粉末状材料气动输送和配料的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及把粉末状粒料材料送入生产工艺反应室和其他成套设备中的气动流动输送和定量配料的一种方法和一种装置。根据本发明专利技术，金属薄片栅栏平行于一个流化床可以自由运动地悬挂在流化床与输送管之间，用一个推动磁铁使其移动并用一个复位弹簧把它向出发位置推回。有推动磁铁的空腔用气体冲洗而使其与粉末状粒料材料隔绝。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于把粉末状粒料材料送入生产工艺反应室和其他成套设备中的气动流动输送及定量配料的一种方法和一种装置。根据韦贝尔(WEBER)的介绍〔参见WEBER，M.著流动输送技术，Krausskopf出版社，美因兹(西德)，1974〕，流动输送方法应用于主要是颗粒度在50微米以下的细粒粒料材料，在这种情况下，粒料材料从一个流化层到达输送管中而且在输送时在输送管道横截面上有均匀的分布。但是不知道气体-固体流的密度不低于什么数值才能保证流动输送以及通过什么机理来维持流动输送。正是因为很细的粒料材料具有或多或少的强的粘聚特性和在准静态的装料中不能连续流动，所以在流化层中松动时和因而在输送管入口处出现密度波动。因此在输送管中的输送流产生脉动而且根据经验可知流动形状随时间和地点而变化。在实践中，人们试图通过把振动器装入粒料材料中、通过装置部件或管道部件的振动激励、通过粒料材料的脉动式装料以及通过在装料中或在气体-固体流中添加脉动的附加气流来改善贮存在贮仓中的有粘聚性的粒料材料从贮仓的流出和流动情况。这些措施在专利文件OS2804610、WP223613、WP205452和OS2551641中已经说明。振动器和振动激励器工作在5至100赫芝之间和振幅小于1毫米。目的在于消除微粒的粘聚力。这些措施的缺点是装置和支承结构的振动使高的机械应力和常出现的固相的凝固和分解明显可见。通过振动也常常达不到所希望的粒料材料的松动范围，甚至于使粒料材料凝固。必须使大量的粒料材料处于激励状态。使粒料材料流动的另一种方法是利用叶轮搅拌器。叶轮需要一种十分稳定的结构，一个具有高驱动功率的驱动装置和一个通过装置壁或通过流化床的气密的轴通道。特别是当叶轮在未流化的散积物中起动时会产生易受干扰性和过载。单独用一种气体流化法使一种有强粘聚性的粒料材料流动原则上是不可能的。这一结论在用细粒的、具有多分散性的粒料材料进行流化层试验时得到了证实而且MOLERUS〔参见MOLERUS，O.著液体-固体-流动，Springer出版社，柏林-海德尔堡-纽约，1982〕说明了其理由，即随着颗粒度的减小，粒料材料松动时最大可传送的流动力下降而且这些颗粒之间的有效粘聚力升高。因此气体松动法受到限制。本专利技术的目的是提供用于把流动性不好的粉末状粒料材料送入生产工艺反应室和其他成套设备中的气动流动输送和定量配料的一种方法和一种装置，从而实现一种连续的、能量最小的、磨损最小和良好保护的工作过程。本专利技术的任务是消除在流动性小的粉末状粒料材料的情况下在流化层中的气体通道的形成和气体-固体流的小的、波动的密度，从而实现一种不易分解的、连续的流动输送，这种流动输送还具有如下优点非常小的流速，小的压力损失比和小的输送装置的磨损。从流化层输送出的流动的气体-固体混合物的试验时已发现在有粘聚性的、流动性不好的特别是很细粒的粒料材料的松动时只是气道的形成会阻碍气体和固体的混合。由于粒料材料的因此而不足的松动，给松动气体流加入的固体量是少的和波动的。即使在大的松动气体速度情况下仍然有气道和凝固物。根据本专利技术，通过紧靠流化床上面的内部机械结构的缓慢的横向运动使这些气道和凝固的粒料材料被破坏，通过用固体填塞气道和破坏凝固或通过所获得的被松动的中间空间使粒料材料打碎。因而气体和固体在任意的松动气体速度的情况下混合，也就是说，在下述速度时也行，这些速度通常只是在颗粒最小的无粘聚性的粒料材料的情况下使松动能够实现。出现的气体-固体混合物的密度可因松动气体而变化和可变化到直至在无粘聚性的粒料材料的情况下最大可能达到的最大密度值ρfD。根据本专利技术，为了解决上述任务而发现流化井筒中的内部机械结构必须平行于平坦的流化床表面以1至4秒的时间内经过3至10毫米的距离的速度缓慢地运动。对此而得出一个金属薄片栅栏是优先适用的，在流化层中，在下距输送管入口50至200毫米上距流化床20至100毫米处，该栅栏可横向自由运动地悬挂在栅栏固定装置上并用一个推动磁铁经过一个推杆使其沿一个方向横向运动。