專利名稱：一種連續微量給料裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于煤粉、生物質及廢棄物燃燒技術領域，涉及煤粉和生物質燃燒及廢棄物焚燒研究時的微量給料，也適用于其他各種干燥的粉狀和顆粒狀固體，具體為一種連續微量給料裝置。
背景技術：
在實驗室中開展煤粉或生物質及其它物料的粉料的燃燒與氣化等研究工作中，需要給粉裝置實現微量連續均勻穩定地輸送物料，以保證實驗的順利進行。按照當前給粉工作的原理，微量給粉裝置可以分為機械式、氣動式、復合式及特殊振動式等。但是這些裝置由于本身特點，最小輸送物料速率一般在lg/min以上[付國民，哈爾濱理工大學學報， 2004 9(3) ；MATAUSAKAH, Advanced Powder Technology, 1995,6(4) :283-293]。其中物料的黏性和裝置本身的振動對給料速率造成了一定的影響，使給料不均。比如螺旋類給料裝置容易壓實物料，加深了物料的黏結，造成給料不均。葉輪氣動式給料裝置由于葉輪的片數和轉速等影響使給料速率產生脈沖，也造成給料不均。現在實驗室沉降爐和流化床常用的微量給粉器之一螺旋給粉器及其改進形式——螺旋氣動給粉器最低給煤速率也在2g/min 以上[唐超君，電站系統工程，2009，25 (3)]，而且為了避免煤粉的黏結性，加裝了振蕩器， 但是這樣就會影響轉軸的正常轉動而且加快了裝置的磨損。現有的這些微量給料裝置在最佳給料狀態時其給料速率都在lg/min以上。而在實驗室研究領域，經常需要定量、穩定、精確的給料，而且給料量很小，尤其是小到0. lg/min及其以下的給料速率，一般普通的微量給料裝置滿足不了這些需求。
發明內容本實用新型的目的在于克服上述不足之處，提供了一種流化態的連續微量給料裝置，給料速率范圍廣，可以提供小到0. lg/min及其以下的給料速率，且精確度高，穩定性好。本實用新型提供的一種連續微量給料裝置，其特征在于，該裝置包括電機、螺桿、 連動桿、出料管、注射給氣管、活塞和存料管；活塞與注射給氣管固定連接，能夠在存料管中上下滑動，螺桿的下端與電機的輸出軸連接，注射給氣管的上端通過連動桿與螺桿連接，使注射給氣管隨著螺桿的旋轉而上下滑動；注射給氣管上端設有管狀進氣口，下端設有圓環狀出氣口，出料管和注射給氣管固定連接，并且其下端伸出注射給氣管的下端面；注射給氣管的環形出氣口的環形寬度是給料顆粒粒徑的5 10倍；出料管、注射給氣管和存料管同軸，并且注射給氣管比存料管長。本實用新型裝置的結構為電機螺桿推動注射給氣管使其帶動細的出料管以一定速度向下移動。存料管是固定的，其給氣管給氣使物料在出料管和物料之間形成流化態，并帶動一部分物料隨氣流輸送至出口。具體而言，本實用新型的優點在于(1)利用氣流作用于物料使其流化態，穩定性和精確性好。[0007](2)給料量大小調節方便，在氣流一定的情況下，改變電機轉速就可以改變給料速度。(3)可以按照此原理擴大裝置尺寸，也可以一次性存放更多物料和增大給料速率， 從而擴展到其他用途。(4)電機螺桿結構可以更精準的控制給料穩定性和精準性。(5)由于其小到0. lg/min及其以下的給料速率和穩定、精確的給料可以滿足實驗
室的需要。
圖1為本實用新型裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實例和附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。如圖1所示，本實用新型裝置包括電機1、螺桿2、連動桿3、出料管4、注射給氣管 5、活塞6和存料管7。活塞6與注射給氣管5固定連接，并可以在存料管7中上下滑動。螺桿2的下端與電機1的輸出軸連接。注射給氣管5的上端通過連動桿3與螺桿2連接，使注射給氣管5 隨著螺桿2的旋轉而上下滑動。注射給氣管5上端設有管狀進氣口，下端設有圓環狀出氣口。出料管4和注射給氣管5固定連接，并且其下端略伸出注射給氣管5的下端面。本實用新型裝置具體運行方式為電機1轉動帶動螺桿2轉動，使螺桿2上的連動桿3可以一定速率向下移動，使注射給氣管5及連在一起的活塞6以一定速率向下運行。存料管7是固定的。從注射給氣管5進氣口給氣，氣流吹動物料，使一定量的物料在活塞6和物料上方的空間內流化流動，隨氣流經出料管4送出。由于氣流恒定，注射給氣管5向下速度恒定，出粉速率也是恒定的。改變電機速度，使注射給氣管向下移動速度變化，可以改變出粉速率。