專利名稱：一種非壓縮式變壓干粉泵的制作方法
一種非壓縮式變壓干粉泵技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于潔凈煤發(fā)電及化工領(lǐng)域，涉及高壓濃相氣力輸送的設(shè)備。
背景技術(shù)：
如今氣力輸送系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于化工、能源等行業(yè)。高壓濃相氣力輸送系統(tǒng)中使用變壓倉對(duì)常壓下的煤粉氣流進(jìn)行加壓。由于變壓倉連接了低壓的粉料倉與高壓的輸送料倉，且在其工作時(shí)需經(jīng)常進(jìn)行低壓與高壓的切換，變壓倉的工作環(huán)境十分惡劣，易出故障。 鎖斗罐在下料過程中容易產(chǎn)生“架橋”現(xiàn)象，造成下料不暢，從而影響氣力輸送的效率，會(huì)導(dǎo)致煤粉氣流輸送的不連續(xù)性。現(xiàn)在提出的齒輪泵的結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)齒輪嚙合的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，易由于摩擦產(chǎn)生許多問題。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有變壓倉倉體壓力變化頻繁導(dǎo)致變壓倉故障頻率高的問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的非壓縮式變壓干粉泵。
技術(shù)方案本發(fā)明的非壓縮式變壓干粉泵，泵體設(shè)置有從上至下依次連接的粉體入口、吸粉腔、轉(zhuǎn)子腔、壓粉腔和排粉出口，轉(zhuǎn)子腔的前后分別設(shè)置有前端蓋和后端蓋，將轉(zhuǎn)子腔封閉；
轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置，轉(zhuǎn)軸的前后兩端分別安裝在前端蓋和后端蓋上；轉(zhuǎn)子腔一側(cè)的腔體上設(shè)置有與腔外連通的排氣系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)包括從腔內(nèi)至腔外依次連接的排氣管、過濾器和減壓閥；
轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)置有六個(gè)密封臺(tái)，六個(gè)密封臺(tái)分為三組,每組包括兩個(gè)密封臺(tái)，一組設(shè)置在鄰接吸粉腔的內(nèi)壁上，其中的兩個(gè)密封臺(tái)以轉(zhuǎn)軸所在豎直剖面對(duì)稱，一組設(shè)置在鄰接壓粉腔的內(nèi)壁上，其中的兩個(gè)密封臺(tái)以轉(zhuǎn)軸所在豎直剖面對(duì)稱，另一組設(shè)置在鄰接排氣管的轉(zhuǎn)子腔內(nèi)壁上，其中的兩個(gè)密封臺(tái)以轉(zhuǎn)軸所在水平剖面對(duì)稱；
轉(zhuǎn)子為一帶有兩個(gè)缺口的圓柱體，缺口的截面形狀為扇形，截面的扇形頂角大于 15°，兩個(gè)缺口截面的扇形弧長均小于排氣管與壓粉腔之間的弧長；
密封臺(tái)上設(shè)置有沿轉(zhuǎn)子徑向伸縮的伸縮件，當(dāng)密封臺(tái)與轉(zhuǎn)子接觸時(shí)伸縮件可以沿轉(zhuǎn)子徑向收縮，當(dāng)密封臺(tái)與轉(zhuǎn)子脫離接觸時(shí)伸縮件伸展復(fù)位。
本發(fā)明中，密封臺(tái)包括伸縮件、壓縮彈簧和底座，底座與轉(zhuǎn)子腔的內(nèi)壁連接，伸縮件和壓縮彈簧嵌入底座的凹槽中，伸縮件通過壓縮彈簧與底座的凹槽固定連接。
有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
(I)與現(xiàn)有用于加壓的變壓倉相比，本裝置僅僅需要一個(gè)泵，而不需要繁瑣的變壓倉，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，工程造價(jià)低，安裝方便，易于維護(hù)；
