專利名稱：一種粉體輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種粉體輸送裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于粉體輸送技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本實用新型涉及一種粉體輸送裝置。
背景技術(shù)：
高濃度密相輸送技術(shù)是相對于低濃度稀相輸送技術(shù)所提出的一種固體顆粒(粉體)輸送技術(shù)。眾所周知，粉體的高濃度密相輸送技術(shù)一般具有能耗低、輸送能力大、輸料范圍廣、管道及物料磨損小、節(jié)省載氣消耗和氣體動力源、節(jié)約管道材料消耗的特點。同時， 高濃度密相輸送技術(shù)還有利于降低管道輸送靜電的產(chǎn)生，提高輸送易燃、易爆物料安全性。 對有熱量需求的場合，高濃度密相輸送技術(shù)載氣量少的特點意味著被帶走的熱量減小，有利于保持溫度，降低燃料消耗。因此，憑借高濃度密相輸送技術(shù)的上述優(yōu)勢，固體顆粒(粉體)高濃度密相輸送技術(shù)特別適合于有顆粒輸送需要特別是有特殊輸送要求的場合，如熱敏性物料和化學穩(wěn)定性較差物料的輸送、尾氣需要回收及尾氣組分要求嚴格的燃燒器送料、對水份含量有嚴格要求物料的輸送等，可廣泛應(yīng)用于包括電力、水泥工業(yè)、能源化工、工業(yè)窯爐等在內(nèi)的諸多生產(chǎn)領(lǐng)域。CN1259478公開了一種將固體顆粒從低壓上位容器輸送到高壓下位容器的方法及其裝置。上位容器和中間容器之間的上顆粒輸送管設(shè)有上顆粒堆止機構(gòu)，中間容器和下位容器之間的下顆粒輸送管設(shè)有下顆粒堆止機構(gòu)。顆粒流動的中止靠顆粒在上、下顆粒堆止機構(gòu)的自然堆止，而顆粒的流動則靠通入氣流破壞顆粒的自然堆止狀態(tài)來實現(xiàn)。CN2764742 公開了一種涌流式氣力輸送裝置，它包括儲料倉和發(fā)送罐，所述儲料倉的出口通過閥組件與發(fā)送罐的進料口連接；發(fā)送罐上、中部分別設(shè)置有兩個通過閥組件與氣源相連接的進氣口，所述發(fā)送罐的出料口通過輸送管道與料庫相連接，還包括減壓組件，所述減壓組件包括插板閥和另一個閥門，閥門與儲料倉相連接，插板閥與發(fā)送罐的上部相連接；所述發(fā)送罐出料口上依次連接閥門和三通的一端，三通的另兩端分別與氣源管道和輸送管道相連接。 CN101941594A公開了一種固體顆粒輸送設(shè)備，它包括上封頭、下封頭、筒體、導流管、噴射器、錐形導流體和沖送器；所述的錐形導流體位于設(shè)備筒體下部，與筒體之間形成密閉連接；所述的導流管固定在錐形導流體底部，與下封頭形成密閉連接；所述的噴射器設(shè)置在導流管內(nèi)，其主軸線與導流管軸線重合；所述的沖送器與導流管底部連接。不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段的粉體密相輸送技術(shù)大多采用了氣力加壓輸送的方式，即首先將粉體進行流態(tài)化處理，然后鼓入高壓載氣將粉體以半連續(xù)或者柱塞形式輸送至指定地點或容器。這種輸送方式往往系統(tǒng)龐大，過程復(fù)雜，而且此技術(shù)通常采取在輸送管道中補加一定量的高壓氣體以維持管道內(nèi)輸送動力的做法，造成載氣消耗量上升，操作要求高，運行連續(xù)性、穩(wěn)定性差。以能源化工中的干粉加壓煤氣化工藝為例，現(xiàn)有氣化工藝粉體輸送技術(shù)由常壓、加壓、變壓、加料器和稱重計量器等多個單元組成并配有大量壓力、溫度和料位指示儀器，為保證輸送的連續(xù)性，氣力加壓系統(tǒng)一般設(shè)置有一個升壓料斗和兩個交替使用的加使用，過程繁瑣，制約因素多，故障率高，設(shè)備投資大。干煤粉輸送系統(tǒng)的不先進嚴重影響到氣化爐溫的控制，進而導致爐溫波動大，有效成分含量不穩(wěn)定，液態(tài)排渣不暢， 觸發(fā)停車率偏高，更有甚者將可能引起安全事故，造成人員傷亡。本實用新型人針對上述現(xiàn)有粉體加壓輸送技術(shù)的不足，在經(jīng)過大量實驗研究和加工的基礎(chǔ)上完成了本實用新型。

實用新型內(nèi)容[要解決的技術(shù)問題]本實用新型的目的是提供一種粉體輸送裝置。[技術(shù)方案]本實用新型是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。本實用新型涉及一種粉體輸送裝置。