一種粉體高壓輸送泵的制作方法
【專利摘要】本實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、旋轉閥體、下固定閥板、凸臺、磁懸浮軸承、中心軸、軸承套、軸承、調速電機、緊固螺栓、下料倉、止回閥、噴射輸料噴嘴組成。上料斗通過料腿與上固定閥板相連，上下固定閥板和中間的旋轉閥體上在相同位置開有開孔率5%-25%的異性孔，下固定閥板下部設置下料倉，并通過止回閥與噴射泵相連；旋轉閥體的直徑比上下固定閥板小100-700mm，上下固定閥板通過外周的緊固螺栓連接在一起；上下固定閥板設置有軸承套和軸承，并與旋轉閥體通過中心軸串聯起來，中心軸與調速電機相連。
【專利說明】一種粉體高壓輸送泵
一、【技術領域】
[0001]本發明涉及煤化工領域，特別地，涉及煤粉氣體輸送。
二、【背景技術】
[0002]煤氣化是煤的潔凈與高效利用的龍頭和關鍵技術。氣流床加壓氣化是最近幾十年發展起來的新型煤并流式氣化技術，氣化劑與煤粉或煤漿經噴嘴進入氣化室，煤的熱解、燃燒以及氣化反應幾乎同時進行，高溫保證了煤高效氣化，煤中的礦物質成為熔渣后離開氣化爐。與其他氣化技術相比，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，是當今國際上最先進的煤氣化技術之一、未來煤合成型氣化技術的發展方向。
[0003]加壓氣流床氣化壓力較高，干煤粉加壓氣化采用高壓氮氣或CO2干粉密相管輸，通過氣化噴嘴進入氣化爐，具有煤種適應性廣、原料消耗低、碳轉化率高、冷煤氣效率高，氣化爐結構以渣抗渣、壽命長等技術優勢。在氣化爐條件或煤種相同情況下，比水煤漿氣化技術節氧16?21%，節煤2?4%，有效氣成份高6?10個百分點。但是由于過高壓力密相管輸細煤粉會引起粉體流動特性發生變化，從而導致輸送困難，影響裝置穩定運行，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壓縮加壓才能用于下游合成工藝。從高壓合成來看，干粉加壓氣化系統能耗高于水煤漿加壓氣化。
[0004]為了解決干煤粉加壓及連續輸送的難題，Texaco公司首先創建了水煤漿氣化工藝。與干煤粉進料方式比較，水煤漿進料具有的最大優勢在于易于加壓，商業化裝置的操作壓力等級一般在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、醋酸等下游工藝節約中間壓縮工序，也降低了能耗；原料煤運輸、制漿、泵送入爐系統比干粉煤加壓氣化簡單，安全并容易控制、投資省；氣化爐結構簡單，為耐火磚襯里，制造方便、造價低。但是水煤漿中近40%的水蒸發需要吸收大量的熱，從而使冷煤氣效率降低，氧耗、煤耗增高；煤漿濃度對煤的成漿性有要求，對煤中的灰含量和灰熔融性有嚴格要求，這些要求造成了煤的選用范圍變窄，特別是對于熱值太低的劣質煤，水煤漿進料效果很差；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勢，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、氣化壓力得到進一步提高，那么干煤粉加壓氣化將更具優勢，大幅度的降低合成型煤氣化的能耗，增加煤化工的競爭力，也是煤氣化技術獲取跨越式突破的希望和熱點之一。
[0006]目前用于粉體加壓輸送的螺旋泵，具有工作穩定、密封性能強、操作簡便、投資省、系統運行可靠等優點，已廣泛應用于水泥、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。因此開發耐高壓、低能耗、操作簡單、運行可靠、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、
【發明內容】
[0007]本發明的目的就是為了克服現有粉體輸送泵技術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、結構簡單、運行可靠、能耗和投資低等優點，可滿足產業部門對高效大型化合成型煤氣化技術的要求。
[0008]本發明的技術方案:
[0009]本發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、旋轉閥體、下固定閥板、凸臺、磁懸浮軸承、中心軸、軸承套、軸承、調速電機、緊固螺栓、下料倉、止回閥、噴射輸料噴嘴組成。其特征在于上料斗通過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置下料倉，并通過止回閥與噴射輸料噴嘴相連；上固定閥板下表面設置內外凹槽，內環平面設成磁懸浮軸承，閥板中心開通孔設有軸承套和軸承用于固定中心軸；下固定閥板上表面設置內外凸臺，內環平面設成磁懸浮軸承，閥板中心開半封閉孔設有軸承套和軸承用于固定中心軸；旋轉閥體中心設有中心軸，直徑比上下固定閥板小100-700mm，上表面設置內外凸臺，下表面設置內外凹槽，上下內環平面設成磁懸浮軸承，軸兩端通過軸承與上下固定閥板連接；上下固定閥板通過外周的緊固螺栓連接在一起，中心軸上端安裝有調速電機。
[0010]上固定閥板、下固定閥板和旋轉閥體的異性孔為沿圓周開有弧度2° -90°、等弧長的扇環形孔，扇環形孔沿圓周分為1-10段。
[0011]旋轉閥體的異性孔當量直徑與孔深之比為1:1?50。
[0012]軸承為滾動軸承、滑動軸承或磁懸浮軸承。
四、【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]附圖1是本發明的粉體高壓輸送泵結構示意圖，附圖2為固定閥板布孔圖。
[0014]附圖的圖面設明如下:1.上料斗、2.料腿、3.上固定閥板、4.凹槽、5.旋轉閥體、
6.下固定閥板、7.凸臺、8.磁懸浮軸承、9.中心軸、10.軸承套、11.軸承、12.調速電機、
13.緊固螺栓、14.下料倉、15.止回閥、16.噴射輸料噴嘴。
五、【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明作詳細的介紹:如圖所示，本發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)、旋轉閥體(5)、下固定閥板(6)、凸臺(7)、磁懸浮軸承(8)、中心軸(9)、軸承套(10)、軸承(11 )、調速電機(12)、緊固螺栓
(13)、下料倉(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)異性孔下部設置下料倉(14)，并通過止回閥(15)與噴射輸料噴嘴(16)相連；上固定閥板(3)下表面設置內外凹槽(4)，內環平面設成磁懸浮軸承(8)，閥板中心開通孔設有軸承套(10)和軸承(11)用于固定中心軸
(9);下固定閥板(6)上表面設置內外凸臺(7)，內環平面設成磁懸浮軸承(8)，閥板中心開半封閉孔設有軸承套(10 )和軸承(11)用于固定中心軸(9 );旋轉閥體(5 )中心設有中心軸
(9),直徑比上固定閥板(3)和下固定閥板(6)小100-700mm,上表面設置內外凸臺(7),下表面設置內外凹臺(4)，上下內環平面設成磁懸浮軸承(8)，中心軸(9)兩端通過軸承(11)與上下固定閥板連接；上固定閥板(3)和下固定閥板(6)通過外周的緊固螺栓(13)連接在一起，中心軸(9)上端安裝有調速電機(12)。
[0016]上固定閥板(3)、下固定閥板(6)和旋轉閥體(5)的異性孔為沿圓周開有弧度2° -90°、等弧長的扇環形孔，扇環形孔沿圓周分為1-10段。
[0017]旋轉閥體(5)的異性孔當量直徑與孔深之比為1:1?50。
[0018]軸承(11)為滾動軸承、滑動軸承或磁懸浮軸承。
[0019]在實際操作中，粉體高壓輸送泵工作時，上料斗的低壓粉體通過料腿進入上固定閥板異性孔中。當旋轉閥體和上固定閥板的異型孔相交和重合時，粉體快速下落到旋轉閥體的異性料倉(異性孔)中；當旋轉閥體和上固定閥板的異型孔完全錯開時，煤粉保存在旋轉閥體的異性料倉中。當旋轉閥體繼續旋轉，與下固定閥板的異型孔相交和重合時，粉體快速下落到下固定閥板的下料倉中，通過止回閥被噴射輸料噴嘴用高壓氣體稀相輸送進入下游工序，周而復始，從而實現了粉體從低壓到高壓的交錯排料輸送過程，操作簡便，并能大幅度的放寬對粉體水含量的苛刻要求，相對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閥體表面采用內外凸凹槽配合，內環平面設成磁懸浮軸承，確保了接觸密封面具有自潤滑作用和最小間隙，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，可以通過加大上下固定閥板異型孔之間相對封閉面的弧度，增加密封面寬度和旋轉閥體的旋轉速度來解決。
[0021]上下固定閥板與旋轉閥體表面的磁懸浮軸承形成的自潤滑作用使調速電機的功率下降50%以上；同時上固定閥板下表面設計成凹槽、下固定閥板上表面設計成凸臺，避免了粉塵累積；另外下料倉設有止回閥，然后與噴射輸料噴嘴相連，防止了由于高壓氣體波動或旋轉閥體異常出現的高壓氣體逆流危險，確保粉體高壓輸送泵的可靠運行。
[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有軸承套和軸承用于固定中心軸，以及上下固定閥板通過外周的緊固螺栓連接在一起，中心軸上端安裝有調速電機，從結構上進一步提高了粉體高壓輸送泵的耐高壓性，密封性加強。
【權利要求】
1.一種粉體高壓輸送泵，由上料斗、料腿、上固定閥板、凹槽、旋轉閥體、下固定閥板、凸臺、磁懸浮軸承、中心軸、軸承套、軸承、調速電機、緊固螺栓、下料倉、止回閥、噴射輸料噴嘴組成，其特征在于上料斗通過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置下料倉，并通過止回閥與噴射輸料噴嘴相連；上固定閥板下表面設置內外凹槽，內環平面設成磁懸浮軸承，閥板中心開通孔設有軸承套和軸承用于固定中心軸；下固定閥板上表面設置內外凸臺，內環平面設成磁懸浮軸承，閥板中心開半封閉孔設有軸承套和軸承用于固定中心軸；旋轉閥體中心設有中心軸，直徑比上下固定閥板小100-700mm，上表面設置內外凸臺，下表面設置內外凹槽，上下內環平面設成磁懸浮軸承，軸兩端通過軸承與上下固定閥板連接；上下固定閥板通過外周的緊固螺栓連接在一起，中心軸上端安裝有調速電機。
2.根據權利要求1所述的一種粉體高壓輸送泵，其特征在于所說的上固定閥板、下固定閥板和旋轉閥體的異性孔為沿圓周開有弧度2° -90°、等弧長的扇環形孔，扇環形孔沿圓周分為1-10段。
3.根據權利要求1所述的一種粉體高壓輸送泵，其特征在于所說的旋轉閥體的異性孔當量直徑與孔深之比為1:1?50。
4.根據權利要求1所述的一種粉體高壓輸送泵，其特征在于所說的軸承為滾動軸承、滑動軸承或磁懸浮軸承。
【文檔編號】B65G53/16GK203593421SQ201320592825
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】田原宇, 喬英云, 田斌 申請人:中國石油大學