在制作和使用過程中，注意以下幾個問題，可以取得更好的效果(1)電機1、螺桿2本身精確性、穩定性很好，還可以用更高精度的電機來實現系統精確、穩定。(2)電機1、螺桿2和連動桿3可以要保持接觸良好，連動桿盡量短。(3)電機1的轉動速度要根據給料速度來定。(4)為了保持氣流通暢并且保持較高的氣流量，注射給氣管5的環形出氣口的環形寬度應該是給料顆粒粒徑的5-10倍。(5)出料管4、注射給氣管5和存料管7要保持同軸。并且注射給氣管比存料管長。 出料管4下端面應低于注射給氣管5下端面，伸出長度為注射給氣管5的環形出氣口的環形寬度(即注射給氣管下端的內徑與給料管的外徑之差)的5-10倍，否則氣流直接回流降低了給料效率。(6)活塞6在保證密封性的同時盡量采用摩擦力小的材料，如硅膠，硫化橡膠和硅橡膠等特種橡膠等，使注射給氣管5能順利行進。實例1 [0024]按照上述原理和實施方式制造一個微量給粉裝置。電機1用步進電機，可以精確調整電機轉速。連桿3長度為60mm，中有一個圓槽，用來卡住注射給氣管5。注射給氣管5 長度為140mm，上面進氣口內徑為6mm。下端面內徑為6mm。出料管4外徑3mm，內徑1mm。 出料管4露出注射給氣管5下端面2mm。存料管7內徑為30mm，長度為120mm。用上述裝置進行微量給粉實驗。選擇的煤的堆積密度約為900Kg/m3，粒徑為74-105 μ m，放入存料管 7的質量為30g左右，設置進氣管氣流量使存料管7中的氣流流量為0. 6L/min，這樣可以使煤粉達到流化狀態并可以由氣流攜帶運輸。用電機1控制注射給氣管5的行進速度，使給粉穩定并用天平測得給粉速率為0. 05g/min，加快電機1的轉速可以使給粉速率增大。其給粉速率可變范圍很大。用同樣尺寸的裝置做生物質的微量給粉實驗，選擇的生物質的堆積密度約為 300Kg/m3,粒徑為400-600 μ m,生物質的質量為15g左右，設置注射給氣管5氣流量使存料管7中的氣流流量為0. 3L/min，這樣可以使生物質達到流化狀態。用電機1控制注射給氣管5的行進速度，使給粉穩定并用天平測得給粉速率為0. lg/min。實例2 按照同樣的原理增大裝置尺寸，變換電機轉速。然后換用大的粒徑的煤粉如 400-600 μ m,放入存料管7中物料的量為IOOg左右，設置注射給氣管5氣流量使存料管7中的氣流流量為3L/min，這樣可以使煤達到流化狀態。用電機轉速控制注射給氣管5的行進速度，使給粉穩定并用天平測得給粉速率為2g/min。給粉速率可變化并且變化范圍很大。本實用新型的結構設計保證了微量給料的均勻性、穩定性、精準性，同時給料速度的范圍大且易調節。還可以利用本裝置的技術原理放大該裝置，改為大量給料的裝置；利用流化態使給料更為均勻、穩定、精準。極大地方便了實驗室和工業領域的相關研究。
權利要求1. 一種連續微量給料裝置，其特征在于，該裝置包括電機(1)、螺桿O)、連動桿(3)、出料管(4)、注射給氣管(5)、活塞(6)和存料管(7)；活塞(6)與注射給氣管(5)固定連接，能夠在存料管(7)中上下滑動，螺桿( 的下端與電機⑴的輸出軸連接，注射給氣管(5)的上端通過連動桿(3)與螺桿(2)連接，使注射給氣管( 隨著螺桿( 的旋轉而上下滑動；注射給氣管( 上端設有管狀進氣口，下端設有圓環狀出氣口，出料管(4)和注射給氣管(5)固定連接，并且其下端伸出注射給氣管(5) 的下端面；注射給氣管(5)的環形出氣口的環形寬度是給料顆粒粒徑的5 10倍；出料管(4)、注射給氣管( 和存料管(7)同軸，并且注射給氣管( 比存料管(7)長。
專利摘要本實用新型提供了一種連續微量給料裝置，該裝置包括電機、螺桿、連動桿、出料管、注射給氣管、活塞和存料管；活塞與注射給氣管固定連接，能夠在存料管中上下滑動，螺桿的下端與電機的輸出軸連接，注射給氣管的上端通過連動桿與螺桿連接，使注射給氣管隨著螺桿的旋轉而上下滑動；注射給氣管上端設有管狀進氣口，下端設有圓環狀出氣口，出料管和注射給氣管固定連接，并且其下端伸出注射給氣管的下端面。本實用新型的優點在于利用氣流使物料流化并被攜帶來實現連續微量給料。用電機螺桿推進，穩定性和精確性好。當氣流一定時，出料管與物料之間距離恒定，由電機轉速來控制給料速度大小。不僅適用于粉狀固體還適用于顆粒狀固體，可以滿足實驗室應用。
文檔編號B65G53/16GK202321652SQ20112045745
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者劉偉, 姚洪, 方欣, 李園, 王靜, 羅光前, 陳超 申請人:華中科技大學