該粉體輸送裝置由粉體貯存系統(tǒng)A、粉體加壓輸送系統(tǒng)B、粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng) C、粉體稱量系統(tǒng)D和粉體回收系統(tǒng)E組成，所述的粉體首先進入粉體貯存系統(tǒng)A，然后在其重力和粉體加壓器所產(chǎn)生的負壓作用下進入粉體加壓輸送系統(tǒng)B，接著通過粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C，對所述的粉體進行流量控制后其粉體以連續(xù)方式排出；在開車前建立穩(wěn)流狀態(tài)或獲取流量測量儀校驗系數(shù)時，從粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C排出的加壓粉體通過閥門轉(zhuǎn)換進入粉體稱量系統(tǒng)D，進行稱量并計算粉體流量測量儀的校驗系數(shù)，再經(jīng)粉體回收系統(tǒng)E 減壓后返回粉體貯存系統(tǒng)循環(huán)利用；所述的粉體貯存系統(tǒng)A由粉體儲倉1、粉體進口 2、氮氣進口 3、袋式除塵器4與料位計5組成，它們都位于所述粉體儲倉1頂部，而在粉體儲倉1四周外壁上鋪裝保溫材料； 粉體儲倉1頂部通過減壓罐四的出口閥門36與減壓罐四連接，而粉體儲倉1底部通過粉體加壓器9的加壓器入口閥6與粉體加壓器9連接；所述粉體加壓輸送系統(tǒng)B由粉體加壓器9、加壓器入口閥6、加壓器出口閥12和壓力檢測器8、11、14、15組成；所述壓力檢測器8、11用于檢測在粉體加壓器9進口與出口處的壓力，所述壓力檢測器14、15用于檢測在由粉體加壓器9出口到料斗18之間管道中的壓力變化；由粉體加壓器9排出的粉體經(jīng)過出口閥12與閥門27以連續(xù)方式排出，送到待處理設(shè)備中，或通過料斗18的料斗進口閥沈進入粉體稱量系統(tǒng)D ；所述粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C由粉體流量測量儀51、流量調(diào)節(jié)計算器52與驅(qū)動電機調(diào)頻控制器53組成；粉體流量測量儀51安裝在粉體加壓器9出口管道上；流量調(diào)節(jié)計算器52分別與粉體流量測量儀51和驅(qū)動電機調(diào)頻控制器53連接，粉體流量測量儀51測定的粉體瞬時流量經(jīng)轉(zhuǎn)變成電信號后傳導至流量調(diào)節(jié)計算器52，它將接受的電信號與設(shè)定的電信號進行比對和計算，其計算結(jié)果以電信號傳送至驅(qū)動電機調(diào)頻控制器53，從而控制調(diào)節(jié)驅(qū)動電機10轉(zhuǎn)速以改變粉體加壓器9的粉體輸出流量；所述粉體稱量系統(tǒng)D由料斗18、位于料斗18上部的電子秤19和溫度測量裝置20、 位于料斗18頂部的料位計21、過壓保護裝置22、排空口 23、壓力檢測器M、料斗出口閥25 和料斗進口閥沈組成；所述料斗18頂部通過料斗進口閥沈與加壓器出口閥12連接，所述料斗18底部通過料斗出口閥25與減壓罐四頂部連接；所述粉體回收系統(tǒng)E由減壓罐四、位于減壓罐四上部的溫度檢測裝置30、位于減壓罐四頂部的料位計31、過壓保護裝置32、排空口 33和壓力檢測裝置34、位于減壓罐四底部的出口閥門36組成，減壓罐四底部通過出口閥門36與粉體儲倉1上部連接。根據(jù)本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述的粉體是一種或多種選自水泥、煤炭、 石灰石粉末、窯爐灰渣、煤灰渣或各種礦渣的粉體。根據(jù)本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述粉體含水量是以所述粉體重量計 40%以下，其直徑< IOmm的顆粒是以所述粉體重量計100%。根據(jù)本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述的粉體加壓器9由活塞桿40、活塞 41、活塞腔體42、殼體43、進口止回閥44、第一隔膜45、隔膜腔46、第二隔膜47、粉體加壓腔 48、出口止回閥49組成；活塞腔體42是由活塞41、第一隔膜45與粉體加壓器9殼體43形成的；隔膜腔46是由第一隔膜45與第二隔膜47形成的；粉體加壓腔48是由第二隔膜47、 進口止回閥44、出口止回閥49與殼體43形成的。根據(jù)本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，粉體流量測量儀51根據(jù)其測量的粉體瞬時流速，粉體濃度、管道截面積與校驗系數(shù)，按照下述公式(1)計算出粉體瞬時質(zhì)量流量W=p XSXvX α(1)式中W 粉體質(zhì)量流量，Kg/s ；ρ 粉體濃度，Kg/m3 ；S:管道截面積，m2;ν 粉體瞬時流速，m/s ；α 校驗系數(shù)。根據(jù)本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，進口止回閥44與出口止回閥49是用耐磨鋼、硬質(zhì)鋼或陶瓷制成的浮球閥。根據(jù)本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述粉體儲倉1與粉體加壓器9的高度差是2m 25m。根據(jù)本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述的料位計5、21或31是超聲波料位計。根據(jù)本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述的壓力檢測器8、11、14、15、24或34 是隔膜式壓力測量計。根據(jù)本實用新型的另一種優(yōu)選實施方式，所述的電子秤19是指LDCS電子料斗秤。
