлением без необходимости изменения размеров или замены частей устройства, таких как, например, инжекторы или диски из спеченного металла.
Альтернативно или дополнительно, применение, как описано, может быть предусмотрено для эксплуатации существующего устройства для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере при меньшей разности давлений между источником имеющего избыточное давление газа и шлюзовым загрузочным бункером с присутствующим в нем давлением без необходимости изменения размеров или замены частей устройства, таких как, например, инжекторы или диски из спеченного металла.
В еще одном аспекте изобретения предлагается устройство для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере, причем устройство содержит загрузочный бункер, выполненный в виде шлюзового загрузочного бункера для размещения насыпного материала, источник имеющего избыточное давление газа, линии, выполненные для транспортировки имеющего избыточное давление газа от источника к одному или нескольким входам шлюзового загрузочного бункера, расположенный в линиях клапан, причем устройство отличается тем, что клапан является управляемым клапаном, положение открытия которого является управляемым посредством управляющего модуля, причем управляющий модуль выполнен для управления положением открытия клапана с целью предоставления нагнетающего избыточное давление газа к шлюзовому загрузочному бункеру при заданном постоянном объемном расходе газа.
Положение открытия клапана является управляемым посредством управляющего модуля на основании фактического уровня объемного расхода нагнетающего избыточное давление газа, измеренного ниже по потоку от клапана с помощью устройства измерения уровня объемного расхода или скорости. Альтернативно или дополнительно, положение открытия клапана является управляемым посредством управляющего модуля на основании уровня объемного расхода нагнетающего избыточное давление газа, вычисленного на основании фактических давлений выше по потоку и ниже по потоку, измеренных во время нагнетания избыточного давления с помощью соответствующих обычных устройств измерения давления.
Как уже упомянуто выше в контексте предложенного способа, источник имеющего избыточное давление газа может быть представлен газовой питающей магистралью и/или промежуточной буферной емкостью, расположенной между газовой питающей магистралью и клапаном.
В контексте настоящего изобретения уровень объемного расхода газа считают постоянным, если его значение колеблется не более чем на 10%, предпочтительно не более чем на 5% на протяжении периода, когда по меньшей мере 80% необходимого объема нагнетающего избыточное давление газа, а предпочтительно 90% этого объема поставляются в загрузочный бункер.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты изобретения далее описываются в качестве примера со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых фиг. 1 является схематическим представлением варианта осуществления предпочтительного устройства согласно настоящему изобретению или пригодного к применению в способе согласно настоящему изобретению, фиг. 2 является схематическим представлением другого варианта осуществления предпочтительного устройства согласно настоящему изобретению или пригодного к применению в способе согласно настоящему изобретению, и фиг. 3 является графиком, который показывает давление в шлюзовом загрузочном бункере и объемный расход газа как функцию от времени в способе нагнетания избыточного давления в шлюзовой загрузочный бункер.
Более подробная информация и преимущества настоящего изобретения являются очевидными из последующего детализированного описания нескольких неограничивающих вариантов осуществления со ссылками на приложенные чертежи.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Со ссылками на фиг. 1 предоставляется устройство для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере, выполненном в виде шлюзового загрузочного бункера 29 для размещения насыпного материала, такого как угольный порошок. Для транспортировки имеющего избыточное давление газа от источника (непосредственно или через буферную емкость) к одному или нескольким входам 30 шлюзового загрузочного бункера 29 обеспечиваются несколько линий 22, 26, 28. На линиях расположен управляемый клапан 34, 35, и его положением открытия может управлять управляющий модуль (не представлен отдельно). Этот управляющий модуль запрограммирован для управления положением открытия клапана с целью предоставления нагнетающего избыточное давление газа к шлюзовому загрузочному бункеру при заданном постоянном объемном расходе газа, создавая, таким образом, постоянные фактические скорости нагнетающего избыточное давление газа в трубопроводе, на дисках 30 из спеченного металла и в насыпном материале в шлюзовом загрузочном бункере 29.
