一種多物料同步混合與連續(xù)微量給粉裝置的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤粉、生物質(zhì)等固體燃料燃燒技術(shù)領(lǐng)域與物料輸送技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多物料同步混合與連續(xù)微量給粉裝置，該裝置可實現(xiàn)低攜帶氣流速下一種或多種固體物料的連續(xù)微量給粉。
【【背景技術(shù)】】
[0002]冷噴涂法制備生物醫(yī)用涂層以及在攜帶流反應(yīng)器中開展的煤粉、焦炭、生物質(zhì)等粉狀物料燃燒實驗，常常需要連續(xù)、微量、穩(wěn)定的給粉。同時，物料攜帶氣流速應(yīng)接近于爐內(nèi)主氣流速，以保證物料的送入對爐內(nèi)溫度場、速度場影響較小，因此需要較低的攜帶氣流速以實現(xiàn)攜帶流給粉。這在物料流程短、停留時間小的實驗研究中尤為關(guān)鍵。
[0003]螺旋桿式給粉器在沉降爐實驗中是應(yīng)用最為廣泛的給粉裝置。絲桿通過旋轉(zhuǎn)將螺紋間隙的物料推送至絲桿末端，由攜帶氣送至支路給粉管口，能夠?qū)崿F(xiàn)低至lg/min的給料速率[徐向乾，熱能動力工程，2008:23(3)]。但是這種給料方式在輸送生物質(zhì)及褐煤等粉狀物料時容易發(fā)生堵塞，不易下料，穩(wěn)定性和適用性較差；在物料中添加硅膠粉末后可避免堵塞，但雜質(zhì)的引入會對燃燒過程及燃燒產(chǎn)物產(chǎn)生影響，可能帶來較大的誤差。
[0004]申請?zhí)枮?01110134050.5的中國專利申請公開了一種流化態(tài)連續(xù)微量給料裝置，該裝置可提供低至0.05g/min的連續(xù)微量給料，但是，攜帶氣速度將達(dá)到600ml/min，離開出料管時過高的物料速度將影響到管出口溫度場及速度場，在停留時間短的攜帶流反應(yīng)器實驗中將帶來一定的誤差；同時，為保證給料速率穩(wěn)定，出料管位置在給料過程中不斷移動，移動速度受給料速率決定，這將給實際應(yīng)用帶來不便。
[0005]實驗室中進(jìn)行多種燃料混燃或添加劑對燃料影響的研究時，通常將不同物料以某選定比例在料倉中混合后，使用傳統(tǒng)單種物料給料方式給料[趙慶慶，上海理工大學(xué)學(xué)報，2014，36?):511-515]。但是，這種方式將會因為不同物料密度、形貌等差異而導(dǎo)致實際給料比例不同于料倉內(nèi)物料混合比例，存在顯著誤差。
[0006]在實驗室粉料輸送研究中，經(jīng)常需要更低的攜帶氣速率以及更小的給粉速率，同時保證穩(wěn)定性、連續(xù)性，并避免添加劑的引入，現(xiàn)有微量給粉裝置不能滿足要求。
[0007]在實驗室多物料混合送粉研究中，往往要求同時實現(xiàn)物料混合比例穩(wěn)定不變以及粉料微量輸送，但是當(dāng)前廣泛采用的在料床中直接混合、常規(guī)給料的方式混合給粉速率較高且混合比例不穩(wěn)定，可能帶來較大誤差，不能滿足要求。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定的多物料同步混合與連續(xù)微量給粉裝置，可提供低至0.0lg/min的給粉速率。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種多物料同步混合與連續(xù)微量給粉裝置，包括若干支路給粉系統(tǒng)和物料混合系統(tǒng)；
[0011]支路給粉系統(tǒng)包括電機(jī)、絲桿、升降平臺、振動電機(jī)、振臂、墊片、儲料管、導(dǎo)流滑塊、氣室和支路給粉管；絲桿與電機(jī)輸出軸連接，升降平臺與絲桿螺紋配合；升降平臺上設(shè)有墊片，墊片上設(shè)有儲料管；第一振動裝置與儲料管下端外壁連接，儲料管上端為氣室；氣室的頂部中心與支路給粉管固定連接；支路給粉管底部與導(dǎo)流滑塊固定連接并伸入儲料管中；氣室上設(shè)有進(jìn)氣管；
[0012]物料混合系統(tǒng)包括主給粉管、物料混合裝置、補氣管和第二振動裝置；各支路給粉系統(tǒng)的支路給粉管頂部與物料混合裝置固定連接，物料混合裝置上下兩端分別與補氣管及主給粉管連接，第二振動裝置與主給粉管連接。
[0013]進(jìn)一步的，物料混合裝置的形狀為蛋殼狀，其頂部中心與補氣管固定連接，支路給粉管從頂部通入物料混合裝置；物料混合裝置底部與主給粉管固定連接。
[0014]進(jìn)一步的，氣室和支路給粉管固定設(shè)置。
[0015]進(jìn)一步的，第一振動裝置和第二振動裝置的結(jié)構(gòu)相同，均包括相互連接的振動電機(jī)和振臂。