(2)可代替?zhèn)}泵輸送系統(tǒng)中的變壓倉，本裝置在氣體輸送完干粉之后將高壓空氣排出系統(tǒng)外，可避免起拱，并有效避免因變壓倉的頻繁故障而導(dǎo)致的輸送系統(tǒng)工作中斷，提高送粉系統(tǒng)的可靠性；
(3)可以同時(shí)完成粉體的加壓和輸送過程；
(4)與現(xiàn)有的齒輪泵相比，本裝置的主要結(jié)構(gòu)包括一個(gè)帶有兩個(gè)缺口的轉(zhuǎn)子及六個(gè)密封臺(tái)等部件，比之齒輪泵的兩齒輪嚙合的結(jié)構(gòu)更加簡單，避免了齒輪之間的摩擦引起的問題，不存在因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的磨損問題，因而本裝置比齒輪泵更加簡單可靠；
(5)與傳統(tǒng)意義上的泵相比，本發(fā)明對(duì)泵裝置進(jìn)行了改進(jìn)，通過密封臺(tái)進(jìn)行密封， 從而使泵輸送干粉氣流成為可能，本發(fā)明的獨(dú)特設(shè)計(jì)解決了化工、冶金等行業(yè)中高壓濃相氣力輸送系統(tǒng)的變壓倉運(yùn)行不穩(wěn)定的問題，適用于大規(guī)模干粉氣化、機(jī)械、化工、冶金和制藥等行業(yè)的工業(yè)過程中的粉體輸送。


圖I是由常壓倉至高壓倉的干粉變壓及輸送系統(tǒng)示意圖。
圖2是本發(fā)明的非壓縮式變壓干粉泵的正面剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的非壓縮式變壓干粉泵的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明的非壓縮式變壓干粉泵的水平剖視結(jié)構(gòu)圖，圖中不含轉(zhuǎn)子，圖4a、圖 4b分別對(duì)應(yīng)兩種形狀的粉體入口。
圖5是本發(fā)明非壓縮式變壓干粉泵中的密封臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中有粉體入口 I，泵體2，泵體前端蓋21，后端蓋22，轉(zhuǎn)子3，轉(zhuǎn)軸31，轉(zhuǎn)子缺口 32，吸粉腔4，密封臺(tái)5，密封臺(tái)伸縮件51，密封臺(tái)壓縮彈簧52，密封臺(tái)底座53，轉(zhuǎn)子腔6，排氣管61，過濾器62，減壓閥63，壓粉腔7，排粉出口，8，，常壓倉9，本發(fā)明非壓縮式變壓干粉泵裝置10，高壓倉11。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋。
圖I是帶有本裝置的干粉變壓輸送系統(tǒng)，粉體從常壓料倉9頂部加入粉體輸送系統(tǒng)，經(jīng)本裝置10變壓輸送至高壓料倉11。
圖2是本發(fā)明的變壓干粉泵的正面剖視結(jié)構(gòu)圖，泵體2設(shè)置有粉體入口 I、吸粉腔 4、密封臺(tái)5、轉(zhuǎn)子腔6、排氣管61，過濾器62，減壓閥63，壓粉腔7和排粉出口 8。轉(zhuǎn)子腔6 內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)子3，轉(zhuǎn)子3連有轉(zhuǎn)軸31，轉(zhuǎn)軸31連在泵體前端蓋21與后端蓋22上，轉(zhuǎn)軸31由外部提供動(dòng)力，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子腔6內(nèi)設(shè)置有六個(gè)密封臺(tái)5，六個(gè)密封臺(tái)5分為三組， 每組包括兩個(gè)密封臺(tái)5，一組設(shè)置在鄰接吸粉腔4的內(nèi)壁上，另一組設(shè)置在鄰接壓粉腔7的內(nèi)壁上，這兩組的兩個(gè)密封臺(tái)5均以轉(zhuǎn)軸31所在豎直剖面對(duì)稱，還有一組密封臺(tái)5設(shè)置在鄰接排氣管61的轉(zhuǎn)子腔6內(nèi)壁上，這一組關(guān)于轉(zhuǎn)軸31所在的水平剖面對(duì)稱；轉(zhuǎn)子3為帶有兩個(gè)缺口 32的圓柱形轉(zhuǎn)子，缺口 32截面形狀為扇形，為使干粉能夠順利落下，扇形頂角應(yīng)不小于15°且扇形弧長應(yīng)不大于排氣管61和壓粉腔7之間的弧長。