Регулирующий расход газа клапан (управляемый клапан) может эксплуатироваться двумя различ- 4 035254 ными способами, причем оба способа приводят к требуемому постоянному объемному расходу газа (оба способа представлены только для иллюстрации на одном чертеже):
либо измерительное устройство 31 для объемного расхода (или скорости) (FT) монтируется в трубопроводе нагнетающего избыточное давление газа, присоединяющем буферную емкость 27 к шлюзовому загрузочному бункеру 29. Заданное значение постоянного объемного расхода является фиксированным. Контроллер расхода (управляющий модуль) воздействует на регулирующий клапан 34, 35 таким образом, что фактическое значение объемного расхода, измеренное на измерительном устройстве 31, совпадает с заданным значением;
либо в контроллер введена характеристика регулирующего клапана 34, 35, то есть создаваемый посредством клапана массовый расход в зависимости от уровня давления, измеренного на устройстве 32 выше по потоку (РТ), уровня давления, измеренного на устройстве 33 ниже по потоку, и положения открытия клапана. Для поддержания фиксированного объемного расхода нагнетающего избыточное давление газа, и таким образом, фиксированных скоростей нагнетающего избыточное давление газа непрерывно вычисляется соответствующее значение массового расхода, обусловленное уровнем давления, измеренным на устройстве 33. Контроллер соответственно управляет положением открытия клапана, таким способом, что получают (непрерывно повышающийся) массовый расход, причем заданное значение для положения открытия клапана является результатом уровней давления выше по потоку на устройстве 32 и ниже по потоку на устройстве 33, а также значения массового расхода.
Объемным расходом нагнетающего избыточное давление газа, поставляемого непосредственно от питающей магистрали 21 технологического газа, можно управлять таким же способом с использованием управляемого клапана 35. Давление выше по потоку в данном случае представлено уровнем давления в этой питающей магистрали технологического газа. Каждый раз, когда монтируется буферная емкость для нагнетающего избыточное давление газа, самые низкие уровни давления, и таким образом, наилучший эффект управления объемным расходом нагнетающего избыточное давление газа, как описано, достигаются, когда нагнетающий давление газ поставляется от буферной емкости.
Фиг. 2 показывает вариант осуществления, подобный показанному на фиг. 1, в котором клапан 35 в пределах линии 22 от магистрали поставки, однако, выполнен в качестве простого клапана включения/выключения (открывания/закрывания) со связанной фурмой Лаваля. Такая конфигурация прежде всего является полезной, когда шлюзовой загрузочный бункер 29 предназначается, главным образом, для нагнетания в нем избыточного давления предварительно/главным образом от буферной емкости 27. В случае некорректной работы контура буферной емкости полный цикл эксплуатации по нагнетанию избыточного давления может тогда быть выполнен от питающей магистрали обычным способом.
В любом случае, когда давление в буферной емкости понижается к низким значениям давления, клапан 35 (будь то версия на фиг. 1 или 2) может (управляемо) открываться к концу цикла нагнетания избыточного давления.
В качестве иллюстрации одного из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть сделано следующее вычисление: p1 является начальным (абсолютным) уровнем давления в шлюзовом загрузочном бункере, р2 - заключительным (абсолютным) уровнем давления в шлюзовом загрузочном бункере. Нагнетание избыточного давления выполняется либо с постоянным массовым расходом (посредством фурмы Лаваля с постоянным уровнем давления выше по потоку), либо с постоянным объемным расходом (посредством клапана, которым управляют, как описано в настоящем документе), причем максимальная фактическая скорость газа в случае нагнетания избыточного давления с постоянным массовым расходом равняется фактической постоянной скорости газа в случае нагнетания избыточного давления с постоянным объемным расходом, а отношение временных продолжительностей нагнетания избыточного давления с постоянным объемным расходом и нагнетания избыточного давления с постоянным массовым расходом равняется In^/pQ/Kp^pQ/pJ, где ра является (абсолютным) атмосферным давлением, a ln - натуральным логарифмом. Пример: p1=0 бар (изб.)=1 бар (атм.), р2=9 бар (изб.)=10 бар (атм.), ра=0 бар (изб.)=1 бар (атм.) Отношение временных продолжительностей нагнетания избыточного давления принимает значение ln(p2/p1)/[(p2-p1)/pa]=0,256, то есть продолжительность времени нагнетания избыточного давления может быть уменьшена примерно на 74%, в то время как максимальная фактическая скорость газа и максимальное падение давления на дисках из спеченного металла, а также в насыпном материале остаются постоянными, а уровень шума остается близким к постоянному (уровень шума прежде всего обуславливается фактической газовой скоростью и немного повышается пропорционально логарифму уровня давления).
