一种多级式微负压螺旋进料装置的制作方法

本发明涉及一种生物质进料装置，具体是一种多级式微负压螺旋进料装置。

背景技术：

作为一个农业大国，我国的生物质能极为丰富。在众多可再生能源中，生物质能最具有发展前景之一。由于生物质能的能源品值较低，直接使用越来越不能满足人们对高质量现代生活的需求，因此，生物质气化技术越来越受到重视。

生物质气化的能量转换效率高，设备简单，投资少，易操作，气化产生的燃气可广泛用于炊事、采暖和作物烘干，还可以用作内燃机或燃气轮机等动力装置的燃料，输出电力或动力。在当前我国大气污染严峻的形势下，为贯彻《关于建立可再生能源发开利用目标引导制度指导意见》（国能新能[2016]54）文件精神，我国农林生物质发电规模不断扩大。生物质气化是以空气中的游离氧或结合氧为气化剂，在高温条件下将生物质的可燃部分转化为气体燃料（主要是h2、co、ch4、cmhn)的热化学反应，因此在气化过程中，必须严格控制炉内的空气物料比，增强气化炉的密封性。常用的生物质气化炉产生燃气的物料颗粒度较大，质地疏松存在很大的间隙，使气化装置和进料器之间的气密性差，影响进料器的正常工作。进料器和气化装置之间密封不好会引起一系列的问题：当系统处于负压运行时，会导致空气通过进料器进入燃烧装置或气化装置，影响燃烧装置或气化装置内部的整个流场，严重时会引起爆燃、爆炸。当系统处于正压运行时，燃烧装置或气化装置的气体会通过进料器逸出，使物料难以进入气化炉，严重时有可能引燃物料，给气化炉安全生产带来极大的安全隐患。

目前常用的进料装置多是物料在长度较长的塔式进料仓内自然堆积和下沉，进料口位置较低，物料从料仓自上而下自然送入气化炉，这样物料在下落过程中极易携带空气进入气化炉内。另外还有如专利申请号为“201621049020.9”发明名为“螺旋进料器”的专利，其进料装置是采用螺旋进料的方式，都没有考虑密封的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多级式微负压螺旋进料装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多级式微负压螺旋进料装置，包括气化炉、斜角进料机构和料筒；所述斜角进料机构包括螺旋筒、进料口、螺旋叶片、波纹补偿器和螺旋轴，还包括套装在螺旋轴上的隔板、进料电机、轴承抽风室、抽风机和联轴器，旋转筒的左端与气化炉的右侧上端连接，旋转筒的右侧上端设置有进料口，进料口通过星型给料器与料筒连接，所述螺旋轴套装于螺旋筒内，螺旋轴一端通过轴承安装于气化炉上，另一端通过联轴器与进料电机的输出轴转动连接，联轴器设置在轴承抽风室内，所述轴承抽风室为封闭空间，且其一端口与抽风机的进风口连通。

作为本发明进一步的方案：所述料筒设计为具有偏心距的结构，料筒下料斗的一侧内壁与水平面成60°，另一侧内壁与水平面成70°。

作为本发明再进一步的方案：所述螺旋筒与水平面成20～30度，螺旋筒从右向左被分为a级筒、b级筒和c级筒，相邻的两级筒间通过波纹补偿器连接。

作为本发明再进一步的方案：位于所述a级筒和c级筒内侧的螺旋叶片螺距相等，位于所述c级筒内的螺旋叶片尺寸大于位于所述a级筒内的螺旋叶片的尺寸。

作为本发明再进一步的方案：位于所述a级筒内的的螺旋叶片尺寸与b级筒内的最右端的螺旋叶片尺寸相等，b级筒内的螺旋叶片额螺距从进料端到出料端依次二倍递减。

作为本发明再进一步的方案：所述螺旋轴为空心轴，螺旋叶片正向安装于螺旋轴上，螺旋轴表面开有圆形小孔，位于所述轴承抽风室内的螺旋轴表面圆形小孔孔径是位于所述螺旋筒内的螺旋轴表面圆形小孔孔径的两倍。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、料筒设计为具有偏心距的料筒，有效打破力的平衡，减少了一侧产生的支持力，起到了破拱效果，能够避免物料在进料口的堵塞、不下料等问题，实现连续进料。