以下結(jié)合附圖將更詳細地描述本實用新型。本實用新型涉及一種粉體輸送裝置，具體結(jié)構(gòu)參見附圖1。該粉體輸送裝置由粉體貯存系統(tǒng)A、粉體加壓輸送系統(tǒng)B、粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng) C、粉體稱量系統(tǒng)D和粉體回收系統(tǒng)E組成。所述的粉體首先進入粉體貯存系統(tǒng)A，在其重力和粉體加壓器所產(chǎn)生的負壓作用下進入粉體加壓輸送系統(tǒng)B，經(jīng)加壓到設(shè)定值后的粉體接著通過粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C， 對所述的粉體進行流量控制后其粉體以連續(xù)方式排出。在開車前建立穩(wěn)流狀態(tài)或獲取流量測量儀校驗系數(shù)時，從粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C排出的加壓粉體通過閥門轉(zhuǎn)換進入粉體稱量系統(tǒng)D，進行稱量并計算粉體流量測量儀的校驗系數(shù)，再經(jīng)粉體回收系統(tǒng)E減壓后返回粉體貯存系統(tǒng)循環(huán)利用。[0037]所述的粉體貯存系統(tǒng)A由粉體儲倉1、粉體進口 2、氮氣進口 3、袋式除塵器4與料位計5組成，它們都位于所述粉體儲倉1頂部，而在粉體儲倉1四周外壁上鋪裝保溫材料； 粉體儲倉1頂部通過減壓罐四的出口閥門36與減壓罐四連接，而粉體儲倉1底部通過粉體加壓器9的加壓器入口閥6與粉體加壓器9連接。根據(jù)本實用新型，所述的粉體應(yīng)該理解是無數(shù)個固體粒子集合體的總稱。人們知道，任何固態(tài)物質(zhì)都有一定的形狀，占有相應(yīng)的空間，即具有一定的大小尺寸。對于本實用新型而言，凡是達到以粉體重量計100%為直徑< IOmm顆粒的固態(tài)物質(zhì)都適用于本實用新型。因此，本實用新型的粉體例如可以是一種或多種選自水泥、煤炭、石灰石粉末、窯爐灰渣、煤灰渣或各種礦渣的粉體。根據(jù)本實用新型，所述的各種礦渣應(yīng)該理解是在不同礦山開采、選礦及加工冶煉過程中所產(chǎn)生的廢物，例如在礦山開采時產(chǎn)生的脈石、鐵礦選礦所產(chǎn)生的低品位鐵礦石、有色金屬冶煉產(chǎn)生的廢渣等。優(yōu)選地，本實用新型的粉體是一種或多種選自水泥、煤炭、煤灰渣或各種礦渣的粉體。根據(jù)本實用新型，所述粉體含水量是以所述粉體重量計40%以下，其直徑< IOmm 的顆粒是以所述粉體重量計100%。所述各種原料顆粒如果沒有滿足粒度要求時，則需要使用破碎設(shè)備或磨碎設(shè)備對這些原料進行破碎或磨碎，然后使用篩分設(shè)備進行篩分，收集合乎本實用新型粒度要求的顆粒。所述的破碎設(shè)備、磨碎設(shè)備或篩分設(shè)備都是目前固體物料加工中通常使用的在目前市場上銷售的設(shè)備，例如上海世邦機器有限公司生產(chǎn)的破碎機和磨碎機，新鄉(xiāng)市永清篩分機械有限公司生產(chǎn)的振動篩。所述各種原料顆粒如果沒有滿足含水量要求時，則需要使用干燥設(shè)備進行干燥處理，直至達到其含水量要求。所述的干燥設(shè)備是目前固體物料加工中通常使用的在目前市場上銷售的設(shè)備，例如常州萬佳干燥設(shè)備有限公司、江蘇振興干燥設(shè)備有限公司生產(chǎn)的干燥設(shè)備。優(yōu)選地，如煤炭、硫磺等之類的可燃、易燃物質(zhì)需要進行干燥時，則應(yīng)該在如氮氣之類的惰性氣體保護下進行干燥處理。所述的粉體貯存系統(tǒng)A有一個粉體儲倉1，它是底部為錐型的圓柱形儲倉，符合上述本實用新型要求的粉體由位于粉體儲倉1頂部的粉體進口 2進入粉體儲倉1中。在粉體儲倉1頂部設(shè)有氮氣進口 3，通入氮氣以防止空氣進入粉體儲倉1中，可以起到穩(wěn)定粉體含水量的作用，同時還可以避免對粉體產(chǎn)生其它不利的影響。通入氮氣的流量與壓力對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，可以很容易根據(jù)該裝置規(guī)模與具體實施情況進行確定。粉體儲倉1頂部設(shè)有料位計5，以保證粉體儲倉1內(nèi)的料位保持穩(wěn)定，便于該裝置平穩(wěn)運行。所述的料位計5是目前市場上銷售的超聲波料位計，例如上海思派電子科技有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。粉體儲倉1頂部的放空口處設(shè)計有袋式除塵器4，從粉體儲倉1頂部排出的氣體通過袋式除塵器4排出，以避免排出氣體所攜帶的粉粒對環(huán)境造成不利的影響。在本實用新型中，所述袋式除塵器4選用具有除塵動能大、效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、 安裝容易、維護方便的防暴型袋式除塵器，使用這種除塵器可以在其出口達到干粉體濃度(50mg/Nm3。所述的袋式除塵器是目前市場上銷售的產(chǎn)品，例如青島雙星環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。粉體儲倉1在其四周外壁上鋪裝保溫材料進行保溫，以保證粉體在粉體儲倉1內(nèi)維持在一定溫度，從而避免因溫度變化對所述粉體產(chǎn)生不良的影響，保證本實用新型裝置正常運行。所述的保溫材料是目前廣泛銷售使用的保溫材料，例如廊坊格瑞玻璃棉制品有限公司生產(chǎn)的玻璃棉。