Соответствующий иллюстративный пример также изображен на графике на фиг. 3, причем результаты с точки зрения давления в загрузочном бункере и объемного расхода газа показаны как функция от времени для эксплуатационного цикла по нагнетанию избыточного давления согласно настоящему изобретению с постоянным объемным расходом (VAC) - кривые (2) и (4), по сравнению с эксплуатацией обычной конфигурации (1YD) с использованием клапана и фурмы Лаваля - кривые (1) и (3). Показанные примеры основываются на следующих предположениях: емкость нагнетающего избыточное давление газа имеет полезный объем 65 м3, а начальное давление составляет 17 бар (атм.), подлежащий нагнетанию избыточного давления шлюзовой загрузочный бункер имеет доступный для газа объем 22 м3, а за- 5 035254 ключительное давление составляет 12 бар (атм.), максимальный объемный расход газа не должен превышать 3,54 м3/с. Как видно на фиг. 3, уменьшение необходимого для нагнетания избыточного давления в шлюзовой загрузочный бункер времени является чрезвычайно значительным и неожиданным, от обычных 76 с до всего лишь 15,4 с, что тем более примечательно, поскольку это уменьшение может быть достигнуто с помощью только лишь незначительных модификаций существующих устройств.
Предложенное изобретение не ограничивается вариантами осуществления и конкретными применениями, относящимися к инжектированию угля в доменную печь. Оно также может быть приложено к другим установкам, включая сюда нагнетаемые загрузочные бункеры, содержащие порошковые материалы, которым требуется периодическое нагнетание избыточного давления в загрузочные бункеры.
Ссылочные обозначения.
- источник имеющего избыточное давление газа,
- трубопровод от источника имеющего избыточное давление газа к загрузочному бункеру,
- трубопровод от источника имеющего избыточное давление газа к буферной емкости,
- буферная емкость,
- трубопровод от буферной емкости к загрузочному бункеру,
- (шлюзовой) загрузочный бункер,
- входы загрузочного бункера (например, диски из спеченного металла),
- датчик объемного расхода газа или скорости,
- датчик давления выше по потоку от клапана (например, на буферной емкости),
- датчик давления ниже по потоку от клапана (например, на загрузочном бункере),
- управляемый клапан буферной емкости,
- (управляемый) клапан питающей магистрали.

Claims (4)

1. Способ нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере, при осуществлении которого подают имеющий избыточное давление газ в загрузочный бункер для повышения давления насыпного материала, причем загрузочный бункер выполнен в виде шлюзового загрузочного бункера (29), содержащего насыпной материал, источник имеющего избыточное давление газа, линии (22, 26, 28) для транспортировки имеющего избыточное давление газа от источника к одному или нескольким входам (30) шлюзового загрузочного бункера, расположенный в линиях клапан, отличающийся тем, что положением открытия клапана (34, 35) управляют для предоставления нагнетающего избыточное давление газа к шлюзовому загрузочному бункеру при заданном постоянном объемном расходе газа, причем положением открытия клапана (34, 35) управляют на основании фактического объемного расхода газа нагнетающего избыточное давление газа, измеренного ниже по потоку от клапана с помощью устройства (31) измерения объемного расхода или скорости, и/или на основании объемного расхода газа нагнетающего избыточное давление газа, вычисленного на основании фактических давлений выше по потоку и ниже по потоку, измеренных во время нагнетания избыточного давления с использованием устройства (32, 33) измерения давления.
2. Способ по п.1, в котором источник имеющего избыточное давление газа является газовой питающей магистралью (21) и/или промежуточной буферной емкостью (27), расположенной между газовой питающей магистралью и клапаном (34, 35).
3. Устройство для осуществления способа нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере по любому из пп.1 и 2, содержащее загрузочный бункер, выполненный в виде шлюзового загрузочного бункера (29) для размещения насыпного материала, источник имеющего избыточное давление газа, линии (22, 26, 28), выполненные для транспортировки имеющего избыточное давление газа от источника к одному или нескольким входам (30) шлюзового загрузочного бункера, расположенный в линиях клапан, причем устройство отличается тем, что клапан является управляемым клапаном (34, 35), положение открытия которого является управляемым посредством управляющего модуля, причем управляющий модуль выполнен для управления положением открытия клапана с целью предоставления нагнетающего избыточное давление газа к шлюзовому загрузочному бункеру при заданном постоянном объемном расходе газа и положение открытия клапана (34, 35) является управляемым посредством управляющего модуля на основании фактического объемного расхода нагнетающего избыточное давление газа, измеренного ниже по потоку от клапана с помощью устройства (31) измерения объемного расхода или скорости, и/или на основании объемного расхода нагнетающего избыточное давление газа, вычисленного на основании фактических давлений выше по потоку и ниже по потоку, измеренных во время нагнетания избыточного давления с использованием устройства (32, 33) измерения давления.