密封臺(tái)底座53高度略小于轉(zhuǎn)子3與泵體2之間的縫隙高度，且密封臺(tái)伸縮件51面向轉(zhuǎn)子3的一側(cè)和密封臺(tái)底座 53與轉(zhuǎn)子腔6相接的一側(cè)應(yīng)做成弧形，弧度與轉(zhuǎn)子的圓弧的弧度相匹配，以保證密封。同時(shí)，轉(zhuǎn)子3與密封臺(tái)5相撞的角可做成圓角，以減少撞擊損失。示例中排氣系統(tǒng)61連接在轉(zhuǎn)子腔6右側(cè)，轉(zhuǎn)子腔6向外連接著排氣系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)自內(nèi)而外包括排氣管61、過濾器62 和減壓閥63，排氣管61排出的高壓氣體經(jīng)過過濾器62和減壓閥63后可以直接排入大氣，示例中排氣系統(tǒng)設(shè)在轉(zhuǎn)子腔6的右側(cè)，此時(shí)轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，因?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下當(dāng)缺口 32與密封臺(tái)5形成的空腔攜帶的干粉已經(jīng)排空時(shí)，需要在排完干粉之后將高壓空氣排出，以防止高壓空氣阻礙吸粉入口的干粉氣流落下，甚至形成起拱，因此，排氣系統(tǒng)設(shè)在泵體2右側(cè)時(shí)轉(zhuǎn)子3應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，否則排氣系統(tǒng)將不起作用。(實(shí)際情況中排氣系統(tǒng)亦可設(shè)在 泵體2的左側(cè)，此時(shí)轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)動(dòng)方向應(yīng)為順時(shí)針，原理同上。)本發(fā)明的非壓縮式變壓干粉泵工作時(shí)，轉(zhuǎn)子缺口 32與轉(zhuǎn)子腔6會(huì)形成空腔，空腔被用來輸送干粉。在兩個(gè)空腔分別入料和出料時(shí)應(yīng)適當(dāng)減慢轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，使得干粉有足夠的時(shí)間落入上空腔中和從下空腔中落入高壓倉中。在其中一個(gè)空腔排出高壓氣體時(shí)也應(yīng)適當(dāng)放慢轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，使得高壓氣體能夠順利排出，不致影響下料，并防止形成起拱。轉(zhuǎn)子3按如圖2所示的逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此處簡述從轉(zhuǎn)子3的上空腔左邊界離開吸粉腔I右側(cè)的密封臺(tái)5時(shí)開始的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi)本裝置的工作過程。為了便于敘述，記此時(shí)轉(zhuǎn)子3上空腔的左邊界為a，右邊界為b。記吸粉腔4左側(cè)和右側(cè)的兩個(gè)密封臺(tái)5分別為Xl和x2，壓粉腔7左側(cè)和右側(cè)泵體上的兩個(gè)密封臺(tái)5分別為yl和y2，記排氣系統(tǒng)上下兩側(cè)的密封臺(tái)5分別為Zl和z2。