專利名稱：一種具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉體物料供料倉，特別涉及一種具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉。
背景技術(shù)：
通過具有貯存和排放散裝顆粒物料功能的料倉向下游設(shè)備供料是工業(yè)生產(chǎn)過程中普遍應(yīng)用的工藝。然而，對于具有粘附性的不易流動顆粒物料，排料時經(jīng)常出現(xiàn)“漏斗流” 流型，不僅降低了料倉的有效存儲空間，還限制了排料質(zhì)量流率；而更嚴(yán)重的問題是，當(dāng)料倉高壓排料時，下料口處經(jīng)常發(fā)生結(jié)拱架橋，物料排出困難，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。針對上述問題，通常采用敲擊震動、攪拌的方式，或者在出口處采用空氣炮或通氣等方式解決結(jié)拱架橋。然而，考慮到設(shè)備安全、料倉壓力、使用效果、機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及維護(hù)成本等方面的因素，目前看來，采用在料倉底部的下料口附近通氣的方法促進(jìn)顆粒物料順暢排出是適用物料范圍廣、成本較低、效果較好的方法之一，其優(yōu)勢還在于可減小下料口尺寸、調(diào)控下料質(zhì)量流率，尤其對于具有粘附性的粉狀顆粒而言出料更為流暢。在料倉底部的下料口附近通氣，一方面降低了顆粒與料倉壁面的摩擦，同時增加了顆粒物的氣含率，提高了顆粒流動性。然而，生產(chǎn)實踐表明，并不是在料倉底部的排料口附近通氣就能在料倉中產(chǎn)生“整體流”流動，徹底解決排料不暢的問題，尤其是在料倉壓力較高、粉狀顆粒物又具有粘附性的情況下。中國專利200380101525. 4公開了一種用于儲存顆粒物的容器及在容器中用的卸料裝置，該容器包括一個主體部分和底部處的卸料裝置。然而，該專利只給出了該卸料裝置與主體部分的連接和密封方式，既沒有給出容器主體部分和底部卸料裝置的結(jié)構(gòu)特征和尺寸，更沒有針對促進(jìn)料倉排料、消除排料不暢等問題提出相關(guān)的通氣布設(shè)方案。實驗室研究結(jié)果表明，影響料倉排料性能的因素主要包括料倉錐角、排料口直徑、 以及料倉通氣結(jié)構(gòu)。在料倉錐角和料倉排料口直徑確定后，料倉通氣區(qū)域面積和通氣特征速度對于料倉排料質(zhì)量流率影響顯著。要想克服排料不暢，獲得“整體流”效果，必須對料倉錐角、排料口直徑、料倉通氣區(qū)域面積以及通氣特征速度進(jìn)行總體設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的供料倉排料不暢的缺陷，提供一種能夠以“整體流”形式、高濃度、大質(zhì)量流率地向下游設(shè)備供料的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其包括一錐形容器，該錐形容器的底部設(shè)有一排料口，該錐形容器的上方設(shè)有一圓筒形容器，該圓筒形容器的頂部設(shè)有一封頭，該供料倉還包括一設(shè)于該錐形容器的充氣裝置，該充氣裝置包括一靠近該排料口的第一充氣機(jī)構(gòu)，該第一充氣機(jī)構(gòu)以該排料口為基準(zhǔn)向上延伸的高度為該排料口直徑的0. 5-20倍；一緊鄰該第一充氣機(jī)構(gòu)的第二充氣機(jī)構(gòu)，該第二充氣機(jī)構(gòu)在豎直方向的高度為該排料口直徑的 0. 5-15倍；以及一緊鄰該第二充氣機(jī)構(gòu)的第三充氣機(jī)構(gòu)，該第三充氣機(jī)構(gòu)在豎直方向的高度為該排料口直徑的10-60倍；該第一充氣機(jī)構(gòu)、該第二充氣機(jī)構(gòu)和該第三充氣機(jī)構(gòu)相互獨立并各具有一進(jìn)氣口，該第一充氣機(jī)構(gòu)的表觀氣速為l-60mm/s，該第二充氣機(jī)構(gòu)的表觀氣速為l-50mm/s，該第三充氣機(jī)構(gòu)的表觀氣速為O-lOmm/s。