一種粉體高壓輸送泵的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種粉體高壓輸送泵，由上料斗、料腿、上固定閥板、凹槽、旋轉(zhuǎn)閥體、下固定閥板、凸臺(tái)、磁懸浮軸承、中心軸、軸承套、軸承、調(diào)速電機(jī)、緊固螺栓、下料倉(cāng)、止回閥、噴射輸料噴嘴組成。上料斗通過(guò)料腿與上固定閥板相連，上下固定閥板和中間的旋轉(zhuǎn)閥體上在相同位置開有開孔率5%-25%的異性孔，下固定閥板下部設(shè)置下料倉(cāng)，并通過(guò)止回閥與噴射泵相連；旋轉(zhuǎn)閥體的直徑比上下固定閥板小100-700mm，上下固定閥板通過(guò)外周的緊固螺栓連接在一起；上下固定閥板設(shè)置有軸承套和軸承，并與旋轉(zhuǎn)閥體通過(guò)中心軸串聯(lián)起來(lái)，中心軸與調(diào)速電機(jī)相連。
【專利說(shuō)明】一種粉體高壓輸送泵
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤化工領(lǐng)域，特別地，涉及煤粉氣體輸送。
二、【背景技術(shù)】
[0002]煤氣化是煤的潔凈與高效利用的龍頭和關(guān)鍵技術(shù)。氣流床加壓氣化是最近幾十年發(fā)展起來(lái)的新型煤并流式氣化技術(shù)，氣化劑與煤粉或煤漿經(jīng)噴嘴進(jìn)入氣化室，煤的熱解、燃燒以及氣化反應(yīng)幾乎同時(shí)進(jìn)行，高溫保證了煤高效氣化，煤中的礦物質(zhì)成為熔渣后離開氣化爐。與其他氣化技術(shù)相比，加壓氣流床氣化溫度高、處理能力大、氣體有效成分高、氣化效率高，是當(dāng)今國(guó)際上最先進(jìn)的煤氣化技術(shù)之一、未來(lái)煤合成型氣化技術(shù)的發(fā)展方向。
[0003]加壓氣流床氣化壓力較高，干煤粉加壓氣化采用高壓氮?dú)饣駽O2干粉密相管輸，通過(guò)氣化噴嘴進(jìn)入氣化爐，具有煤種適應(yīng)性廣、原料消耗低、碳轉(zhuǎn)化率高、冷煤氣效率高，氣化爐結(jié)構(gòu)以渣抗渣、壽命長(zhǎng)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在氣化爐條件或煤種相同情況下，比水煤漿氣化技術(shù)節(jié)氧16?21%，節(jié)煤2?4%，有效氣成份高6?10個(gè)百分點(diǎn)。但是由于過(guò)高壓力密相管輸細(xì)煤粉會(huì)引起粉體流動(dòng)特性發(fā)生變化，從而導(dǎo)致輸送困難，影響裝置穩(wěn)定運(yùn)行，因此目前干粉加壓氣化只能不大于4.0Mpa，且壓力越高，氣化爐穩(wěn)定操作難度越大；加之由于高壓密相管輸，需要干燥煤粉水分小于1%，需要較大的干燥能耗；另外合成氣還需要繼續(xù)壓縮加壓才能用于下游合成工藝。從高壓合成來(lái)看，干粉加壓氣化系統(tǒng)能耗高于水煤漿加壓氣化。
[0004]為了解決干煤粉加壓及連續(xù)輸送的難題，Texaco公司首先創(chuàng)建了水煤漿氣化工藝。與干煤粉進(jìn)料方式比較，水煤漿進(jìn)料具有的最大優(yōu)勢(shì)在于易于加壓，商業(yè)化裝置的操作壓力等級(jí)一般在2.6?8.5MPa之間，便于滿足多種下游工藝氣體壓力需求。高壓氣化不僅可以為甲醇、醋酸等下游工藝節(jié)約中間壓縮工序，也降低了能耗；原料煤運(yùn)輸、制漿、泵送入爐系統(tǒng)比干粉煤加壓氣化簡(jiǎn)單，安全并容易控制、投資??；氣化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為耐火磚襯里，制造方便、造價(jià)低。但是水煤漿中近40%的水蒸發(fā)需要吸收大量的熱，從而使冷煤氣效率降低，氧耗、煤耗增高；煤漿濃度對(duì)煤的成漿性有要求，對(duì)煤中的灰含量和灰熔融性有嚴(yán)格要求，這些要求造成了煤的選用范圍變窄，特別是對(duì)于熱值太低的劣質(zhì)煤，水煤漿進(jìn)料效果很差；氣化爐耐火磚使用壽命較短，一般為I?2年；氣化爐燒嘴使用壽命較短。