所述粉體加壓輸送系統(tǒng)B由粉體加壓器9、加壓器入口閥6、加壓器出口閥12和壓力檢測器8、11、14、15組成。粉體加壓輸送系統(tǒng)B包括粉體加壓器9、在粉體儲倉1與壓力檢測器8之間的加壓器入口閥6、在加壓器入口閥6與粉體加壓器9之間的壓力檢測器8， 在粉體加壓器9與加壓器出口閥12之間的壓力檢測器11，在加壓器出口閥12與料斗進口閥沈之間的壓力檢測器14以及在料斗進口閥沈與粉體稱量系統(tǒng)D之間的壓力檢測器15， 在壓力檢測器14與料斗進口閥沈之間設(shè)置一個排出所述粉體的支管，在該支管上安裝閥門27。粉體儲倉1內(nèi)的粉體通過其底部的加壓器入口閥6和管道進入粉體加壓器9內(nèi)。 本實用新型中，所述的粉體加壓器9是隔膜式活塞加壓器。所述粉體加壓器9具有活塞直徑大的特點，確定往復(fù)沖程長度后，可以調(diào)節(jié)活塞的往復(fù)沖程次數(shù)；設(shè)計在每分鐘40 60次的沖程條件下運行，在此低沖程情況下，單位時間內(nèi)粉體加壓器9進出口閥的開閉次數(shù)大為減少，隔膜、閥座、閥芯錐體的使用壽命將大幅延長。為簡化說明，本申請說明書僅以多缸隔膜式活塞加壓器中的單個活塞隔膜加壓單元為例進行結(jié)構(gòu)說明。所述單個活塞隔膜加壓單元的結(jié)構(gòu)如附圖2所示。它由活塞桿40、活塞41、活塞腔體42、殼體43、進口止回閥44、 第一隔膜45、隔膜腔46、第二隔膜47、粉體加壓腔48、出口止回閥49組成；活塞腔體42是由活塞41、第一隔膜45與粉體加壓器9殼體43形成的；隔膜腔46是由第一隔膜45與第二隔膜47形成的；粉體加壓腔48是由第二隔膜47、進口止回閥44、出口止回閥49與殼體 43形成的。在驅(qū)動電機10的驅(qū)動下，活塞桿40帶動活塞41進行往復(fù)運動，活塞腔體42內(nèi)的液壓驅(qū)動液在活塞41作用下使第一隔膜45進行相應(yīng)的往復(fù)運動，然后通過第二液壓液將這種往復(fù)運動傳遞給第二隔膜47，從而造成粉體加壓腔48的腔體容積也發(fā)生相應(yīng)的增加或減小變化，粉體加壓腔48的腔體內(nèi)壓力也隨之升高或降低。當活塞桿40帶動活塞41 往回運動，造成粉體加壓腔48腔體容積變大時，粉體加壓腔48內(nèi)的壓力降低，粉體加壓器 9入口處39的干粉體將加壓器入口止回閥44沖開，粉體進入粉體加壓腔48內(nèi)。當活塞桿 40帶動活塞41往前運動，造成粉體加壓腔48容積變小時，粉體加壓腔48內(nèi)壓力升高，迫使進口止回閥44受內(nèi)部壓力升高而處于關(guān)閉狀態(tài)，當這種壓力繼續(xù)升高至一定壓力時，出口止回閥49就會被沖開，所述粉體經(jīng)粉體出口 50送出粉體加壓器9，這時粉體加壓腔48內(nèi)壓力降低，出口止回閥49就自動關(guān)閉，緊接著下一個循環(huán)過程，周而復(fù)始達到粉體加壓輸送之目的。為達到連續(xù)、穩(wěn)定輸送粉體的目的，所述粉體加壓器9實際上是多缸隔膜式活塞加壓器，由多個活塞隔膜加壓單元組成，各活塞隔膜加壓單元的運動相位彼此相差2 π /n, 其中η為活塞隔膜加壓單元數(shù)，各活塞隔膜加壓單元結(jié)構(gòu)、大小均一樣，每個活塞隔膜加壓單元都由一套活塞腔體42、隔膜腔46和粉體加壓腔48組成，多個活塞隔膜加壓單元呈并列排放但各自獨立工作，只是各活塞隔膜加壓單元中的粉體加壓腔48進口處39和粉體出口 50是連通的，其連接方式對于活塞式加壓器制造領(lǐng)域和本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，很容易理解。這種多缸往復(fù)式隔膜加壓器可有效克服單缸往復(fù)式加壓裝置瞬時流量不均的缺點，使得輸出粉體的連續(xù)性和穩(wěn)定性得到保障。所述驅(qū)動電機10為無極調(diào)速電機，通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)輸送粉體流量，它是目前市場上普遍銷售的產(chǎn)品，例如上海擺線減速機廠生產(chǎn)的無極調(diào)速電機。所述進、出口止回閥44、49是浮球閥，其材質(zhì)可以為特殊耐磨鋼、硬質(zhì)鋼或陶瓷。所述的隔膜是用目前市場上普遍使用的有機復(fù)合彈性材料制成的。所述第二隔膜47和第一隔膜45獨立工作，這樣確保即使在第二隔膜破損時，該粉體加壓器9內(nèi)部的活塞結(jié)構(gòu)等不被粉體所污染。在粉體加壓器9的輸入管道與輸出管道上分別設(shè)置有壓力檢測器8和11，所述壓力檢測器8、11用于檢測在粉體加壓器9進口與出口處的壓力。在由其輸出管道上相應(yīng)位置設(shè)置壓力檢測器14、15，所述壓力檢測器14、15用于檢測所述粉體在粉體加壓器9出口到料斗18之間管道中的壓力變化，考察粉體在通過管道時的壓力損失及監(jiān)測系統(tǒng)因堵塞而發(fā)生的超壓現(xiàn)象。本實用新型使用的壓力檢測器是隔膜式壓力測量計，例如安徽天康(集團)股份有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。