4. Устройство по п.3, в котором источник имеющего избыточное давление газа является газовой питающей магистралью (21) и/или промежуточной буферной емкостью (27), расположенной между газовой питающей магистралью и клапаном (34, 35).
EA201790509A 2014-09-03 2015-09-02 Способ и устройство для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере EA035254B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU92534A LU92534B1 (en) 2014-09-03 2014-09-03 Enhanced pressurising of bulk material in lock hoppers
PCT/EP2015/070086 WO2016034644A1 (en) 2014-09-03 2015-09-02 Pressurising of bulk material in lock hoppers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201790509A1 EA201790509A1 (ru) 2017-08-31
EA035254B1 true EA035254B1 (ru) 2020-05-21

Family

ID=51585152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201790509A EA035254B1 (ru) 2014-09-03 2015-09-02 Способ и устройство для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10150925B2 (ru)
EP (1) EP3188991B1 (ru)
JP (1) JP6605589B2 (ru)
KR (1) KR102391089B1 (ru)
CN (1) CN107074463B (ru)
AU (1) AU2015310875B2 (ru)
BR (1) BR112017004337B1 (ru)
CA (1) CA2959966C (ru)
EA (1) EA035254B1 (ru)
LU (1) LU92534B1 (ru)
UA (1) UA120941C2 (ru)
WO (1) WO2016034644A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU92813B1 (en) * 2015-09-02 2017-03-20 Wurth Paul Sa Enhanced pressurising of bulk material in lock hoppers
JP6742746B2 (ja) * 2016-02-08 2020-08-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 粉体供給ホッパの加圧システム、ガス化設備およびガス化複合発電設備ならびに粉体供給ホッパの加圧方法
US10494200B2 (en) 2016-04-25 2019-12-03 Chevron Phillips Chemical Company Lp Measurement of product pellets flow rate
GB201701477D0 (en) * 2017-01-30 2017-03-15 Schenck Process Uk Ltd Depressurisation apparatus
DE102017214562A1 (de) * 2017-08-21 2019-02-21 Putzmeister Mörtelmaschinen GmbH Baustoff-Druckluftförderer
JP7039795B2 (ja) * 2018-02-23 2022-03-23 三菱重工業株式会社 粉体供給ホッパ加圧装置、ガス化炉設備およびガス化複合発電設備ならびに粉体供給ホッパ加圧装置の制御方法
CN109178945B (zh) * 2018-07-25 2020-06-16 华北水利水电大学 一种基于流态和压力特征联控的密相气力输送系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0202796A2 (en) * 1985-05-17 1986-11-26 Fuller Company Apparatus and process for pneumatically conveying particulate material
US5265983A (en) * 1992-06-02 1993-11-30 The Babcock & Wilcox Company Cascading pressure continuous blow bottle
WO1997027135A1 (en) * 1996-01-22 1997-07-31 Comalco Aluminium Limited Dense phase transport
WO2004106199A1 (de) * 2003-06-02 2004-12-09 Paul Wurth S.A. Vorrichtung zum kontinuierlichen einspeisen eines pulverförmigen feststoffs in eine pneumatische förderleitung

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2707132A (en) * 1951-11-23 1955-04-26 Baresch Charles Albert Pneumatic conveyor apparatus
GB932746A (en) * 1960-03-08 1963-07-31 Atlas Copco Ab Improvements in remote control apparatus controlling a number of operations
US3385635A (en) * 1963-01-21 1968-05-28 Interconsult Ab Apparatus for unloading pulverulent bulk cargo from ships
US3776599A (en) * 1966-01-03 1973-12-04 Cons Eng Co Self-purging, pneumatic conveying apparatus including fluid flow pumps on scales, with agitator, vacuum filled, with material dryer, and of varied means of sequential value operation
US4391860A (en) * 1981-01-21 1983-07-05 Eutectic Corporation Device for the controlled feeding of powder material
US4502819A (en) * 1981-06-12 1985-03-05 Denka Engineering Kabushiki Kaisha Constant discharge device in a conveyor for powdery and granular materials
US4784533A (en) * 1986-10-14 1988-11-15 Combustion Engineering, Inc. Solids feeder
