一种生物质燃料锅炉装置及其工作方法与流程

文档序号:14397116阅读:211来源:国知局

本发明涉及一种生物质燃料锅炉装置及其工作方法,属于锅炉设备领域。



背景技术:

近年来随着国民经济的快速发展,以生物质为燃料的锅炉行业取得了飞速的发展,随着工业炉数量的增加和对产品处理质量的要求的提高,与之相配套的气流扰动装置也需要满足大流量等不同标准的技术要求。现如今在生物质燃料锅炉加工的过程中,需要通过气流扰动装置向炉体内排风以进行加热,然而现在的气流扰动装置流量过低,并不能使炉中温度快速升高,从而致使加热效率降低。



技术实现要素:

针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种生物质燃料锅炉装置及其工作方法,该装置气体流量大、扰动效果好,能使炉中的温度快速升高,能有利于加热效率的提高;

该方法能合理地控制气流扰动装置对锅炉中的气流进行快速、有效地扰动,能使锅炉温度迅速提高,能显著提高锅炉的加热效率。

为了实现上述目的,本发明提供一种生物质燃料锅炉装置,所述生物质燃料锅炉装置包括气流扰动设备,所述气流扰动设备包括具有圆柱形内腔的基座、固定连接在基座上端的具有圆柱形内腔的动力室、固定连接在动力室上端的具有圆柱形内腔的传动室、设置在传动室上方的旋转喷头和固定连接在动力室上端的混合室;

所述基座的内腔中固定连接有控制器;

所述动力室主要由位于外侧的密封罩和位于密封罩内腔中的电动机组成,所述电动机通过固定连接在其上端的电动机法兰固定连接在密封罩的内部下方,所述电动机的输出轴与位于密封罩内部中心的联轴器的下端连接;

所述传动室的内腔中上端和下端各设置有一个轴承室,在两个轴承室的中心孔中穿设有传动轴,所述传动轴通过安装在轴承室中的轴承与传动室的上下两端转动配合;所述传动轴为中空结构,传动轴遍布其壳体表面地设置有多个与其内腔连通的通孔,传动轴的下部穿过传动室的下端后伸入到动力室的上部并与联轴器的上端连接;传动室的内侧壁和传动轴的外侧壁之间的空间形成通气室;传动室的壳体表面设置有进气口,所述进气口与位于传动室一侧的进气管道贯通地固定连接;所述进气管道上设有气体过滤器和节气阀;

所述混合室包括位于外侧的混合室壳体、固定连接于混合室壳体内部上端的呈倒圆台型的且上下两端开口的汇集室、设置于混合室壳体内侧的且具有圆柱形空腔的新风气路、穿设于新风气路内腔中的实心搅动轴和固定设置在混合室壳体下部一侧的搅拌混合电机;

所述混合室壳体的下端与所述传动室的上开口端固定连接;

所述新风气路为中空结构,其上端位于汇集室的下方且通过套设在搅动轴外部的端盖封闭,其外管壁上遍布其表面地设有大量的气道通孔;新风气路外管壁外部固定连接有呈螺旋式的气体扰动叶轮,新风气路外部的上下两端均通过轴承与混合室壳体的内侧壁转动配合,新风气路内部的上下两端均通过轴承与搅动轴转动配合,新风气路的下端外部装配有从动齿轮;新风气路的下部外侧还设置有与其转动配合的环形隔板,所述环形隔板的外沿固定连接在混合室壳体的内侧壁上;

所述搅拌混合电机的输出轴上装配有主动齿轮,从动齿轮与主动齿轮之间通过皮带连接;

所述混合室壳体在环形隔板的上方还固定连接有与其内腔连通的催化剂喷嘴,催化剂喷嘴与外部的催化剂供应源连接;

所述搅动轴贯穿混合室上下两端地设置,搅动轴上部与汇集室的内孔之间滑动配合后并延伸出混合室壳体的上端,搅动轴的下端穿出新风气路的下端后与传动轴的上端同轴心线地固定连接;

所述旋转喷头包括多个径向均匀分布的竖直设置的旋转叶片、固定连接于相邻的两个旋转叶片之间的且具有空腔的旋转气室以及位于中部下方且与各个旋转气室里端贯通连接的进气管路,所述旋转气室遍布其上表面地设置在有若干个喷气孔;

所述进气管路的下端外部通过轴承转动连接于汇集室的上开口端内部;进气管路的下端内部套设在搅动轴的上端外部并通过径向间隔设置的连杆相互固定连接。

在该技术方案中,竖直设置的旋转叶片能在电动机的驱动下有效地对锅炉内的气体进行搅动,能使锅炉内的气体充分地运动,从而有利于锅炉内温度的快速升高,能有助于锅炉热效率的提高。通过使混合室、新风气路、气体扰动叶轮及搅动混合电机的设置,能使新鲜空气进入并与催化剂在气体扰动叶轮的扰动下实现充分混合,并在旋转喷头的旋转过程中喷出,以使新加入的混合气体能够快速与锅炉内的气体混合,从而能进一步促进锅炉热效率的提升,能使锅炉的升温速度进一步加快,也能提高锅炉的燃烧效率。

进一步,为了实在自动化的监测,还包括设置在节气阀上的流量传感器、设置在电动机上的转速传感器、设置在进气管路内部上方的含氧量传感器和内部下方的差压传感器,电动机、搅拌混合电机、流量传感器、转速传感器、含氧量传感器和差压传感器均和控制器连接。