[0005]因此水煤漿加壓氣化和干煤粉加壓氣化各有優(yōu)勢(shì)，平分秋色。但如果解決了煤粉高壓輸送難題，煤粉水含量要求放寬、氣化壓力得到進(jìn)一步提高，那么干煤粉加壓氣化將更具優(yōu)勢(shì)，大幅度的降低合成型煤氣化的能耗，增加煤化工的競(jìng)爭(zhēng)力，也是煤氣化技術(shù)獲取跨越式突破的希望和熱點(diǎn)之一。
[0006]目前用于粉體加壓輸送的螺旋泵，具有工作穩(wěn)定、密封性能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、投資省、系統(tǒng)運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于水泥、煤粉、石油焦粉、生料粉、礦粉等粉狀物料，尤其是不怕擠壓物料的氣力輸送系統(tǒng)中，但由于螺旋葉片與輸送管的間隙，最高操作壓力不大于0.6MPa。因此開發(fā)耐高壓、低能耗、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、投資省的粉體輸送泵是目前煤氣流床氣化亟待解決難題之一。三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有粉體輸送泵技術(shù)存在的缺陷和不足而提供一種粉體高壓輸送泵，具有耐高壓、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、能耗和投資低等優(yōu)點(diǎn)，可滿足產(chǎn)業(yè)部門對(duì)高效大型化合成型煤氣化技術(shù)的要求。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明提供一種粉體高壓輸送泵，由上料斗、料腿、上固定閥板、凹槽、旋轉(zhuǎn)閥體、下固定閥板、凸臺(tái)、磁懸浮軸承、中心軸、軸承套、軸承、調(diào)速電機(jī)、緊固螺栓、下料倉(cāng)、止回閥、噴射輸料噴嘴組成。其特征在于上料斗通過(guò)料腿與上固定閥板異性孔相連，上下固定閥板和中間的旋轉(zhuǎn)閥體上在相同位置開有開孔率5%-25%的異性孔，下固定閥板異性孔下部設(shè)置下料倉(cāng)，并通過(guò)止回閥與噴射輸料噴嘴相連；上固定閥板下表面設(shè)置內(nèi)外凹槽，內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承，閥板中心開通孔設(shè)有軸承套和軸承用于固定中心軸；下固定閥板上表面設(shè)置內(nèi)外凸臺(tái)，內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承，閥板中心開半封閉孔設(shè)有軸承套和軸承用于固定中心軸；旋轉(zhuǎn)閥體中心設(shè)有中心軸，直徑比上下固定閥板小100-700mm，上表面設(shè)置內(nèi)外凸臺(tái)，下表面設(shè)置內(nèi)外凹槽，上下內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承，軸兩端通過(guò)軸承與上下固定閥板連接；上下固定閥板通過(guò)外周的緊固螺栓連接在一起，中心軸上端安裝有調(diào)速電機(jī)。
[0010]上固定閥板、下固定閥板和旋轉(zhuǎn)閥體的異性孔為沿圓周開有弧度2° -90°、等弧長(zhǎng)的扇環(huán)形孔，扇環(huán)形孔沿圓周分為1-10段。
[0011]旋轉(zhuǎn)閥體的異性孔當(dāng)量直徑與孔深之比為1:1?50。
[0012]軸承為滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承或磁懸浮軸承。
四、【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]附圖1是本發(fā)明的粉體高壓輸送泵結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2為固定閥板布孔圖。
[0014]附圖的圖面設(shè)明如下:1.上料斗、2.料腿、3.上固定閥板、4.凹槽、5.旋轉(zhuǎn)閥體、
6.下固定閥板、7.凸臺(tái)、8.磁懸浮軸承、9.中心軸、10.軸承套、11.軸承、12.調(diào)速電機(jī)、