US4792235A (en) * 1987-09-21 1988-12-20 Fuller Company Gaseous fluid supply system for a vessel
US5071289A (en) * 1989-12-27 1991-12-10 Alpheus Cleaning Technologies Corp. Particulate delivery system
LU88422A1 (fr) * 1993-11-03 1995-07-10 Wurth Paul Sa Procédé d'introduction d'un deuxième débit d'un matériau pulvérulent dans une conduite de transport pneumatique véhiculant un premier débit réglable de matière pulvérulente
JP3463188B2 (ja) * 1997-10-31 2003-11-05 赤武エンジニアリング株式会社 粉粒体の気送装置
SE510507C2 (sv) * 1998-01-09 1999-05-31 Paer Wellmar Förfarande och anläggning för pneumatisk transport av fasta partiklar
DE19949659C2 (de) * 1999-10-14 2002-06-13 Wagner Internat Ag Altstaetten Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Pulvermenge oder Pulvermengenänderung in einem Behälter
CN100453430C (zh) * 2005-04-21 2009-01-21 南京压缩机股份有限公司 粉粒物料气力输送系统的节能方法
US8337122B2 (en) * 2009-11-09 2012-12-25 Magnum Systems, Inc. Continuous semi-dense pneumatic conveying system and method
JP5738046B2 (ja) * 2011-04-07 2015-06-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 石炭ガス化石炭移送システム
CN103274216A (zh) * 2013-06-24 2013-09-04 孙家鼎 无仓泵式数控浓相气力输灰系统
LU92813B1 (en) * 2015-09-02 2017-03-20 Wurth Paul Sa Enhanced pressurising of bulk material in lock hoppers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0202796A2 (en) * 1985-05-17 1986-11-26 Fuller Company Apparatus and process for pneumatically conveying particulate material
US5265983A (en) * 1992-06-02 1993-11-30 The Babcock & Wilcox Company Cascading pressure continuous blow bottle
WO1997027135A1 (en) * 1996-01-22 1997-07-31 Comalco Aluminium Limited Dense phase transport
WO2004106199A1 (de) * 2003-06-02 2004-12-09 Paul Wurth S.A. Vorrichtung zum kontinuierlichen einspeisen eines pulverförmigen feststoffs in eine pneumatische förderleitung

Also Published As

Publication number Publication date
CA2959966A1 (en) 2016-03-10
LU92534B1 (en) 2016-03-04
EP3188991A1 (en) 2017-07-12
KR20170047358A (ko) 2017-05-04
BR112017004337B1 (pt) 2021-11-09
JP6605589B2 (ja) 2019-11-13
KR102391089B1 (ko) 2022-04-26
BR112017004337A2 (pt) 2017-12-05
EP3188991B1 (en) 2020-04-15
AU2015310875A1 (en) 2017-04-20
CA2959966C (en) 2022-08-30
AU2015310875B2 (en) 2020-04-16
WO2016034644A1 (en) 2016-03-10
EA201790509A1 (ru) 2017-08-31
JP2017532266A (ja) 2017-11-02
US10150925B2 (en) 2018-12-11
CN107074463A (zh) 2017-08-18
US20170283720A1 (en) 2017-10-05
UA120941C2 (uk) 2020-03-10
CN107074463B (zh) 2020-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA035254B1 (ru) Способ и устройство для нагнетания избыточного давления в насыпной материал в загрузочном бункере
ES2920778T3 (es) Aparato de transporte neumático
US10151621B2 (en) Dispensing assembly with continuous loss of weight feed control
RU2612893C2 (ru) Установка для распределения вещества посредством пневматической транспортировки, содержащая устройство для сброса давления в находящемся под давлением резервуаре, в котором хранится это вещество
EA035165B1 (ru) Усовершенствованное нагнетание насыпного материала в шлюзовых загрузочных бункерах
JPH06255778A (ja) ばら荷用空圧搬送装置
KR101355559B1 (ko) 고압 분체원료 기류수송장치
JPH0711313A (ja) 微粉炭吹込み制御方法
CN203190809U (zh) 一种高、低压结合的石油焦粉燃烧输送系统
JPH1081908A (ja) 微粉炭吹き込み方法
RU1791300C (ru) Способ управлени установкой дл пневматического транспортировани сыпучего материала камерным питателем по транспортному трубопроводу и устройство дл его осуществлени
JP2011140377A (ja) 粉体圧送装置及び粉体圧送方法
JPH10279957A (ja) 粉体供給方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM