一种混合燃料微量连续给料装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种混合燃料微量连续给料装置，包括给料系统和物料混合系统。给料系统包括两级料仓、驱动装置和控制装置等，其中一级料仓容积较大，为二级料仓提供物料来源，二级料仓容积较小，物料在松动风的作用下连续输出，在重力和文丘里管高速气流卷吸的共同作用下实现连续给料。当调节阀门的位置、物料高度和输送风流速一定时，二级料仓的落料量为定值，之后由PID控制步进电机转速以维持料位恒定，从而实现精确给料。两种物料在输送风的作用下切向送入混合系统，混合系统包括两级混合仓，两次混合提高了物料的混合均匀程度。本发明专利技术可以实现微量连续精确给料，且对于多种物料可以实现长时间均匀混合给料，同时还具有工作过程中物料比调节灵活的优点。

A micro continuous feeding device for mixed fuel

The invention provides a hybrid fuel micro continuous feeding device, including a feeding system and a material mixing system. Two bin, driving device and a control device includes a feed system, including a bin volume larger, provide the material source for grade two grade two material storage bin, small volume, continuous output in loose material under the action of wind, gravity and Venturi tube in high speed air entrainment under the joint action of continuous implementation material. When adjusting the location of valve, height of material and speed of conveying air, the level of two level bunker is fixed. After that, PID controls the speed of stepper motor to keep material level constant, so as to achieve accurate feeding. The two materials are fed into the mixing system under the action of the conveying air. The mixing system includes two level mixing bin, and the two mixing improves the mixing uniformity of the material. The invention can realize trace continuous and accurate feeding, and can achieve uniform feeding for long time for various materials, and also has the advantages of flexible material ratio adjustment during working process.

【技术实现步骤摘要】
一种混合燃料微量连续给料装置
本专利技术涉及一种混合燃料微量连续给料装置，可实现多种物料的持续精确供给和高度混合，主要应用于煤粉、气化半焦等固体燃料的燃烧以及物料输送

技术介绍
在实验室中进行煤粉、气化半焦等的燃烧试验时，需要通过气体携带这些物料进入燃烧实验装置中，而这些物料粒径比较小，一般在100μm左右，而且燃烧试验中所需要的给料速率很小，有的甚至低于0.2g/min，因此，如何实现精确连续稳定的给料，对整个实验的顺利进行至关重要。现有的给料装置有螺旋杆式、推进式、流态化式等，中国专利201110134050.5提出了一种流态化连续给料装置，该装置存在物料仓容积小，无法实现长时间连续给料，而且对于物料的粒径通常有一定限制，当物料粒径较大时，将无法实现给料，因此此种装置仅适用于小粒径短时间给料。推进式给料装置利用电机和丝杠配合，通过控制电机转速来控制丝杠位移，以实现精准给料，但是此装置存在煤粉挤压和料仓容积相对有限等问题，限制其长时间连续给料。螺旋杆式给料装置在实验室中应用最多，螺旋杆式给料装置通过电机带动螺杆旋转，通过螺纹间隙将物料推送到螺杆末端，该装置容易发生物料结拱、下料不稳定等缺点，而且在料仓料位变化时，也会导致落料不均匀的问题。在实验室进行燃烧实验时，经常对不同燃料的混燃特性进行研究，有时还会研究添加剂对于燃料燃烧特性的影响，此前的做法是将不同燃料进行预混均匀，然后采用单种物料的给料方式进行给料，但是，预混燃料通常留有一定裕量，因此造成燃料的残余浪费，此外该方法还存在实验过程中无法实时调节燃料比例的缺点。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种混合燃料微量连续给料装置。该装置可以有效改善螺旋式给料装置存在的落料不准的问题，而且可以实现不同比例物料的精确混合给料。本专利技术采用如下技术方案：一种混合燃料微量连续给料装置，包括给料系统和物料混合系统，给料系统包括一级料仓、旋转机构、二级料仓、文丘里管、压电式料位传感器和PID控制器；物料混合系统包括一级混合仓和二级混合仓；其中，一级料仓的出料口通过管道连通至二级料仓的进料口，旋转机构设置在该管道内，用于推动一级料仓下落的煤粉进入二级料仓；二级料仓的出料口连通至文丘里管的喉部，且该文丘里管的一端为进风口，另一端连通至一级混合仓的进料口，压电式料位传感器布置在二级料仓上方，用于输出料位信号进入PID调节器中进行偏差调节，并通过输出转速信号控制旋转机构的推进速度；一级混合仓的出料口连通至二级混合仓的进料口。本专利技术进一步的改进在于，旋转机构包括设置在一级料仓的出料口与二级料仓的进料口之间管道内的螺旋弹簧，以及设置在该管道外用于驱动螺旋弹簧的步进电机，且PID调节器输出转速信号控制步进电机调整转速，进而调节进入二级料仓的物料量以保持料位恒定。本专利技术进一步的改进在于，给料系统还包括振动电机和一级松动风管，振动电机设置在一级料仓的外壁上，一级料仓的侧壁上开设有松动风口，一级松动风管设置在该松动风口处，以保证煤粉顺利输出料仓。本专利技术进一步的改进在于，给料系统还包括二级松动风管，二级料仓的侧壁上开设有松动风口，二级松动风管设置在该松动风口处，以保证煤粉顺利输出料仓。本专利技术进一步的改进在于，给料系统还包括在二级料仓设有贯穿输料管的调节阀门。本专利技术进一步的改进在于，调节阀门的底部配有标尺，用于针对调节阀门开度进行标定。本专利技术进一步的改进在于，文丘里管的另一端连通至一级混合仓的进料口管道上设置有球阀。本专利技术进一步的改进在于，物料混合系统还包括设置在二级混合仓内的钝体，用于实现物料分流。本专利技术进一步的改进在于，二级混合仓的侧壁上还设置有开口倾斜向上的混合气管，混合气管的合气入口在钝体下方。本专利技术进一步的改进在于，给料系统设置有两套。本专利技术具有如下的优点：本专利技术提供的混合燃料微量连续给料装置，包括给料系统和物料混合系统，给料系统包括两级料仓、步进电机、振动电机、文丘里管、螺旋弹簧以及调节阀门等。煤粉在一级料仓内下落，由步进电机和螺旋弹簧组成的旋转机构推动煤粉进入二级料仓，煤粉在松动风、重力以及文丘里管内高速低压气流的卷吸共同作用下进入输料管，调节阀门开度以控制物料流出速率。为保证煤粉不结拱，一级料仓装设有振动电机和松动风口，二级料仓设有松动风口，以保证煤粉顺利输出料仓。输料管在二级料仓出口处设计成文丘里管，使得输送风流速增大，压力降低，有利于煤粉进入输料管中。步进电机和螺旋弹簧的转速受反馈控制系统控制，二级料仓装设有压电式料位传感器，监测料位信号并传递给PID调节器，进一步调节步进电机转速。在调节阀门开度、物料高度和输送风速都不变时，单位时间内输出二级料仓的物料量处于定值，当二级料仓物料输出速率大于输入速率时，料位高度将会下降，此时物料传感器接收料位信号并传递给PID调节器，调节器发出信号使步进电机提高转速，此时二级料仓的物料输入速率增大，直至料位恢复到设定值。之后各支路物料进入混合系统，混合系统包括两级混合仓，仓体上下布置，一级混合仓上方为圆筒状，两个进料口与圆筒两侧壁面相切，形成旋转流场实现强烈混合，下方为倒圆锥形出口将物料送入二级混合仓。二级混合仓为方形空腔，内置圆锥形钝体，以实现物料分流，混合气入口在钝体下方，与下部的圆锥形出口壁面平行，对冲进气实现物料在出口处的二次混合。进一步，一二级料仓出口处均采用松动风使得物料连续输出，一级料仓容积较大，为进一步避免物料结拱，加装振动电机以保证物料顺利输出料仓。进一步，采用PID调节精确控制二级料仓物料高度，使得二级料仓出口物料输出速度保持恒定，同时也实现了二级料仓输入和输出物料的动态平衡。进一步，每个支路给料系统均包括两级料仓，一级料仓容积较大，具有物料存储功能，实现给料量的粗调，二级料仓容积较小，在料位高度、调节阀门开度以及输送风速一定时，可实现精确给料。进一步，每个给料支路在接入一级混合仓之前均设有球阀，以实现该支路给料通道的开启和关闭，便于支路的单独标定和投运数量管理。进一步，该装置存在两套并行的给料系统，可实现不同性质的物料的混合给料，通过调节不同支路的调节阀门开度，分别控制不同支路的给料速率，从而实现不同物料掺混比例的精确控制。概括来说，本专利技术采用两级给料仓、反馈控制和两级混合仓相结合的方式，可以实现单一物料的精准供给以及多种物料的均匀混合，与现有的给料器相比，具有以下优点：1、料仓容积大，可实现长时间不间断连续给料，避免实验过程中拆装系统填料带来的麻烦。2、采用两级料仓给料，二级料仓可以改善螺旋给料器落料不准的问题，在调节阀门、松动风以及PID控制料位的共同作用下实现精确给料。3、利用振动电机的振动作用，可以避免粉体颗粒在料仓内结拱。4、可以根据需要任意配比不同物料进行混合给料，可在实验过程中调节物料配比，避免物料提前预混过量造成浪费。5、采用两级混合仓，可对物料进行两次混合，尽可能提高物料的混合均匀程度。6、采用步进电机驱动，转速稳定，调速范围大，可在低转速下稳定运行，保证了给料的精确性。附图说明图1是本专利技术提出的一种混合燃料微量连续给料装置的结构示意图。图中：1为一级料仓，2为振动电机，3为一级松动风管，4为步进电机，5为螺旋弹簧，6为连接法兰，7为PID调节器，8为二级料仓，9为二级松动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合燃料微量连续给料装置，其特征在于，包括给料系统和物料混合系统，给料系统包括一级料仓(1)、旋转机构、二级料仓(8)、文丘里管(10)、压电式料位传感器(11)和PID控制器(7)；物料混合系统包括一级混合仓(13)和二级混合仓(17)；其中，一级料仓(1)的出料口通过管道连通至二级料仓(8)的进料口，旋转机构设置在该管道内，用于推动一级料仓(1)下落的煤粉进入二级料仓(8)；二级料仓(8)的出料口连通至文丘里管(10)的喉部，且该文丘里管(10)的一端为进风口，另一端连通至一级混合仓(13)的进料口，压电式料位传感器(11)布置在二级料仓(8)上方，用于输出料位信号进入PID调节器(7)中进行偏差调节，并通过输出转速信号控制旋转机构的推进速度；一级混合仓(13)的出料口连通至二级混合仓(17)的进料口。

