本發(fā)明屬于煤化工及油頁巖熱解領(lǐng)域，具體涉及一種單點進料與平行均勻下料的料倉裝置。

背景技術(shù)：

煤炭分質(zhì)分級轉(zhuǎn)化對于促進煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)煤炭清潔高效利用具有重大意義，而煤熱解是煤分質(zhì)利用的技術(shù)核心。雖然現(xiàn)在的工藝熱解技術(shù)路線、關(guān)鍵設(shè)備種類很多，出現(xiàn)“百花齊放”的現(xiàn)象，但目前我國用于工業(yè)化生產(chǎn)半焦(又稱蘭炭)的主要是內(nèi)熱式直立爐工藝，它具有建成規(guī)模大，分布地域廣，煤種適應(yīng)強，運行周期長。隨著我國煤化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，內(nèi)熱式直立爐工藝也向大型化、集約化發(fā)展，面對的原料煤粒徑也更加寬泛，由最開始的30～80mm，到現(xiàn)如今的20～50mm，逐步向小30mm發(fā)展，由于內(nèi)熱式直立爐工藝自身結(jié)構(gòu)和運行過程對原煤粒徑分布均勻性有著嚴格的要求。若進料粒度分布上不均勻，就會造成熱解過程中床層阻力分布不均，高溫氣流在床層內(nèi)部分布不均勻，最終造成熱解反應(yīng)不均勻，產(chǎn)品半焦質(zhì)量差。在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，無論是移動多點進料還是固定多點進料，均存在進料機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，料倉進料過程與外界環(huán)境連通點多，造成的粉塵污染難以治理。

專利CN205916576U提供了一種多落點均勻下料漏斗，包括一級漏斗，所述的一級漏斗內(nèi)于上口平行設(shè)有四個二級漏斗內(nèi)于上口平行分別設(shè)有四個三級漏斗，以此類推可根據(jù)料倉大小、物料規(guī)格分別設(shè)若干級漏斗。由于該發(fā)明的下料漏斗針對料倉內(nèi)物料進入料斗后，料斗中部的物料容易流出，四周斜面物料容易滯留，造成下料不均勻，而忽略了進入漏斗頂平面，即料倉的料筒內(nèi)物料的均勻性。其次，該下料漏斗僅起到多混合聚料的作用，要以相同的移動速度下料將難以實現(xiàn)。

在實際生產(chǎn)過程中，由于進料過程中煤顆粒由于輸料皮帶的作用具有水平方向或傾斜方向的初速度，且煤顆粒受空氣阻力影響，而熟知的空氣阻力與重力的比值隨粒徑的減小而增大。因此，在水平方向大小顆粒發(fā)生離析，大顆粒遠離進料口。與此同時，煤顆粒不斷堆積會形成圓錐形料堆，繼續(xù)下落的煤顆粒會沿傾斜的圓錐表面向下滑動或滾動，較小的顆粒比較大的顆粒在其圓錐形料堆表面有足夠的空穴被捕獲，而滯留在圓堆頂部。較大的顆粒主要滑動或滾動到圓錐形料堆底部，同時又為小顆粒物料提供斜面支點，這是自然下落的大小顆粒相互分離而造成不均勻的自動傾向，大顆粒散布在圓錐的底部和周圍，小顆粒聚集在圓錐頂部中心。在圓形料堆的頂部中心為細顆粒，圓錐形底部周圍大顆粒，由原料倉通過底部錐形出料口，受到錐體內(nèi)壁的作用力使靠近錐體內(nèi)壁的顆粒下料速度較慢，中心區(qū)域下料速度快，由于中心區(qū)域內(nèi)的顆粒粒徑小，而造成下落到熱解爐內(nèi)的顆粒粒度不均勻而產(chǎn)生空隙率不均勻，透氣性不均勻，受熱不均勻而造成熱解不均勻，而影響熱解半焦的產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種單點進料與平行均勻下料的料倉裝置，合理的為料倉增加內(nèi)構(gòu)件，使單點落入原料煤倉內(nèi)的煤顆粒均勻儲存，同時延緩料筒中心顆粒下流速度。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種單點進料與平行均勻下料的料倉裝置，包括料筒和料斗；所述的料筒底部設(shè)置有料斗，料筒的頂部設(shè)置有料倉的進料口，進料口側(cè)邊設(shè)置有排塵口；進料口中設(shè)置有束料用的束料板，束料板具有扇形截面，且束料板可左右擺動，料筒內(nèi)設(shè)有同心嵌套在一起的多個兩端開口的導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒底部與頂部均錯置，呈階梯狀，其中，中心導(dǎo)流筒的高度最高，其它導(dǎo)流筒高度逐步降低，料斗的出料口處設(shè)置有讓存儲的物料有效均勻排出料倉的可以擺動的鐘擺。