從而可使氣體從錐形容器的側(cè)壁以三段圓臺形的區(qū)域進(jìn)入到料倉內(nèi)部給顆粒物通氣，增加物料的氣含率，使其流動更為流暢，避免排料口堵塞排料不暢的問題。所述“表觀氣速”是指按照各充氣機(jī)構(gòu)所覆蓋的錐形容器側(cè)壁面積計算得出的氣體速度。較佳地，該錐形容器的錐角為20° -60°。更佳地，該錐形容器的錐角為30° -40°。較佳地，該排料口的直徑為40mm-800mm。更佳地，該排料口的直徑為100mm-400mm。更佳地，該第一充氣機(jī)構(gòu)以該排料口為基準(zhǔn)向上延伸的高度為該排料口直徑的 0. 8-7 倍。更佳地，該第二充氣機(jī)構(gòu)在豎直方向的高度為該排料口直徑的0. 6-5倍。更佳地，該第三充氣機(jī)構(gòu)在豎直方向的高度為該排料口直徑的12-22倍。其中，該充氣裝置為設(shè)于該錐形容器內(nèi)壁上的燒結(jié)金屬板或開孔板，或者為設(shè)于該錐形容器內(nèi)的帶孔管道。該供料倉可用于具有粘附性的粉狀、針狀、粒狀等固體顆粒，如煤粉、生物質(zhì)顆粒、 石油焦顆粒、樹脂、催化劑、飛灰、水泥及類似物等中的一種或它們之間任意幾種的混合物。所述充氣裝置通入的氣體可以為空氣、氮氣、二氧化碳、合成氣、甲烷等中的一種或它們之間任意幾種的混合物。本發(fā)明中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實施例。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉結(jié)構(gòu)緊湊， 在不影響供料倉儲料空間的情況下增加供料倉內(nèi)部物料的流動性，以獲得“整體流”效果； 此外，通過復(fù)合式充氣方式對錐形容器下部不斷地補(bǔ)充氣體，便可即時填補(bǔ)被物料帶走的氣體，避免供料倉內(nèi)部出現(xiàn)負(fù)壓阻礙物料順利地排出?？紤]到物料在錐形容器內(nèi)受到的擠壓作用以及本身的粘附特性而在三段式充氣機(jī)構(gòu)上設(shè)置的氣體表觀流速使得出料更為流暢，并提高了下料質(zhì)量流率。


圖1為本發(fā)明的一較佳實施例的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例1如圖1所述，本發(fā)明的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉包括一錐角為30°的錐形容器3，該錐形容器3的底部具有一排料口 5，該排料口 5的直徑為300mm。在錐形容器3的上方設(shè)有一與錐形容器3貫通的圓筒形容器2，在圓筒形容器2的上方設(shè)有一封頭1，封頭 1上具有一加料的入口 4。在該錐形容器3的內(nèi)壁上一充氣裝置6。該充氣裝置6包括一靠近排料口 5的位置的第一充氣機(jī)構(gòu)61，該第一充氣機(jī)構(gòu)61以排料口為基準(zhǔn)向上延伸高度H1，該高度Hl為排料口 5直徑的0. 87倍，即Hl = 261mm。在與第一充氣機(jī)構(gòu)61對應(yīng)的錐形容器3的側(cè)壁上設(shè)有一進(jìn)氣口 611，該進(jìn)氣口 611與外部輸氣設(shè)備連接以向錐形容器3的下部輸氣。在第一充氣機(jī)構(gòu)61上方相鄰的位置設(shè)有一第二充氣機(jī)構(gòu)62，該第二充氣機(jī)構(gòu)62 與該第一充氣機(jī)構(gòu)61獨立，并自第一充氣機(jī)構(gòu)61的上表面向上延伸，延伸的高度H2為排料口 5直徑的1倍，即H2 = 300mm。在與第二充氣機(jī)構(gòu)62對應(yīng)的錐形容器3的側(cè)壁上設(shè)有一進(jìn)氣口 621，同樣的，該進(jìn)氣口 621與外部輸氣設(shè)備連接以向錐形容器3的中部輸氣。在第二充氣機(jī)構(gòu)62的上方相鄰的位置設(shè)有一第三充氣機(jī)構(gòu)63，該第三充氣機(jī)構(gòu) 63與該第一充氣機(jī)構(gòu)61和第二充氣機(jī)構(gòu)62均相互獨立。