當(dāng)轉(zhuǎn)子邊界a轉(zhuǎn)離密封臺(tái)x2并繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，干粉氣流持續(xù)落下至轉(zhuǎn)子缺口 32與密封臺(tái)5及泵體前端蓋21和后端蓋22組成的空腔中，從此狀態(tài)直至轉(zhuǎn)子邊界b壓緊密封臺(tái)Xl的過程中，干粉持續(xù)落入空腔中，這一過程中應(yīng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)速，適當(dāng)減小轉(zhuǎn)速，使干粉充分裝滿空腔。隨著轉(zhuǎn)子3的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，落入空腔的干粉隨空腔轉(zhuǎn)動(dòng)至排粉入口 7，從轉(zhuǎn)子3邊界a轉(zhuǎn)離密封臺(tái)yl的狀態(tài)開始，干粉在重力的作用下由空腔落下至壓粉腔并由排粉出口落入高壓倉中，直至轉(zhuǎn)子3邊界b壓緊密封臺(tái)y2為止，這一過程中干粉由空腔落下，應(yīng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)速使干粉有充分的時(shí)間落入高壓倉中。在上一過程中，從轉(zhuǎn)子3邊界a離開y2開始，密封臺(tái)z2由于被轉(zhuǎn)子3壓緊，可以防止高壓氣體從排氣系統(tǒng)中泄露出去。從轉(zhuǎn)子3邊界b轉(zhuǎn)離密封臺(tái)12的狀態(tài)開始，已排空的空腔中的高壓氣體通過排氣管61經(jīng)過過濾器62和減壓閥63后被排入大氣，此處排出氣體是為了防止高壓氣體影響干粉的下落。在轉(zhuǎn)子邊界a離開x2之后，密封臺(tái)zl發(fā)揮作用，保證帶干粉的氣體不從排氣系統(tǒng)逸出。圖3為本發(fā)明變壓干粉泵的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)圖，由圖中可見泵體2有前端蓋21，后端蓋22，端蓋21、22與轉(zhuǎn)子3及密封臺(tái)5配合進(jìn)行密封，轉(zhuǎn)子3上連有轉(zhuǎn)軸31，轉(zhuǎn)軸31水平設(shè)置，其兩端分別連接在端蓋21與22上，轉(zhuǎn)軸31由外部提供動(dòng)力帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。圖4a和圖4b為本發(fā)明裝置的水平剖視結(jié)構(gòu)圖，為從泵體2水平中心線剖開從下往上看所得，區(qū)別為粉體入口 I的形狀不同，a中粉體入口 I為矩形，b中的粉體入口 I的形狀為圓形，實(shí)際情況中，粉體入口 I的形狀可根據(jù)環(huán)境而定，但密封臺(tái)5的位置如圖所示，應(yīng)保證在粉體入口兩側(cè)，以保證密封性。圖5為本發(fā)明變壓干粉泵中密封臺(tái)5的結(jié)構(gòu)示意圖，密封臺(tái)伸縮件51與密封臺(tái)底座53的邊界形狀均為弧形，其弧度均與轉(zhuǎn)子3的圓盤形的邊界相同。轉(zhuǎn)子3與密封臺(tái)5接觸時(shí)，高壓彈簧52受力后發(fā)生形變，密封臺(tái)伸縮件51收縮，使密封臺(tái)5與轉(zhuǎn)子3之間緊密接觸，可使干粉氣流不會(huì)從轉(zhuǎn)子3與泵體2之間的空隙中逸出以至影響粉體進(jìn)料。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，盡管本說明書參照附圖對(duì)本發(fā)明做出了詳細(xì)的說明，但是，轉(zhuǎn)子空腔的形狀可隨著實(shí)際情況改變，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種非壓縮式變壓干粉泵，其特征在于，該干粉泵的泵體(2)上設(shè)置有從上至下依次連接的粉體入口(I)、吸粉腔(4)、轉(zhuǎn)子腔(6)、壓粉腔(7)和排粉出口(8)，所述轉(zhuǎn)子腔(6)的前后分別設(shè)置有前端蓋(21)和后端蓋(22)，將轉(zhuǎn)子腔(6)封閉； 