所述的進料口上設(shè)置有下料管，進料口的下料管向料倉的料筒內(nèi)部延伸，延伸部分為延伸管，延伸管上設(shè)置有兩個可以自動閉合的束料板，束料板具有扇形截面，并在延伸管軸線上對稱布置，束料板扇形頂端與下料管通過鉸鏈連接，束料板可左右擺動。

所述的進料口的正下方設(shè)置有中心導(dǎo)流筒，中心導(dǎo)流筒外同心嵌套設(shè)置有多個導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒之間均由多個分隔板相連接，最外層導(dǎo)流筒通過多個分隔板連接到料筒內(nèi)壁上，導(dǎo)流筒頂部夾角α小于進料顆粒物料的休止角2～5度，導(dǎo)流筒底部夾角β與料斗壁夾角相同。

所述的料筒為方形時，導(dǎo)流筒為方型導(dǎo)流筒，方形料筒內(nèi)設(shè)有同心嵌套的多個方型導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒之間由分隔板相連，俯視導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒呈同心環(huán)分布；側(cè)視導(dǎo)流筒呈“中”字形結(jié)構(gòu)，多個導(dǎo)流筒底部與頂部均錯置，呈階梯狀。

所述的料筒結(jié)構(gòu)為圓形時，導(dǎo)流筒為圓環(huán)型導(dǎo)流筒，圓形料筒內(nèi)設(shè)有同心嵌套的多個圓環(huán)型導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒之間由分隔板相連，俯視導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒呈同心環(huán)分布，外導(dǎo)流筒由分隔板延中心點分隔成若干半圓環(huán)筒；側(cè)視導(dǎo)流筒呈“中”字形結(jié)構(gòu)，多個導(dǎo)流筒底部與頂部均錯置，呈階梯狀。

所述的鐘擺由懸掛擺錘的吊繩和擺錘組成，擺錘設(shè)置在料斗出料口處，擺錘為上小底大的錐形結(jié)構(gòu)，擺錘由可以擺動的吊繩在頂端懸掛。

所述的擺錘包括上小底大的方錐形擺錘或上小底大的圓錐形擺錘，料斗出料口位置設(shè)置有方錐形擺錘或者料斗出料口位置設(shè)置有圓錐形擺錘。

所述的料斗出料口位置設(shè)置有一字排列的上小底大的方錐體擺錘。

所述的料斗具有變化的橫截面積。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的單點進料與平行均勻下料的料倉裝置，合理的為料倉增加內(nèi)構(gòu)件，使單點落入原料煤倉內(nèi)的煤顆粒均勻儲存，同時通過設(shè)置鐘擺延緩料筒中心顆粒下流速度，。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視圖。

圖2為方形料筒俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圓形料筒俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為進料口束料板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為導(dǎo)流筒夾角示意圖。

圖6為方錐形擺錘示意圖。

圖7為圓錐形擺錘示意圖。

其中圖中字母A為進料口，B為排塵口，C為料筒，D為料斗，E為出料口，F(xiàn)1為中心導(dǎo)流筒，F(xiàn)2、F3為導(dǎo)流筒，G為吊繩，H為方錐形擺錘，H’為圓錐形擺錘，L為分隔板。同時A-1為延伸管，A-2為鉸鏈，A-3束料板。

其中圖中數(shù)字1為F1中心導(dǎo)流筒區(qū)域空間，2為F2導(dǎo)流筒區(qū)域空間，3為F3導(dǎo)流筒區(qū)域空間，4為F4導(dǎo)流筒與料筒區(qū)域空間。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。

參見圖1至圖7，一種單點進料與平行均勻下料的料倉裝置，包括料筒C和料斗D；所述的料筒C底部設(shè)置有料斗D，料筒C的頂部設(shè)置有料倉的進料口A，進料口A側(cè)邊設(shè)置有排塵口B；進料口A中設(shè)置有束料用的束料板，束料板具有扇形截面，且束料板可左右擺動，料筒C內(nèi)設(shè)有同心嵌套在一起的多個兩端開口的導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒底部與頂部均錯置，呈階梯狀，其中，中心導(dǎo)流筒的高度最高，其它導(dǎo)流筒高度逐步降低，料斗的出料口處設(shè)置有讓存儲的物料有效均勻排出料倉的可以擺動的鐘擺。