[0016]進(jìn)一步的，氣室包括相互配合的上蓋和密封螺栓，上蓋和密封螺栓之間通過密封膠圈密封配合。
[0017]進(jìn)一步的，蛋殼狀的物料混合裝置的直徑上大下小。
[0018]進(jìn)一步的，振臂的材料為不銹鋼，其外表面與偏心輪振動電機(jī)的機(jī)身固定連接，內(nèi)表面與儲料管或主給粉管外壁緊密接觸。
[0019]進(jìn)一步的，導(dǎo)流滑塊為圓柱體，其中心為供支路給粉管通過的通孔，其外周設(shè)有若軸向延伸的凹槽通道；導(dǎo)流滑塊外徑比儲料管內(nèi)徑小1mm，凹槽通道底面寬為1mm，側(cè)面深度為0.5mm。
[0020]進(jìn)一步的，通過控制不同支路給粉系統(tǒng)的物料進(jìn)氣管的攜帶氣流速度、不同支路給粉系統(tǒng)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速，分別獨立控制各物料給粉速率，從而控制物料混合裝置出口混合物料給粉比例。
[0021]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0022]本發(fā)明通過在固定、密封的氣室下部布置可動儲料管，儲料管在電機(jī)帶動下以一定速度向上運動，振動電機(jī)可使物料在振動及氣流作用下呈流化態(tài)，從而易于被攜帶，攜帶氣從進(jìn)氣管及氣室進(jìn)入儲料管，攜帶物料進(jìn)入支路給粉管。支路給粉管底部與物料之間的距離由攜帶氣流速決定，給粉速率由電機(jī)轉(zhuǎn)速決定，可實現(xiàn)在低攜帶氣流速度下連續(xù)、穩(wěn)定的微量給粉。不同的物料進(jìn)入混料管后，在振動電機(jī)的振動下實現(xiàn)不同物料的均勻混合。保持各物料攜帶氣流速度，通過控制各物料電機(jī)轉(zhuǎn)速可確定反應(yīng)器入口混合物料比例。
[0023]本發(fā)明可實現(xiàn)微量給粉，最低連續(xù)穩(wěn)定給粉速率達(dá)到10mg/min ;攜帶氣流速接近主氣流速即可實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定給粉，可實現(xiàn)攜帶流微量給粉，對主給粉管出口的溫度場、速度場影響較小，對于停留時間短的攜帶流反應(yīng)器實驗有重要意義；通過調(diào)節(jié)各物料驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速即可實現(xiàn)多種物料的精確定量混合給粉。
【【附圖說明】】
[0024]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為導(dǎo)流滑塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為振動電機(jī)與振臂結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]其中:1、電機(jī)；2、絲桿；3、升降平臺；4、墊片；5、振動電機(jī)；6、振臂；7、儲料管；8、導(dǎo)流滑塊；9、密封螺栓；10、密封膠圈；11、氣室；12、進(jìn)氣管；13、主給粉管；14、物料混合裝置；15、支路給粉管；16、補氣管。
【【具體實施方式】】
[0028]下面結(jié)合附圖及實例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0029]請參閱圖所示，一種多物料同步混合與連續(xù)微量給粉裝置，包括若干支路給粉系統(tǒng)和物料混合系統(tǒng)。
[0030]支路給粉系統(tǒng)包括電機(jī)1、絲桿2、升降平臺3、振動電機(jī)5、振臂6、墊片4、儲料管7、導(dǎo)流滑塊8、氣室11和支路給粉管15。絲桿2與電機(jī)I輸出軸連接，升降平臺3與絲桿2螺紋配合；升降平臺3上設(shè)有墊片4，墊片4設(shè)置有儲料管7 ;絲桿2轉(zhuǎn)動使升降平臺3及儲料管7向上運動，第一振動裝置與儲料管7下端外壁連接，儲料管7上端為氣室11，氣室11包括相互配合的上蓋和密封螺栓9，上蓋和密封螺栓9之間通過密封膠圈10密封配合。氣室11的上蓋頂部中心與支路給粉管15固定連接。
[0031]物料混合系統(tǒng)包括主給粉管13、物料混合裝置14、補氣管16和第二振動裝置。
[0032]各支路給粉系統(tǒng)的支路給粉管15頂部與物料混合裝置14固定連接，物料混合裝置14上下兩端分別與補氣管16及主給粉管13連接，第二振動裝置與主給粉管13連接。
[0033]支路給粉管15底部與導(dǎo)流滑塊8固定連接并伸入儲料管7中，進(jìn)氣管12布置在氣室11的上蓋