在推动磁铁对面的或在推动磁铁那边的一个受到(栅栏)拍击的复位弹簧实现(栅栏)回到出发位置的运动。金属薄片栅栏的各金属薄片之间的距离为3至10毫米，它们垂直于运动方向固定在栅栏中。借助于一个与推动磁铁铁芯偶合的感应式位移接收器来控制栅栏的移动。利用磁铁铁芯向出发位置回复移动时磁铁的电自激励，推动磁铁本身可用作测量装置，因为推动磁铁只是在栅栏从出发位置移动出来的那部分位移距离期间才是通电的。根据本专利技术表明了下述重要装置其中安放有推动磁铁的流化井筒支管没有形成死区并配备了一个冲洗用气体输入装置，因而特别是在流化井筒中的压力改变时没有粒料材料进入推动磁铁中。否则各部件的自由移动就会受到干扰。根据本专利技术，已能通过试验来确定存在流动输送的密度范围。不低于气体-固体混合物的一个最小平均密度ρf-一个被松动的颗粒层的最大可能的密度ρfD的大约60%-就能实现流动输送。当松动(气体)速度在通常的松动点以下和密度大大超过已知的装料密度时，在粉末状粒料材料的情况下这个最大值就作为特征(值)而形成。密度范围ρfD＞ρf≥0.6ρfD表明了流动输送的必要条件，因为在这个范围内，由于流动阻力的膨胀效应，完全膨胀的气体穿过具有微小速度差的流动的粒料材料并使粒料材料松动以及使其动态粘聚性减小。因此，随着密度的下降，流动阻力比也下降，粒料材料的渗透比上升和流动的粒料材料填满管道横截面。即是说，流动的气体-固体混合物的流体力学直径相当于管道直径。如果密度ρf下降到0.6ρfD以下，则气体-固体流动就明显地分解，因为流过间隙的阻力变得太小。于是固体占有输送管横截面的一部分为1-Φ≈ρf/ρfD＝As/A，在此情况下，分解了的边界层具有接近最大可能的密度和很高的粘聚性。此外，分解了的流动(在水平扇形流动情况下从ρf/ρfD＜0.5开始，在垂直环形流动情况下从ρf/ρf/ρfD≤0.6开始)的流体力学直径减小。高的粘聚性和减小的流体力学直径已经证明会增加流动阻力，流动阻力正是必须从分离的气流所获得而且由于必需的高的气体速度而引起有害的磨损。用根据本专利技术的分法获得如下优点-高的通过输送管道的粒料材料通过能力比;-小的输送能量消耗比和小的用于粒料材料松动的能量消耗;-流动速度的减小和管道磨损的消除;-高的输送稳定性;-在有粘聚性的粒料材料情况下通过金属薄片栅栏的运动必然保证了流动输送所需要的高的密度;-不损坏(管道)的材料输送。借助于附图说明图1说明根据本专利技术的方法和装置。石煤粉在2.5兆巴的压力下借助于流动输送从配料容器1经过标称直径为25毫米的输送管道6被配料给一个反应器。石煤粉的含水量为4%且其组分的59%的颗粒度在63微米以下。石煤粉的流动性不好，在松动点的一个高达3.6厘米/秒的气体速度表明了这点。在松动时的最大密度为630公斤/立方米。流化层是不均匀的。在开动金属薄片栅栏5的情况下流化层转化为均匀状态，因而在松动点的气体速度为0.5厘米/秒。在松动用气体的输入装置4处，为了连续运行而调节一个气体量，在开动了金属薄片栅栏5的情况下这个气体量在流化床3处以及因而在流化井筒2中产生一个气体速度为0.70厘米/秒。同时在输送管道6的始端的气体-固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于把具有微小流动性的粉末状粒料材料在大气压下及任意高的压力等级下从一个配料容器经过一个或多个插入流化层中的输送管道送入反应室或其他成套设备中的气动流动输送和定量配料的方法，在此方法中，通过输入松动用气体穿过一个平坦的流化床在配料容器下部的圆筒形井筒中产生一个局部的流化层，准静态的粒料材料从位于流化井筒上面的圆锥形加宽的并向下开口的贮料室向下滑动到该局部流化层中，在此方法中，有粘聚性的粒料材料的气体－－固体混合物经过插入流化层中的用来保证流动输送的输送管无分解地、连续地流入输送管道中，或者说得更确切些，流入输送管道长度的一个主要部分中，这种方法的特征在于：对于有粘聚性的倾向于形成气体通道的和因而会下降到较小的平均密度的粒料材料，为了保证平均密度ρｆ处于当粉末状粒料材料松动时进入输送管的气体－－固体混合物出现的最大密度ρｆＤ的１００％至６０％之间，借助于内部机械结构的缓慢的相对运动来破坏气体通道的形成，以便使松动用气体与粒料材料混合并且得到一个任意的、然而是当松动用气体流变化时保证流动输送所必需的最低限度的密度等级。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特希米尔，莱耐尔维尔耐克，卢迪格兰格，赫斯特克莱舒墨，罗兰比安金，露兹巴赫曼，
申请(专利权)人：弗赖贝格燃料研究所，
类型：发明
国别省市：DD[]