具體的，所述的進料口A上設(shè)置有下料管，進料口的下料管向料倉的料筒內(nèi)部延伸，延伸部分為延伸管A-1，延伸管A-1上設(shè)置有兩個可以自動閉合的束料板A-3，束料板A-3具有扇形截面，并在延伸管軸線上對稱布置，束料板A-3扇形頂端與延伸管通過鉸鏈A-2連接，束料板可左右擺動。

其中，所述的進料口的正下方設(shè)置有中心導(dǎo)流筒F1，中心導(dǎo)流筒F1外同心嵌套設(shè)置有多個導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒之間均由多個分隔板L相連接，最外層導(dǎo)流筒通過多個分隔板L連接到料筒C內(nèi)壁上，導(dǎo)流筒頂部夾角α小于進料顆粒物料的休止角2～5度，導(dǎo)流筒底部夾角β與料斗壁夾角相同。

所述的鐘擺由懸掛擺錘的吊繩G和擺錘組成，擺錘設(shè)置在料斗出料口處，擺錘為上小底大的錐形結(jié)構(gòu)，擺錘由可以擺動的吊繩在頂端垂直懸掛。

所述的擺錘包括上小底大的方錐形擺錘H或上小底大的圓錐形擺錘H’，料斗出料口位置設(shè)置有方錐形擺錘或者料斗出料口位置設(shè)置有圓錐形擺錘。所述的料斗出料口位置設(shè)置有一字排列的上小底大的方錐體擺錘H。所述的料斗具有變化的橫截面積。

具體的，所述的料筒為方形時，導(dǎo)流筒為方型導(dǎo)流筒，方形料筒內(nèi)設(shè)有同心嵌套的多個方型導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒之間由分隔板相連，俯視導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒呈同心環(huán)分布；側(cè)視導(dǎo)流筒呈“中”字形結(jié)構(gòu)，多個導(dǎo)流筒底部與頂部均錯置，呈階梯狀。

或者，所述的料筒結(jié)構(gòu)為圓形時，導(dǎo)流筒為圓環(huán)型導(dǎo)流筒，圓形料筒內(nèi)設(shè)有同心嵌套的多個圓環(huán)型導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒之間由分隔板相連，俯視導(dǎo)流筒，多個導(dǎo)流筒呈同心環(huán)分布，外導(dǎo)流筒由分隔板延中心點分隔成若干半圓環(huán)筒；側(cè)視導(dǎo)流筒呈“中”字形結(jié)構(gòu)，多個導(dǎo)流筒底部與頂部均錯置，呈階梯狀。在料斗出料口位置設(shè)置圓錐形擺錘，擺錘由鏈繩垂直吊起。

本發(fā)明的過程：料倉的進料口設(shè)置束料用的束料板，在料倉的料筒內(nèi)增加多個導(dǎo)流筒，當(dāng)料倉進料時，物料顆粒先經(jīng)束料板進行收束，使物料顆粒垂直下落不發(fā)生離析，垂直下落的物料通過導(dǎo)流筒對料倉料筒進行由中心向周圍的分步填充，使進入導(dǎo)流筒內(nèi)的物料顆粒混合均勻，達到均勻存儲的目的。同時為了讓存儲的物料有效的均勻的排出料倉，在料倉料斗出口處設(shè)置可以擺動的鐘擺，減緩料倉中心位置物料流速過快。

具體的，料倉分為五個主要部分：料筒、料斗、束料板、導(dǎo)流筒內(nèi)構(gòu)件和鐘擺。料筒部分具有恒定橫截面積，通常為方形或圓形。料斗具有變化的橫截面積即收口，通常連接在料筒的底部用于匯聚物料。料筒的頂部設(shè)置進料口，進料口的下料管向料倉的料筒內(nèi)部延伸，延伸部分為延伸管，并在延伸管上設(shè)置兩個可以自動閉合的束料板，束料板具有扇形截面，并在延伸管軸線上對稱布置，束料板扇形頂端與延伸管通過鉸鏈連接，束料板可左右擺動。進料口側(cè)邊設(shè)置排塵口，進料口的正下方設(shè)置中心導(dǎo)流筒。導(dǎo)流筒為多個兩端開口的方形或圓形筒體結(jié)構(gòu)，相互按中心線重疊的方式嵌套在一起，中心導(dǎo)流筒的高度最高，其它導(dǎo)流筒高度逐步降低，導(dǎo)流筒頂部夾角α小于進料顆粒物料的休止角2～5度，導(dǎo)流筒底部夾角β與料斗壁夾角相同，導(dǎo)流筒與導(dǎo)流筒之間由分隔板相連接，外導(dǎo)流筒通過分隔板與料筒相連接。鐘擺由懸掛擺錘的吊繩和擺錘組成。擺錘設(shè)置在料斗出料口處，擺錘為上小底大的方錐形或圓錐形，擺錘由可以擺動的吊繩在頂端懸掛。

