專利名稱：一種用于流化床的生物質(zhì)精確進料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于流化床的生物質(zhì)精確進料裝置，屬于能源化工設(shè)備技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)能是可再生能源的重要組成部分.生物質(zhì)能的高效開發(fā)利用，對解決能 源、生態(tài)環(huán)境問題將起到十分積極的作用。進入20世紀70年代以來，世界各國尤其是經(jīng)濟 發(fā)達國家都對此高度重視，積極開展生物質(zhì)能應(yīng)用技術(shù)的研究。在生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化利用技 術(shù)中，流化床是非常普遍的一種設(shè)備，通常作為整套設(shè)備的核心。然而，其問題之一就是進 料問題，進料速率是否穩(wěn)定，進料量是否精確直接影響流化床內(nèi)的流化狀態(tài)。進料系統(tǒng)的設(shè)計是否合理直接影響到進料的穩(wěn)定性與均勻性。目前用于流化床的 生物質(zhì)進料方式主要螺旋加料技術(shù)、重力式加料技術(shù)、活塞式加料技術(shù)、噴吹式氣力輸送加 料技術(shù)等。目前在這些傳統(tǒng)的加料技術(shù)中存在很多問題難點。首先，流化床本身的流化狀態(tài) 對進料要求很高，進料速率的穩(wěn)定性以及進料量的準確性直接關(guān)系到流化床內(nèi)的流化狀 態(tài)。其次，流化床內(nèi)的反應(yīng)溫度通常比較高(一般在350°C以上)，生物質(zhì)比較容易析出揮 發(fā)性物質(zhì)，易造成結(jié)焦、粘結(jié)等進料不暢問題。另外，由于生物質(zhì)密度小、休止角大、流動性 能差，在傳統(tǒng)的進料系統(tǒng)的貯料筒中，生物質(zhì)易形成架橋、搭拱，從而引起加料不穩(wěn)定或停 止供料等問題。以上問題不僅影響到進料的連續(xù)性，而且關(guān)系到流化床內(nèi)的反應(yīng)質(zhì)量，進而 影響反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提出一種用于流化床的生物質(zhì)精確進料裝置，以有效控制流 化床反應(yīng)過程中生物質(zhì)粉末的進料速率和進料量，以提高流化床內(nèi)的反應(yīng)質(zhì)量，進而提高 反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率。本實用新型提出的用于流化床的生物質(zhì)精確進料裝置，包括傳動機構(gòu)、料倉、葉 片、進料螺桿和氣動進料管；所述的傳動機構(gòu)由電機、大飛輪、小飛輪和皮帶組成，所述的電 機置于料倉上部外側(cè)，所述的小飛輪與電機的輸出端同軸安裝，小飛輪通過皮帶與大飛輪 聯(lián)動；所述的氣動進料管置于料倉底部，氣動進料管的水平傾角α為40° -60°。所述的 進料螺桿置于料倉中心，進料螺桿的上端部與大飛輪同軸安裝，進料螺桿的下端部通過料 倉下端的錐形出口伸入氣動進料管；所述的葉片置于料倉內(nèi)下部，與進料螺桿同軸安裝。本實用新型提出的用于流化床的生物質(zhì)精確進料裝置，與傳統(tǒng)的進料系統(tǒng)相比， 采用螺桿進料與氣力輸送相結(jié)合，實現(xiàn)了機械進料與流體進料的有機結(jié)合。利用本實用新 型裝置，可以對生物質(zhì)進料進行控制精確，并采用氣力輸送原理進料，避免原料搭橋(生物 質(zhì)顆粒相互纏結(jié)形成拱形孔穴)，也避免了物料的提前結(jié)焦現(xiàn)象。本實用新型裝置中的動力 源采用低轉(zhuǎn)速，大扭矩的無級可調(diào)電機提供進料動力，使得進料速率調(diào)整得更迅速而準確進料過程更加穩(wěn)定，物料能夠更加均勻的進入反應(yīng)器中，因而能夠提高流化床的反應(yīng)工況， 進而提高反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率。本實用新型裝置的料倉內(nèi)的螺桿上裝有葉片，用于攪動物料，使 其松散均勻，流動性增加，便于流出料倉，而且螺桿不直接伸入流化床中，不會因螺桿過熱 造成物料結(jié)焦、黏結(jié)等現(xiàn)象。

圖1是本實用新型提出的用于流化床的生物質(zhì)精確進料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，1是氣動進料管，2是葉片，3是進料螺桿，4是料倉，5是大飛輪，6是皮帶， 7是小飛輪，8是電機，9是螺紋。
具體實施方式