如果所述壓力檢測器14、15檢測的壓力符合規(guī)定壓力，輸送流量也已達到預(yù)先設(shè)定的流量，并且確認流量測量準確無誤，待流量平穩(wěn)后，則將料斗進口閥26關(guān)閉，由粉體加壓器9排出的粉體通過出口閥12與閥門27以連續(xù)方式排出，送到待處理設(shè)備中。所述粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C由粉體流量測量儀51、流量調(diào)節(jié)計算器52與驅(qū)動電機調(diào)頻控制器53組成。粉體流量測量儀51安裝在粉體加壓器9出口管道上；流量調(diào)節(jié)計算器52分別與粉體流量測量儀51和驅(qū)動電機調(diào)頻控制器53連接，由粉體流量測量儀51 測定的粉體瞬時流量經(jīng)轉(zhuǎn)變成電信號后傳導至流量調(diào)節(jié)計算器52，它將接受的電信號與設(shè)定的電信號進行比對和計算，其計算結(jié)果以電信號方式傳送至驅(qū)動電機調(diào)頻控制器53，從而控制調(diào)節(jié)驅(qū)動電機10轉(zhuǎn)速以改變所述粉體的輸出流量。所述的粉體流量測量儀是目前市場上銷售的產(chǎn)品，例如深圳德圖自控工程有限公司銷售的粉體流量測量儀。所述的流量調(diào)節(jié)計算器是目前市場上銷售的產(chǎn)品，例如西化儀(北京)科技有限公司生產(chǎn)的PID調(diào)節(jié)器。所述的驅(qū)動電機調(diào)頻控制器是目前市場上銷售的產(chǎn)品，例如瑞典伊而通公司生產(chǎn)的變頻調(diào)速器。所述的計算是自控儀表中通常采用的比例積分微分(PID)控制算法。當粉體經(jīng)加壓后通過安裝在其管道上的粉體流量檢測儀51，測量出在管道內(nèi)的粉體流速和密度，然后經(jīng)過上述公式1計算得到其管道內(nèi)的粉體瞬時質(zhì)量流量。該粉體質(zhì)量流量值經(jīng)轉(zhuǎn)化成電信號后再傳輸至流量調(diào)節(jié)計算器52，流量調(diào)節(jié)計算器52將此電信號與設(shè)定輸入質(zhì)量流量值的電信號進行比對與計算，根據(jù)其計算值產(chǎn)生的電信號傳輸至驅(qū)動電機調(diào)頻控制器53，對電機10轉(zhuǎn)速進行控制，使驅(qū)動電機10按照驅(qū)動電機調(diào)頻控制器53給出的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，進而控制粉體加壓器9出口的粉體質(zhì)量流量，該質(zhì)量流量又被粉體流量檢測儀51檢測，并把檢測信號輸送至流量調(diào)節(jié)計算器52，這樣循環(huán)控制調(diào)整粉體質(zhì)量流量， 直至達到粉體實際流量與給定輸入流量一致，從而實現(xiàn)粉體加壓器9出口粉體流量調(diào)節(jié)的作用。所述粉體稱量系統(tǒng)D由料斗18、位于料斗18上部的電子秤19和溫度測量裝置20、 位于料斗18頂部的料位計21、過壓保護裝置22、排空口 23和壓力檢測器M、料斗出口閥 25和料斗進口閥沈組成。所述粉體稱量系統(tǒng)D與后續(xù)的粉體回收系統(tǒng)E配合主要用于在開車之前使本實用新型裝置中的粉體流量達到穩(wěn)定，并且通過所述系統(tǒng)D和E得到一個粉體流量測量儀的校驗系數(shù)。所述料斗18頂部通過料斗進口閥沈與加壓器出口閥12連接，所述料斗18底部通過料斗出口閥25與減壓罐四頂部連接。為便于稱重計量，料斗18進、出管道采用軟管連接。料斗上部設(shè)有溫度測量裝置20、料斗18頂部設(shè)有料位計21以及壓力檢測器M，它們分別用于監(jiān)測料斗18的溫度、料位和壓力。溫度測量裝置20可以是本技術(shù)領(lǐng)域里通常使用的溫度測量裝置，例如北京宏益電器儀表公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。料位計21實時檢測料斗18 中的粉體料位高度，根據(jù)料位計21檢測結(jié)果控制其粉體料位高度，以保證料斗18內(nèi)的料位穩(wěn)定，便于該裝置平穩(wěn)運行。所述的料位計21是目前市場上銷售的超聲波料位計，例如上海思派電子科技有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。使用的壓力檢測器M是隔膜式壓力測量計，例如安徽天康(集團)股份有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。料斗18頂部還設(shè)有排空口 23和過壓保護裝置 22。過壓保護裝置22可以是本技術(shù)領(lǐng)域里通常使用的過壓保護裝置，例如上海方高閥門有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。當壓力檢測器M檢測出料斗18內(nèi)的壓力超過預(yù)定壓力時，就立即啟動過壓保護裝置22，通過排空口 23卸載料斗18內(nèi)的壓力，從而保證本實用新型裝置平穩(wěn)運行。高壓粉體通過料斗18底部軟管、閥門25及管道送出，通過減壓罐四送至粉體回收系統(tǒng)E。料斗18安裝在電子秤19上。本實用新型使用的電子秤19選用LDCS電子料斗秤及其類似的電子料斗秤，例如唐山眾騰測控技術(shù)有限公司生產(chǎn)的LDCS電子料斗秤。