其過程原理為：原料煤由進料口進入，經(jīng)自動閉合的束料板，對進入的物料進行收束歸攏，其消除由于皮帶機或皮帶機的下料口收縮使物料顆粒產(chǎn)生水平或傾斜的作用力而使其垂直下落，并隨著進料量的大小自動調(diào)節(jié)開啟角度。煤顆粒進入料筒后，受自身重力作用，首先進入凸起的中心導(dǎo)流筒形成的空間內(nèi)，中心導(dǎo)流筒內(nèi)的空間隨顆粒的不斷下落而填充，當(dāng)顆粒充滿后，在中心導(dǎo)流筒頂部形成錐形小鼓包。中心導(dǎo)流筒頂部進料口繼續(xù)進料，而中心導(dǎo)流筒已經(jīng)充滿，下落的原料煤顆粒物會全粒徑(包括大顆粒物料和小顆粒物料)整體滑落或滾落至中心導(dǎo)流筒外沿的區(qū)域空間，當(dāng)外沿區(qū)域空間充滿時，頂部會形成一個斜坡，斜坡的夾角即該顆粒物料的休止角，同一原理，繼續(xù)向外延伸。當(dāng)最外沿的導(dǎo)流筒與料筒之間的區(qū)域填充至斜坡面齊平時停止進料。整個料倉內(nèi)部填充區(qū)域內(nèi)的原料煤顆粒分布與下落料狀態(tài)相同。本發(fā)明無需料倉內(nèi)設(shè)備平料或推料機構(gòu)，實現(xiàn)了料倉靜態(tài)均勻儲存。

無論料倉是方形料筒的還是圓形料筒，在下料過程中因靠近料倉的中心線的顆粒沒有剪切阻力下料速度快，而顆粒沿收口的料斗壁滑動流動緩慢。甚至?xí)霈F(xiàn)由于長時間的存儲，顆粒的堆密度增加使顆粒物料出現(xiàn)板結(jié)，且難以下料。本發(fā)明在料斗出料口位置設(shè)置鐘擺，鐘擺由吊繩和擺錘組成。料筒中心區(qū)域物料下落時受到擺錘對物料的徑向分流作用，減緩了物料下移的速度。其次，當(dāng)料倉下落物料偏流時，下落速度快的一側(cè)物料會對擺錘側(cè)產(chǎn)生更大的作用力，擺錘在作用力下偏離垂直位置，對下落速度慢的一側(cè)進行敲擊松料，最終達到平衡。

表1為具體實施例中原料煤進出口粒徑采樣分析。

表1原料煤進出口粒徑表

由神木檸條塔煤礦取得混煤10噸，經(jīng)震動篩分后獲得小于30mm原料煤4.5噸，隨機取樣分析結(jié)果見表1。

原料煤由進料口A進入，經(jīng)自動閉合的束料板A-3，對進入的物料進行收束歸攏，而使其垂直下落，并隨著進料量的大小自動調(diào)節(jié)開啟角度。煤顆粒進入料筒C后，受自身重力作用，首先進入凸起的中心導(dǎo)流筒F1形成的空間內(nèi)1，中心導(dǎo)流筒內(nèi)的空間1隨顆粒的不斷下落而填充，當(dāng)顆粒充滿后，在中心導(dǎo)流筒F1頂部形成錐形小鼓包。中心導(dǎo)流筒F1頂部進料口A繼續(xù)進料，而中心導(dǎo)流筒F1已經(jīng)充滿，下落的原料煤顆粒物會全粒徑(包括大顆粒物料和小顆粒物料)整滑落或滾落至中心導(dǎo)流筒外沿的區(qū)域空間2內(nèi)，當(dāng)外沿區(qū)域空間2充滿時，頂部會形成一個43度斜坡，同一原理，繼續(xù)向外延伸。當(dāng)最外沿的導(dǎo)流筒與料筒C之間的區(qū)域填充至斜坡面齊平時停止進料。整個料倉內(nèi)部填充區(qū)域內(nèi)的原料煤顆粒分布與下落料狀態(tài)相同。打開料倉底部放料插板閥進行排料，隨機取樣結(jié)果見表1。該裝置進出口取樣粒徑分析結(jié)果表明，顆粒分布差距小，均勻存儲均勻下料效果顯著。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。