本實用新型提出的用于流化床的生物質(zhì)精確進料裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括 傳動機構(gòu)、料倉4、葉片2、進料螺桿3和氣動進料管1。傳動機構(gòu)由電機8、大飛輪5、小飛輪 7和皮帶6組成，電機8置于料倉4的上部外側(cè)，小飛輪7與電機8的輸出端同軸安裝，小飛 輪7通過皮帶6與大飛輪5聯(lián)動。氣動進料管1置于料倉4的底部。氣動進料管的水平傾 角α為40° -60°。進料螺桿3置于料倉4的中心，進料螺桿3的上端部與大飛輪5同軸 安裝，進料螺桿3的下端部通過料倉4下端的錐形出口伸入氣動進料管1中，進料螺桿3的 下半部外壁上使用進料螺紋。葉片2置于料倉4內(nèi)的下部，與進料螺桿3同軸安裝。以下 結(jié)合附圖詳細介紹本實用新型進料裝置的工作原理首先，料倉4內(nèi)的進料螺桿3在轉(zhuǎn)動過程中，夾雜在進料螺紋間的物料在推動力下 流出料倉4底部，進入氣動進料管1，然后在風(fēng)力吹動下，迅速流入到流化床反應(yīng)器中。動力 進料管1內(nèi)的載氣選擇為氮氣，因此不會影響流化床內(nèi)的反應(yīng)。本實用新型進料裝置中，進料螺桿3的螺紋9螺距為10mm，進料螺桿3下端螺紋 9與料倉4底部的間隙很小，因此可以避免因物料粒徑過小造成物料泄漏，保證加料的精確 性。本實用新型裝置中帶動進料螺桿3轉(zhuǎn)動的電機為無級可調(diào)電動機，可以通過控制器，隨 時對電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)幅度可精確到lr/min，因此能夠達到在線的精確地控制進料 速率。此外，動力進料管的風(fēng)力能夠吹動由料倉流進的生物質(zhì)原料，使其快速的流出，大大 降低了物料搭橋現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時，動力進料管內(nèi)風(fēng)速也可以通過控制閥來調(diào)節(jié)，通過變換 風(fēng)速，調(diào)節(jié)物料進入流化床反應(yīng)器時的速度，從而找到一個對應(yīng)流化狀態(tài)最佳時的風(fēng)速。另 外，螺桿上的葉片對料倉內(nèi)物料起到攪動作用，使其松散均勻，流動性增加，便于物料順暢 地流出料倉。本實用新型的第一個實施例中，生物質(zhì)原料為落葉松樹種，含水率15%，粒徑 0. 3-0. 45mm，氣力進料管內(nèi)氣流量2. 5L/min,電機轉(zhuǎn)速調(diào)整為50r/min。將上述落葉松物料加入料倉4，然后向氣力進料管1中通風(fēng)。啟動電動機8，由皮 帶6帶動螺桿3轉(zhuǎn)動，在料倉4內(nèi)葉片2對物料進行攪動。螺桿3轉(zhuǎn)動的同時夾在螺紋間 的物料受推力作用流出料倉4底部，物料進入氣力進料管1后被風(fēng)力送入流化床反應(yīng)器中。 經(jīng)稱量計算得，該組參數(shù)下的進料速率為1. 38kg/h。改變電機轉(zhuǎn)速為70r/min時，進料速率為1. 72kg/h ；電機轉(zhuǎn)速為90r/min時，進料 速率為2. Okg/h ；電機轉(zhuǎn)速為120r/min時，進料速率為2. 58kg/h。[0016] 本實用新型的第二個實施例中，生物質(zhì)原料為花梨木樹種，含水率13%，粒徑
0.45-0. 9mm,氣力進料管內(nèi)氣流量2. OL/min,電機轉(zhuǎn)速為50r/min時，進料速率為1. Okg/ h ；電機轉(zhuǎn)速為70r/min時，進料速率為1. 32kg/h ；電機轉(zhuǎn)速為lOOr/min時，進料速率為
1.74kg/h ；電機轉(zhuǎn)速為120r/min時，進料速率為2. 02kg/h。
權(quán)利要求1. 一種用于流化床的生物質(zhì)精確進料裝置，其特征在于該裝置包括傳動機構(gòu)、料倉、葉 片、進料螺桿和氣動進料管；所述的傳動機構(gòu)由電機、大飛輪、小飛輪和皮帶組成，所述的電 機置于料倉上部外側(cè)，所述的小飛輪與電機的輸出端同軸安裝，小飛輪通過皮帶與大飛輪 聯(lián)動；所述的氣動進料管置于料倉底部，氣動進料管的水平傾角α為40° -60° ；所述的進 料螺桿置于料倉中心，進料螺桿的上端部與大飛輪同軸安裝，進料螺桿的下端部通過料倉 下端的錐形出口伸入氣動進料管；所述的葉片置于料倉內(nèi)下部，與進料螺桿同軸安裝。
專利摘要本實用新型涉及一種用于流化床的生物質(zhì)精確進料裝置，屬于能源化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本進料系統(tǒng)中，傳動機構(gòu)由電機、大飛輪、小飛輪和皮帶組成。電機置于料倉上部外側(cè)，小飛輪與電機的輸出端同軸安裝，小飛輪通過皮帶與大飛輪聯(lián)動。氣動進料管置于料倉底部，進料螺桿置于料倉中心，進料螺桿的上端部與大飛輪同軸安裝，進料螺桿的下端部通過料倉下端的錐形出口伸入氣動進料管。葉片置于料倉內(nèi)下部，與進料螺桿同軸安裝。本實用新型的進料裝置，可以對生物質(zhì)進料進行控制精確，進料過程更加穩(wěn)定，并采用氣力輸送原理進料，避免物料的提前結(jié)焦現(xiàn)象，提高流化床的反應(yīng)工況，進而提高反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率。
文檔編號B01J8/24GK201894926SQ20102064645
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者任學(xué)勇, 冶敏, 司慧, 常建民, 張翰文, 王文亮, 茍進勝, 車顏喆 申請人:北京林業(yè)大學(xué)