它們可以對粉體進行自動稱量，獲得在加壓器9出口的粉體批積累量和總積累量，獲得粉體流量檢測儀51的校驗系數(shù)。它們能進行集中控制和顯示，計量準確度高，運行穩(wěn)定可靠。在開車前建立穩(wěn)定流量階段或獲取粉體流量測量儀校驗系數(shù)階段時，首先把料斗進口閥沈打開，閥門27關(guān)閉，讓料斗18接受通過管道輸送來的加壓粉體。所述的粉體流量測量儀校驗系數(shù)是標定粉體流量測量儀51進行流量測量的一個重要參數(shù)，由公式1可知，如果沒有輸入正確的粉體流量測量儀校驗系數(shù)α，粉體流量測量儀51就無法測量出真實的粉體流量，后續(xù)流量調(diào)節(jié)的作用也就無法實現(xiàn)。為了得到粉體流量測量儀校驗系數(shù)α， 首先將從粉體流量測量儀51排出的粉體輸送至料斗18，待粉體流量達到穩(wěn)定后，再開始記錄在單位時間內(nèi)在料斗18中的粉體質(zhì)量增量，該過程由電子秤19自動完成，從而獲得實際的粉體流量。將這個實際流量值作為粉體流量測量儀顯示值，根據(jù)公式1反推出粉體流量測量儀校驗系數(shù)α。本實用新型的粉體輸送裝置開車后，如果粉體流量測量達到準確穩(wěn)定、 粉體輸送裝置運行平穩(wěn)，且達到預(yù)定壓力后，則關(guān)閉料斗進口閥沈，打開閥門27，讓粉體通過閥門27與壓力檢測器37排出本實用新型的粉體輸送裝置。所述粉體回收系統(tǒng)E由減壓罐四、位于減壓罐四上部的溫度檢測裝置30、位于減壓罐四頂部的料位計31、過壓保護裝置32、排空口 33和壓力檢測裝置34、位于減壓罐四底部的出口閥門36組成，減壓罐四底部通過出口閥門36與粉體儲倉1上部連接。所述粉體回收系統(tǒng)E只用于開車前建立穩(wěn)定流量階段或獲取粉體流量測量儀校驗系數(shù)階段。該系統(tǒng)E中的溫度檢測裝置、料位計與過壓保護裝置等都與粉體稱量系統(tǒng)D 中的相同，其作用也相同。為了回收利用加壓粉體，由料斗上部的過壓保護裝置32產(chǎn)生的信號控制減壓罐四下部的出口閥門36，使料斗內(nèi)的粉體降至合適的壓力后通過管道返回到粉體儲倉1，當罐四內(nèi)的壓力超過預(yù)定壓力時，過壓保護裝置32自啟動，通過排空口 33卸載減壓罐四內(nèi)的壓力，從而保證本實用新型裝置平穩(wěn)運行。本實用新型的粉體輸送裝置可以用于輸送在礦業(yè)、冶金、化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等技術(shù)領(lǐng)域中的各種粉體，該裝置實施過程簡單、投資小、連續(xù)穩(wěn)定運行、節(jié)能環(huán)保。[有益效果]本實用新型具有下述的積極效果本實用新型提出的一種粉體輸送裝置包括粉體貯存、粉體加壓輸送、粉體稱量、粉體稱量系統(tǒng)和粉體回收系統(tǒng)，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、投資小、運行過程連續(xù)、穩(wěn)定，輸送壓力高、 節(jié)能環(huán)保。本實用新型粉體加壓器為多缸往復(fù)式隔膜加壓器，其活塞缸的缸相位彼此相差 2 π /n,因此有效地降低了該加壓器流量的不均勻性，使得輸出粉體達到良好的連續(xù)性和穩(wěn)定性，并且該加壓器使用變頻調(diào)速電機，很容易通過改變電機轉(zhuǎn)速而改變輸送粉體的流量。 本實用新型的粉體輸送裝置適應(yīng)性很強，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

圖1是本實用新型粉體輸送裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2表示粉體加壓器的結(jié)構(gòu)圖(單缸)。A、粉體貯存系統(tǒng)；B、粉體加壓輸送系統(tǒng)；C、粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)；D、粉體稱量系統(tǒng)；E、粉體回收系統(tǒng)；1、粉體儲倉；2、粉體進口 ；3、氮氣進口 ；4、袋式除塵器；5、料位計； 6、加壓器入口閥；8、壓力檢測器；9、粉體加壓器；10、驅(qū)動電機；11、壓力檢測器；12、加壓器出口閥；14、壓力檢測器；15、壓力檢測器；18、料斗；19、電子秤；20、溫度測量裝置；21、 料位計；22、過壓保護裝置；23、排空口 ；24、壓力檢測器；25、料斗出口閥；26、料斗進口閥； 27、閥門；29、減壓罐；30、溫度檢測裝置；31、料位計；32、過壓保護裝置；33、排空口 ；34、壓力檢測裝置；36、出口閥門；37、檢測器；39、進口處；40、活塞桿；41、活塞；42、活塞腔體； 43、殼體；44、進口止回閥；45、第一隔膜；46、隔膜腔；47、第二隔膜；48、粉體加壓腔；49、出口止回閥；50、粉體出口 ；51、粉體流量測量儀；52、流量調(diào)節(jié)計算器；53、驅(qū)動電機調(diào)頻控制
ο
具體實施方式實施例1 使用本實用新型粉體輸送裝置輸送云南小龍?zhí)逗置焊鶕?jù)GB/T483-1998《煤炭分析試驗一般方法規(guī)定》的方法測定云南小龍?zhí)逗置旱暮?。根?jù)標準分樣篩篩分方法測定云南小龍?zhí)逗置旱牧６确植?。云南小龍?zhí)逗置旱暮考傲６确植紲y定結(jié)果列于表1。表1 云南小龍?zhí)逗置旱暮考傲６确植糩0076]