2、螺旋轴为空心轴，且轴表面开有圆形小孔，抽风机在轴承抽风室内通过圆形小孔抽取轴表面物料间隙的空气，并在料筒内部空间形成微负压区域，防止料筒内的空气进入气化炉内，达到密封效果。

3、螺旋筒与水平面成20～30度利用重力作用使物料自然向下堆积，物料从进料口进入a级螺旋筒，实现初步螺旋进料效果。当物料进入b级螺旋筒内，随着螺距逐渐变小，物料在螺旋筒内不断被压缩，堆积密度增加，降低物料间隙的空气量，同时实现了进料器与气化炉之间的隔绝，避免了气化炉内的气体通过进料器逸出，又防止空气通过进料器进入气化炉内。当物料进入c级螺旋筒内，随着螺旋筒筒径的增大，疏散被压缩的物料，防止物料成块进入气化炉内，使进入气化炉内的物料更加均匀稳定，增强气化效果。

附图说明

图1为多级式微负压螺旋进料装置的结构示意图。

图2为多级式微负压螺旋进料装置中中螺旋轴的局部示意图。

图中：1-气化炉、2-螺旋筒、3-料筒、4-星型给料器、5-进料口、6-隔板、7-进料电机、8-抽风机、9-轴承抽风室、10-螺旋叶片、11-波纹补偿器、12-圆形小孔、13-联轴器、14-螺旋轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种多级式微负压螺旋进料装置，包括气化炉1、斜角进料机构和料筒3；所述斜角进料机构包括螺旋筒2、进料口5、螺旋叶片10、波纹补偿器11和螺旋轴14，还包括套装在螺旋轴14上的隔板6、进料电机7、轴承抽风室9、抽风机8和联轴器13，旋转筒2的左端与气化炉1的右侧上端连接，旋转筒2的右侧上端设置有进料口5，进料口5通过星型给料器4与料筒3连接，所述螺旋轴14套装于螺旋筒2内，螺旋轴14一端通过轴承安装于气化炉1上，另一端通过联轴器13与进料电机7的输出轴转动连接，联轴器13设置在轴承抽风室9内，所述轴承抽风室9为封闭空间，且其一端口与抽风机8的进风口连通。

所述料筒3设计为具有偏心距的结构，料筒3下料斗的一侧内壁与水平面成60°，另一侧内壁与水平面成70°，物料在料筒3内自上而下有效打破力的平衡，减少了一侧产生的支持力，起到了破拱效果，能够避免物料在进入星型给料器4到进料口5时的堵塞、不下料等问题，实现连续进料。

所述螺旋筒2与水平面成20～30度，螺旋筒2从右向左被分为a级筒、b级筒和c级筒，相邻的两级筒间通过波纹补偿器11连接，位于所述a级筒和c级筒内侧的螺旋叶片10螺距相等，位于所述c级筒内的螺旋叶片10尺寸大于位于所述a级筒内的螺旋叶片10的尺寸，位于所述a级筒内的的螺旋叶片10尺寸与b级筒内的最右端的螺旋叶片10尺寸相等，b级筒内的螺旋叶片10额螺距从进料端到出料端依次二倍递减，物料在星型给料器4的作用下从进料口5进入a级筒，实现初步螺旋进料效果，当物料进入b级筒2内，随着螺距逐渐变小，物料在螺旋筒内不断被压缩，堆积密度增加，降低物料间隙的空气量，同时实现了进料器与气化炉1之间的隔绝，避免了气化炉1内的气体通过进料器逸出，又防止空气通过进料器进入气化炉1内，当物料进入c级螺旋筒2内，随着螺旋筒2筒径的增大，疏散被压缩的物料，防止物料成块进入气化炉1内，使进入气化炉1内的物料更加均匀稳定，增强气化效果。

所述螺旋轴14为空心轴，螺旋叶片10正向安装于螺旋轴14上，螺旋轴14表面开有圆形小孔12，位于所述轴承抽风室9内的螺旋轴14表面圆形小孔12孔径是位于所述螺旋筒2内的螺旋轴14表面圆形小孔12孔径的两倍，抽风机8在轴承抽风室9内通过圆形小孔12抽取螺旋轴14表面物料间隙的空气，并在螺旋筒2内部空间区域形成微负压区域，防止螺旋筒2和料筒3内的空气进入气化炉1内，达到密封效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。