該第三充氣機(jī)構(gòu)63自該第二充氣機(jī)構(gòu)62的上表面向上延伸，延伸的高度H3為排料口 5直徑的5. 6倍，即H3 = 1680mm。 在與第三充氣機(jī)構(gòu)63對應(yīng)的側(cè)壁上設(shè)有另一進(jìn)氣口 631，進(jìn)氣口 631與外部輸氣設(shè)備連通以向錐形容器3的上部輸氣。本實施例中的第一充氣機(jī)構(gòu)61、第二充氣機(jī)構(gòu)62以及第三充氣機(jī)構(gòu)63均以開孔板(圖中未示)作為錐形容器3內(nèi)壁。開孔板與相應(yīng)的進(jìn)氣口之間均設(shè)有一儲氣的腔室。 氣體從側(cè)壁上對應(yīng)的進(jìn)氣口 611，621和631進(jìn)入腔室后從開孔板的孔中均勻地排出。當(dāng)然，也可采如燒結(jié)金屬、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)金屬絲網(wǎng)等其他多孔材料制成與錐形容器3的內(nèi)壁適配的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)替代開孔板。其中，開孔板以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的通氣孔徑均小于物料的平均直徑。除了以開孔板作為錐形容器3內(nèi)壁以達(dá)到均勻分布的目的外，也可以用蜂窩狀多孔材料(例如燒結(jié)金屬、多孔陶瓷等)，例如用不銹鋼金屬粉末燒結(jié)材料制成錐形的第一充氣機(jī)構(gòu)以替代錐形容器3的下部的側(cè)壁，通過法蘭或者焊接的方式與錐形容器3中部的側(cè)壁連接。而第二充氣機(jī)構(gòu)62為開孔板，結(jié)合在錐形容器3中間部分的側(cè)壁上。第三充氣機(jī)構(gòu)63為鋪設(shè)在錐形容器3內(nèi)部的不銹鋼多孔管(圖中未示)。以煤粉為例，向錐形容器3中輸入氮氣。當(dāng)供料壓力為4. 8MPa、溫度80°C時，第一充氣機(jī)構(gòu)61的側(cè)壁表觀氣速約為6. Omm/s，通氣量約為250Nm3/h ；第二充氣機(jī)構(gòu)62的側(cè)壁表觀氣速約為5. Omm/s,通氣量約為340Nm3/h ；第三充氣機(jī)構(gòu)63的側(cè)壁表觀氣速約為0. lmm/s，通氣量約為275Nm3/h。此時，物料排料質(zhì)量流率為40_50kg/s，排料口濃度為 560-700kg/m3,實現(xiàn)了以“整體流”形式、高濃度、大質(zhì)量流率地供料效果。實施例2本實施例與實施例1的不同之處在于，錐形容器3的錐角為40°，排料口 5的直徑為200mm。第一充氣機(jī)構(gòu)61的高度Hl為排料口直徑的1. 6倍，即Hl = 320mm ；第二充氣機(jī)構(gòu)62的高度H2為排料口直徑的1. 1倍，即H2 = 220mm ；第三充氣機(jī)構(gòu)63的高度H3為排料口直徑的9. 6倍，即H3 = 1920mm。以煤粉為例，向錐形容器3中輸入氮氣。當(dāng)供料壓力為0. 8MPa、溫度80°C時，第一充氣機(jī)構(gòu)61的側(cè)壁表觀氣速約為55mm/s，通氣量約為480Nm3/h第二充氣機(jī)構(gòu)62的側(cè)壁表觀氣速約為45mm/s，通氣量約為425Nm3/h ；第三充氣機(jī)構(gòu)63的側(cè)壁表觀氣速約為0. 5mm/s,通氣量約為100Nm3/h。此時，物料排料質(zhì)量流率為17-2^g/s，排料口濃度為560_700kg/m3， 實現(xiàn)了以“整體流”形式，高濃度、大質(zhì)量流率地供料效果。 雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其包括一錐形容器，該錐形容器的底部設(shè)有一排料口，該錐形容器的上方設(shè)有一圓筒形容器，該圓筒形容器的頂部設(shè)有一封頭，其特征在于，該供料倉還包括一設(shè)于該錐形容器的充氣裝置，該充氣裝置包括一靠近該排料口的第一充氣機(jī)構(gòu)，該第一充氣機(jī)構(gòu)以該排料口為基準(zhǔn)向上延伸的高度為該排料口直徑的 0. 