云南小龍?zhí)逗置悍哿６确植家悦嚎傊亓坑?lt;0.1mm100%<0.076mm70 ~ 90%<0.044mm25 ~ 55%云南小龍?zhí)逗置悍酆?.23%實施方式如下設(shè)定條件粉煤流量lt/h，從本實用新型粉體輸送裝置排出的煤粉壓力5. OMPa0實施過程及其條件如下將事先破碎并經(jīng)干燥處理達到表1中所述規(guī)格的煤粉約 2t由粉體儲倉1上部的粉體進口 2注入粉體儲倉1內(nèi)，同時由氮氣進口 3通入氮氣，以防止空氣進入粉體儲倉1中，還可以起到穩(wěn)定粉體含水量的作用，同時還可以避免對煤粉產(chǎn)生其它不利的影響。在西化儀(北京)科技有限公司生產(chǎn)的.PID流量調(diào)節(jié)計算器52中手動將輸入粉煤流量設(shè)定為lt/h。首先關(guān)閉加壓器出口閥12、閥門27，打開料斗進口閥沈，再啟動粉體加壓器9，待壓力檢測器11顯示粉體加壓器出口壓力為5. 5ΜΙ^后，開啟加壓器出口閥12，將粉煤加壓送至料斗18及后續(xù)系統(tǒng)，由深圳德圖自控工程有限公公司銷售的粉體流量檢測儀51顯示粉體瞬時流量，待粉體流量檢測儀51顯示粉體流量為lt/h且穩(wěn)定后，通過唐山眾騰測控技術(shù)有限公司生產(chǎn)的LDCS電子料斗秤19獲取料斗18單位時間質(zhì)量增量， 并根據(jù)這個單位時間質(zhì)量增量計算出實際粉體流量，然后利用公式1求得粉體流量檢測儀校驗系數(shù)α。完成粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C校核后，該系統(tǒng)將自動調(diào)節(jié)驅(qū)動電機10轉(zhuǎn)速， 待流量檢測儀51再次穩(wěn)定并顯示測定流量lt/h后，電子秤19對料斗18的稱量也顯示煤粉實際流量為lt/h。前述各段送至料斗18中的加壓煤粉然后輸送至減壓罐四，在減壓罐中啟動上海方高閥門有限公司生產(chǎn)的過壓保護裝置32，通過排空口 33卸載減壓罐四內(nèi)的壓力，減壓至0.20MI^后返回到粉煤儲倉1。待流量穩(wěn)定后，安徽天康(集團)股份有限公司生產(chǎn)的壓力檢測器15顯示壓力達到5. OMPa,此時，打開閥門27，同時關(guān)閉料斗進口閥26，粉煤通過出口閥12與閥門27以流量lt/h連續(xù)排出，送至待處理設(shè)備中。安徽天康(集團) 股份有限公司生產(chǎn)的壓力檢測器37顯示粉體的輸出壓力為5. OMPa0根據(jù)本實用新型粉體輸送裝置長達100小時檢測表明，壓力檢測器37顯示粉體的輸出壓力波動為5.0士0. 5MPa, 煤粉流量波動為1.0士0. lt/h。本實施例使用的粉體加壓器為多缸往復(fù)式隔膜加壓器。
水量。
實施例2 使用本實用新型粉體輸送裝置輸送陜西神府煙煤
根據(jù)GB/T483-1998《煤炭分析試驗一般方法規(guī)定》的方法測定陜西神府煙煤的含
根據(jù)標準分樣篩篩分方法測定陜西神府煙煤的粒度分布。 陜西神府煙煤的含水量及粒度分布測定結(jié)果列于表1。 表1 陜西神府煙煤的含水量及粒度分布[0085]
權(quán)利要求1.一種粉體輸送裝置，該裝置由粉體貯存系統(tǒng)(A)、粉體加壓輸送系統(tǒng)(B)、粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)(C)、粉體稱量系統(tǒng)(D)和粉體回收系統(tǒng)(E)組成，其特征在于所述的粉體首先進入粉體貯存系統(tǒng)(A)，然后在其重力和粉體加壓器所產(chǎn)生的負壓作用下進入粉體加壓輸送系統(tǒng)(B)，接著通過粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)(C)，對所述的粉體進行流量控制后，粉體以連續(xù)方式排出；在開車前建立穩(wěn)流狀態(tài)或獲取流量測量儀校驗系數(shù)時，從粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)(C)排出的加壓粉體通過閥門轉(zhuǎn)換進入粉體稱量系統(tǒng)(D)，進行稱量并計算粉體流量測量儀的校驗系數(shù)，再經(jīng)粉體回收系統(tǒng)(E)減壓后返回粉體貯存系統(tǒng)循環(huán)利用；所述的粉體貯存系統(tǒng)(A)由粉體儲倉(1)、粉體進口 O)、氮氣進口(3)、袋式除塵器 (4)與料位計( 組成，它們都位于所述粉體儲倉(1)頂部，而在粉體儲倉(1)四周外壁上鋪裝保溫材料；粉體儲倉(1)頂部通過減壓罐09)的出口閥門(36)與減壓罐09)連接， 而粉體儲倉(1)底部通過粉體加壓器(9)的加壓器入口閥(6)與粉體加壓器(9)連接；所述粉體加壓輸送系統(tǒng)(B)由粉體加壓器(9)、加壓器入口閥(6)、加壓器出口閥(12) 和壓力檢測器(8、11、14、15)組成；所述壓力檢測器(8、11)用于檢測在粉體加壓器(9)進口與出口處的壓力，所述壓力檢測器(14、15)用于檢測在由粉體加壓器(9)出口到料斗 (18)之間的管道中的壓力變化；由粉體加壓器(9)排出的粉體通過加壓器出口閥(12)與閥門(XT)以連續(xù)方式排出，送至待處理設(shè)備中，或通過料斗(18)的料斗進口閥06)進入粉體稱量系統(tǒng)(D)；所述粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)(C)由粉體流量測量儀(51)、流量調(diào)節(jié)計算器(5 與驅(qū)動電機調(diào)頻控制器(5 組成；粉體流量測量儀(51)安裝在粉體加壓器(9)出口管道上；流量調(diào)節(jié)計算器(5 分別與粉體流量測量儀(51)和驅(qū)動電機調(diào)頻控制器(5 連接，粉體流量測量儀(51)測定的粉體瞬時流量經(jīng)轉(zhuǎn)變成電信號后傳導至流量調(diào)節(jié)計算器(52)，它將接受的電信號與設(shè)定的電信號進行比對和計算，其計算結(jié)果以電信號傳送至驅(qū)動電機調(diào)頻控制器(53)，從而控制調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(10)轉(zhuǎn)速以改變粉體加壓器(9)的粉體輸出流量；所述粉體稱量系統(tǒng)⑶由料斗(18)、位于料斗(18)上部的電子秤(19)和溫度測量裝置(20)、位于料斗(18)頂部的料位計(21)、過壓保護裝置(22)、排空口 03)和壓力檢測器 (M)、料斗出口閥05)和料斗進口閥06)組成；所述料斗(18)頂部通過料斗進口閥06) 與加壓器出口閥(12)連接，所述料斗(18)底部通過料斗出口閥05)與減壓罐09)頂部連接；所述粉體回收系統(tǒng)(E)由減壓罐( )、位于減壓罐09)上部的溫度檢測裝置(30)、位于減壓罐09)頂部的料位計(31)、過壓保護裝置(32)、排空口(33)和壓力檢測裝置(34)、 位于減壓罐09)底部的出口閥門(36)組成，減壓罐09)底部通過出口閥門(36)與粉體儲倉(1)上部連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉體輸送裝置，其特征在于所述的粉體加壓器(9)由活塞桿 (40)、活塞(41)、活塞腔體(42)、殼體(43)、進口止回閥(44)、第一隔膜(45)、隔膜腔(46)、 第二隔膜(47)、粉體加壓腔(48)、出口止回閥09)組成；活塞腔體0 是由活塞(41)、第一隔膜G5)與粉體加壓器(9)的殼體03)形成的；隔膜腔06)是由第一隔膜05)與第二隔膜G7)形成的；粉體加壓腔08)是由第二隔膜(47)、進口止回閥(44)、出口止回閥 (49)與殼體(43)形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉體輸送裝置，其特征在于進口止回閥04)與出口止回閥(49)是用耐磨鋼、硬質(zhì)鋼或陶瓷制成的浮球閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉體輸送裝置，其特征在于粉體儲倉(1)與粉體加壓器(9) 的高度差是an 25m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉體輸送裝置，其特征在于料位計(5)“21)或(31)是超聲波料位計。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉體輸送裝置，其特征在于壓力檢測器(8)、(11、14、15、24、 34)是隔膜式壓力測量計。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉體輸送裝置，其特征在于電子秤(19)是LDCS電子料斗秤。
專利摘要本實用新型涉及一種粉體輸送裝置，該裝置由粉體貯存系統(tǒng)A、粉體加壓輸送系統(tǒng)B、粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C、粉體稱量系統(tǒng)D和粉體回收系統(tǒng)E組成，所述粉體先進入粉體貯存系統(tǒng)A，在重力和加壓器的負壓作用下進入粉體加壓輸送系統(tǒng)B，通過粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C進行流量控制后，粉體以連續(xù)方式排出；在開車前建立穩(wěn)流狀態(tài)或獲取流量測量儀校驗系數(shù)時，從粉體流量監(jiān)測調(diào)節(jié)系統(tǒng)C排出的加壓粉體通過閥門轉(zhuǎn)換進入粉體稱量系統(tǒng)D，進行稱量并計算粉體流量測量儀的校驗系數(shù)，再經(jīng)粉體回收系統(tǒng)E減壓返回粉體貯存系統(tǒng)循環(huán)利用。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、投資小、運行過程連續(xù)、穩(wěn)定、流量調(diào)節(jié)范圍大，節(jié)能環(huán)保。因此，本實用新型的粉體輸送裝置適應(yīng)性很強，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號B65G53/58GK202201493SQ20112033105
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者張勇, 徐宏偉, 朱春鵬, 羅進成, 賀根良, 門長貴, 韋孫昌 申請人:陜西省煤化工工程技術(shù)研究中心