所述轉(zhuǎn)子腔(6 )內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)子(3 )，所述轉(zhuǎn)子(3 )的轉(zhuǎn)軸(31)水平設(shè)置，所述轉(zhuǎn)軸(31)的前后兩端分別安裝在前端蓋(21)和后端蓋(22)上； 所述轉(zhuǎn)子腔(6) —側(cè)的腔體上設(shè)置有與腔外連通的排氣系統(tǒng)，所述排氣系統(tǒng)包括從腔內(nèi)至腔外依次連接的排氣管(61)、過濾器(62 )和減壓閥(63 ); 所述轉(zhuǎn)子腔(6)內(nèi)設(shè)置有六個(gè)密封臺(tái)(5)，所述六個(gè)密封臺(tái)(5)分為三組，每組包括兩個(gè)密封臺(tái)(5)，一組設(shè)置在鄰接吸粉腔(4)的內(nèi)壁上，其中的兩個(gè)密封臺(tái)(5)以轉(zhuǎn)軸(31)所在豎直剖面對(duì)稱，一組設(shè)置在鄰接壓粉腔(7)的內(nèi)壁上，其中的兩個(gè)密封臺(tái)(5)以轉(zhuǎn)軸(31)所在豎直剖面對(duì)稱，另一組設(shè)置在鄰接排氣管(61)的內(nèi)壁上，其中的兩個(gè)密封臺(tái)(5)以轉(zhuǎn)軸(31)所在水平剖面對(duì)稱；所述轉(zhuǎn)子(3)設(shè)置有兩個(gè)缺口(32)，所述缺口(32)的截面形狀為扇形，所述截面的扇形頂角大于15°，兩個(gè)缺口截面的扇形弧長均小于排氣管(61)與壓粉腔(7)之間的弧長；所述密封臺(tái)(5)上設(shè)置有沿轉(zhuǎn)子(3)徑向伸縮的伸縮件(51)，當(dāng)密封臺(tái)(5)與轉(zhuǎn)子(3)接觸時(shí)伸縮件(51)可以沿轉(zhuǎn)子(3)徑向收縮，當(dāng)密封臺(tái)(5)與轉(zhuǎn)子(3)脫離接觸時(shí)伸縮件(51)伸展復(fù)位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述非壓縮式變壓干粉泵，其特征在于，所述密封臺(tái)(5)包括伸縮件(51)、壓縮彈簧(52)和底座(53)，所述底座(53)與轉(zhuǎn)子腔(6)的內(nèi)壁連接，所述伸縮件(51)和壓縮彈簧(52)嵌入底座(53)的凹槽中，伸縮件(51)通過壓縮彈簧(52)與底座(53)的凹槽固定連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非壓縮式變壓干粉泵，泵體設(shè)置有從上至下依次連接的粉體入口、吸粉腔、轉(zhuǎn)子腔、壓粉腔和排粉出口，轉(zhuǎn)子腔的前后分別設(shè)有前后端蓋封閉轉(zhuǎn)子腔，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置，前后兩端分別安裝在前端蓋和后端蓋上；轉(zhuǎn)子腔一側(cè)的腔體上設(shè)置有排氣系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子腔設(shè)置有六個(gè)密封臺(tái)，分為三組，分別設(shè)置在鄰接吸粉腔、鄰接壓粉腔和鄰接排氣管的的內(nèi)壁上，轉(zhuǎn)子上的兩個(gè)缺口的截面形狀為扇形，扇形頂角大于15°，扇形弧長小于排氣管與壓粉腔之間的弧長，密封臺(tái)上設(shè)置有沿轉(zhuǎn)子徑向伸縮的伸縮件。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安全、可靠，可替代氣力輸送系統(tǒng)中的變壓倉，避免變壓倉的繁瑣設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)B65G53/58GK102923486SQ201210490568
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者梁財(cái), 陳曉平, 沈騮, 趙長遂, 劉道銀 申請(qǐng)人:東南大學(xué)