5-20倍；一緊鄰該第一充氣機(jī)構(gòu)的第二充氣機(jī)構(gòu)，該第二充氣機(jī)構(gòu)在豎直方向的高度為該排料口直徑的0. 5-15倍；以及一緊鄰該第二充氣機(jī)構(gòu)的第三充氣機(jī)構(gòu)，該第三充氣機(jī)構(gòu)在豎直方向的高度為該排料口直徑的10-60倍；該第一充氣機(jī)構(gòu)、該第二充氣機(jī)構(gòu)和該第三充氣機(jī)構(gòu)相互獨立并各具有一進(jìn)氣口，該第一充氣機(jī)構(gòu)的表觀氣速為l-60mm/s，該第二充氣機(jī)構(gòu)的表觀氣速為l-50mm/s，該第三充氣機(jī)構(gòu)的表觀氣速為O-lOmm/s。
2.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其特征在于，該錐形容器的錐角為 20° -60°。
3.如權(quán)利要求2所述的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其特征在于，該錐形容器的錐角為 30° -40°。
4.如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其特征在于，該排料口的直徑為 40mm-800mm。
5.如權(quán)利要求4所述的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其特征在于，該排料口的直徑為 100mm-400mm。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其特征在于，該第一充氣機(jī)構(gòu)以該排料口為基準(zhǔn)向上延伸的高度為該排料口直徑的0. 8-7倍。
7.如權(quán)利要求6所述的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其特征在于，該第二充氣機(jī)構(gòu)在豎直方向的高度為該排料口直徑的0. 6-5倍。
8.如權(quán)利要求7所述的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其特征在于，該第三充氣機(jī)構(gòu)在豎直方向的高度為該排料口直徑的12-22倍。
9.如權(quán)利要求8所述的具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，其特征在于，該充氣裝置為設(shè)于該錐形容器內(nèi)壁上的燒結(jié)金屬板或開孔板，或者為設(shè)于該錐形容器內(nèi)的帶孔管道。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有復(fù)合式通氣結(jié)構(gòu)的供料倉，在錐形容器內(nèi)設(shè)有充氣裝置，其包括靠近排料口的第一充氣機(jī)構(gòu)，以排料口為基準(zhǔn)向上的高度為該排料口直徑的0.5-20倍；與第一充氣機(jī)構(gòu)緊鄰的第二充氣機(jī)構(gòu)，豎直方向的高度為排料口直徑的0.5-15倍；以及與第二充氣機(jī)構(gòu)緊鄰的第三充氣機(jī)構(gòu)，豎直方向的高度為排料口直徑的10-60倍；三個充氣機(jī)構(gòu)相互獨立并各具有一進(jìn)氣口，所述三個充氣機(jī)構(gòu)的表觀氣速的范圍分別為1-60mm/s、1-50mm/s以及0-10mm/s。本發(fā)明的供料倉能提高物料的氣含率，增強(qiáng)物料的流動性，避免物料在排料口處結(jié)拱架橋，從而能以“整體流”形式、高濃度、大質(zhì)量流率地向下游設(shè)備供料。
文檔編號B65D88/72GK102390634SQ20111021124
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者于廣鎖, 代正華, 劉海峰, 劉霞, 周志杰, 李偉鋒, 梁欽峰, 王亦飛, 王興軍, 王輔臣, 許建良, 郭慶華, 郭曉鐳, 陸海峰, 陳雪莉, 龔欣 申請人:華東理工大學(xué)