【技术特征摘要】
1.一种混合燃料微量连续给料装置，其特征在于，包括给料系统和物料混合系统，给料系统包括一级料仓(1)、旋转机构、二级料仓(8)、文丘里管(10)、压电式料位传感器(11)和PID控制器(7)；物料混合系统包括一级混合仓(13)和二级混合仓(17)；其中，一级料仓(1)的出料口通过管道连通至二级料仓(8)的进料口，旋转机构设置在该管道内，用于推动一级料仓(1)下落的煤粉进入二级料仓(8)；二级料仓(8)的出料口连通至文丘里管(10)的喉部，且该文丘里管(10)的一端为进风口，另一端连通至一级混合仓(13)的进料口，压电式料位传感器(11)布置在二级料仓(8)上方，用于输出料位信号进入PID调节器(7)中进行偏差调节，并通过输出转速信号控制旋转机构的推进速度；一级混合仓(13)的出料口连通至二级混合仓(17)的进料口。2.根据权利要求1所述的一种混合燃料微量连续给料装置，其特征在于，旋转机构包括设置在一级料仓(1)的出料口与二级料仓(8)的进料口之间管道内的螺旋弹簧(5)，以及设置在该管道外用于驱动螺旋弹簧(5)的步进电机(4)，且PID调节器(7)输出转速信号控制步进电机(4)调整转速，进而调节进入二级料仓(8)的物料量以保持料位恒定。3.根据权利要求1所述的一种混合燃料微量连续给料装置，其特征在于，给料系统还包括振动电机(2)和一级松动风管(3)，振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长安，朱涛，赵磊，张锦萍，王鹏乾，车得福，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61