13.緊固螺栓、14.下料倉(cāng)、15.止回閥、16.噴射輸料噴嘴。
五、【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹:如圖所示，本發(fā)明所述的一種粉體高壓輸送泵，由上料斗(I)、料腿(2)、上固定閥板(3)、凹槽(4)、旋轉(zhuǎn)閥體(5)、下固定閥板(6)、凸臺(tái)(7)、磁懸浮軸承(8)、中心軸(9)、軸承套(10)、軸承(11 )、調(diào)速電機(jī)(12)、緊固螺栓
(13)、下料倉(cāng)(14 )、止回閥(15 )、噴射輸料噴嘴(16 )組成。其特征在于上料斗(I)通過(guò)料腿
(2)與上固定閥板(3)異性孔相連，上固定閥板(3)、下固定閥板(6)和中間的旋轉(zhuǎn)閥體(5)上在相同位置開有開孔率20%-45%的異性孔，下固定閥板(6)異性孔下部設(shè)置下料倉(cāng)(14)，并通過(guò)止回閥(15)與噴射輸料噴嘴(16)相連；上固定閥板(3)下表面設(shè)置內(nèi)外凹槽(4)，內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承(8)，閥板中心開通孔設(shè)有軸承套(10)和軸承(11)用于固定中心軸
(9);下固定閥板(6)上表面設(shè)置內(nèi)外凸臺(tái)(7)，內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承(8)，閥板中心開半封閉孔設(shè)有軸承套(10 )和軸承(11)用于固定中心軸(9 );旋轉(zhuǎn)閥體(5 )中心設(shè)有中心軸
(9),直徑比上固定閥板(3)和下固定閥板(6)小100-700mm,上表面設(shè)置內(nèi)外凸臺(tái)(7),下表面設(shè)置內(nèi)外凹臺(tái)(4)，上下內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承(8)，中心軸(9)兩端通過(guò)軸承(11)與上下固定閥板連接；上固定閥板(3)和下固定閥板(6)通過(guò)外周的緊固螺栓(13)連接在一起，中心軸(9)上端安裝有調(diào)速電機(jī)(12)。
[0016]上固定閥板(3)、下固定閥板(6)和旋轉(zhuǎn)閥體(5)的異性孔為沿圓周開有弧度2° -90°、等弧長(zhǎng)的扇環(huán)形孔，扇環(huán)形孔沿圓周分為1-10段。
[0017]旋轉(zhuǎn)閥體(5)的異性孔當(dāng)量直徑與孔深之比為1:1?50。
[0018]軸承(11)為滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承或磁懸浮軸承。
[0019]在實(shí)際操作中，粉體高壓輸送泵工作時(shí)，上料斗的低壓粉體通過(guò)料腿進(jìn)入上固定閥板異性孔中。當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥體和上固定閥板的異型孔相交和重合時(shí)，粉體快速下落到旋轉(zhuǎn)閥體的異性料倉(cāng)(異性孔)中；當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥體和上固定閥板的異型孔完全錯(cuò)開時(shí)，煤粉保存在旋轉(zhuǎn)閥體的異性料倉(cāng)中。當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥體繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，與下固定閥板的異型孔相交和重合時(shí)，粉體快速下落到下固定閥板的下料倉(cāng)中，通過(guò)止回閥被噴射輸料噴嘴用高壓氣體稀相輸送進(jìn)入下游工序，周而復(fù)始，從而實(shí)現(xiàn)了粉體從低壓到高壓的交錯(cuò)排料輸送過(guò)程，操作簡(jiǎn)便，并能大幅度的放寬對(duì)粉體水含量的苛刻要求，相對(duì)粉體高壓密相輸送降低了干燥能耗和投資70%以上。
[0020]由于上下固定閥板與旋轉(zhuǎn)閥體表面采用內(nèi)外凸凹槽配合，內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承，確保了接觸密封面具有自潤(rùn)滑作用和最小間隙，使粉體高壓輸送泵輸送壓力能夠大于IOMPa0為了提高輸送壓力，可以通過(guò)加大上下固定閥板異型孔之間相對(duì)封閉面的弧度，增加密封面寬度和旋轉(zhuǎn)閥體的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)解決。
[0021]上下固定閥板與旋轉(zhuǎn)閥體表面的磁懸浮軸承形成的自潤(rùn)滑作用使調(diào)速電機(jī)的功率下降50%以上；同時(shí)上固定閥板下表面設(shè)計(jì)成凹槽、下固定閥板上表面設(shè)計(jì)成凸臺(tái)，避免了粉塵累積；另外下料倉(cāng)設(shè)有止回閥，然后與噴射輸料噴嘴相連，防止了由于高壓氣體波動(dòng)或旋轉(zhuǎn)閥體異常出現(xiàn)的高壓氣體逆流危險(xiǎn)，確保粉體高壓輸送泵的可靠運(yùn)行。
[0022]按照壓力梯度，上固定閥板中心開成通孔、下固定閥板中心開成半封閉孔并設(shè)有軸承套和軸承用于固定中心軸，以及上下固定閥板通過(guò)外周的緊固螺栓連接在一起，中心軸上端安裝有調(diào)速電機(jī)，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步提高了粉體高壓輸送泵的耐高壓性，密封性加強(qiáng)。
【權(quán)利要求】
1.一種粉體高壓輸送泵，由上料斗、料腿、上固定閥板、凹槽、旋轉(zhuǎn)閥體、下固定閥板、凸臺(tái)、磁懸浮軸承、中心軸、軸承套、軸承、調(diào)速電機(jī)、緊固螺栓、下料倉(cāng)、止回閥、噴射輸料噴嘴組成，其特征在于上料斗通過(guò)料腿與上固定閥板異性孔相連，上下固定閥板和中間的旋轉(zhuǎn)閥體上在相同位置開有開孔率5%-25%的異性孔，下固定閥板異性孔下部設(shè)置下料倉(cāng)，并通過(guò)止回閥與噴射輸料噴嘴相連；上固定閥板下表面設(shè)置內(nèi)外凹槽，內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承，閥板中心開通孔設(shè)有軸承套和軸承用于固定中心軸；下固定閥板上表面設(shè)置內(nèi)外凸臺(tái)，內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承，閥板中心開半封閉孔設(shè)有軸承套和軸承用于固定中心軸；旋轉(zhuǎn)閥體中心設(shè)有中心軸，直徑比上下固定閥板小100-700mm，上表面設(shè)置內(nèi)外凸臺(tái)，下表面設(shè)置內(nèi)外凹槽，上下內(nèi)環(huán)平面設(shè)成磁懸浮軸承，軸兩端通過(guò)軸承與上下固定閥板連接；上下固定閥板通過(guò)外周的緊固螺栓連接在一起，中心軸上端安裝有調(diào)速電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉體高壓輸送泵，其特征在于所說(shuō)的上固定閥板、下固定閥板和旋轉(zhuǎn)閥體的異性孔為沿圓周開有弧度2° -90°、等弧長(zhǎng)的扇環(huán)形孔，扇環(huán)形孔沿圓周分為1-10段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉體高壓輸送泵，其特征在于所說(shuō)的旋轉(zhuǎn)閥體的異性孔當(dāng)量直徑與孔深之比為1:1?50。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉體高壓輸送泵，其特征在于所說(shuō)的軸承為滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承或磁懸浮軸承。
【文檔編號(hào)】B65G53/16GK203593421SQ201320592825
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】田原宇, 喬英云, 田斌 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)