进一步,为了提高搅动效果,所述旋转叶片数量为8个;为了使喷的气体能具有较强的冲击力,所述喷气孔直径范围在1mm~2mm之间。

进一步,为了便于轴承的润滑,所述混合室在对应上下两个轴承室的位置开设有两个轴承润滑注油孔。

进一步,为了获得张力强度大、热变形效果小、耐腐蚀效果好和使用寿命长的气体扰动叶轮,所述气体扰动叶轮组成成分按重量份数计如下:

3,4-二甲基-5-氧代哌嗪-1-羧酸苄酯31~66份,4-(3-硝基亚苄基)哌啶-1-羧酸叔丁酯89~146份,4-[2-[(乙酰基氨基)甲基]-4-氨基苯基]-1-哌嗪羧酸1,1-二甲基乙酯55~99份,3-((1-甲基-1h-吡唑-4-基)甲基氨基)丙酸乙酯29~76份,1-苄基-2,4-二氧代哌啶-3-羧酸甲酯69~181份,(9h-芴-9-基)-2-(氯羰基)乙基氨基甲酸甲酯23~87份,浓度为46ppm~96ppm的7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼烷-2-基)萘-1-羧酸54~111份,3-(((甲氧基羰基)氨基)甲基)-5-甲基己酸甲酯57~133份,7-(4-硝基苯基)-4,7-二氮杂螺[2.5]辛烷-4-羧酸1,1-二甲基乙酯91~146份,交联剂86~147份,4-(n-(2-(乙氧基羰基)乙基)-n-甲基氨基)-2-(甲基硫代)嘧啶-5-羧酸乙酯25~73份,4-(3-乙酰氨基苯基)哌啶-1-羧酸叔丁酯68~163份,4-(4-氨基苯基)-3-环己烯基氨基甲酸叔丁酯39~93份。

进一步,为了获得张力强度大、热变形效果小、耐腐蚀效果好和使用寿命长的气体扰动叶轮,所述交联剂为3-异丁基戊二酸二甲酯、2-溴-4-氟-5-甲基苯甲酸甲酯、2-(4-(4-氧代环己基)苯基)乙酸乙酯中的任意一种。

进一步,为了获得张力强度大、热变形效果小、耐腐蚀效果好和使用寿命长的气体扰动叶轮,所述气体扰动叶轮的制备方法包括以下步骤:

第1步:在反应釜中加入电导率为4.65μs/cm~7.75μs/cm的超纯水2501~4801份,启动反应釜内搅拌器,转速为86rpm~131rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至66℃~96℃;依次加入3,4-二甲基-5-氧代哌嗪-1-羧酸苄酯、4-(3-硝基亚苄基)哌啶-1-羧酸叔丁酯、4-[2-[(乙酰基氨基)甲基]-4-氨基苯基]-1-哌嗪羧酸1,1-二甲基乙酯,搅拌至完全溶解,调节ph值为4.6~9.6,将搅拌器转速调至131rpm~241rpm,温度为121℃~166℃,酯化反应16~31小时;

第2步:取3-((1-甲基-1h-吡唑-4-基)甲基氨基)丙酸乙酯、1-苄基-2,4-二氧代哌啶-3-羧酸甲酯进行粉碎,粉末粒径为910~1410目;加入(9h-芴-9-基)-2-(氯羰基)乙基氨基甲酸甲酯混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为16mm~36mm,采用剂量为6.6kgy~9.9kgy、能量为5.1mev~9.1mev的α射线辐照151~301分钟,以及同等剂量的β射线辐照201~321分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼烷-2-基)萘-1-羧酸中,加入反应釜,搅拌器转速为96rpm~151rpm,温度为91℃~136℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.45mpa~3.55mpa,保持此状态反应36~46小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为0.65mpa~1.05mpa,保温静置21~36小时;搅拌器转速提升至181rpm~271rpm,同时反应釜泄压至0mpa;依次加入3-(((甲氧基羰基)氨基)甲基)-5-甲基己酸甲酯、7-(4-硝基苯基)-4,7-二氮杂螺[2.5]辛烷-4-羧酸1,1-二甲基乙酯完全溶解后,加入交联剂搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.6~7.5,保温静置21~41小时;

第4步:在搅拌器转速为211rpm~321rpm时,依次加入4-(n-(2-(乙氧基羰基)乙基)-n-甲基氨基)-2-(甲基硫代)嘧啶-5-羧酸乙酯、4-(3-乙酰氨基苯基)哌啶-1-羧酸叔丁酯和4-(4-氨基苯基)-3-环己烯基氨基甲酸叔丁酯,提升反应釜压力,使其达到1.45mpa~1.95mpa,温度为151℃~261℃,聚合反应25~49小时;反应完成后将反应釜内压力降至0mpa,降温至26℃~41℃,出料,入压模机即可制得气体扰动叶轮。

该装置自动化程度高,运行稳定安全,集成气体混合与推进流动功能为一体,其操作维护简单。

本发明还提供一种生物质燃料锅炉装置的工作方法,该方法包括以下几个步骤:

第1步:通过基座上的固定孔将该装置固定在指定的工作位置;

第2步:当只需要对锅炉内的气体进行搅拌时,通过控制器控制电动机的启动,通过传动轴、搅动轴带动旋转喷头旋转,旋转叶片在转动过程中能使锅炉内的气体进行有效的搅动;

第3步:当需要进一步地对调节锅炉内部的气体流量时,通过控制器控制节气阀打开,并控制搅拌混合电机启动,然后再控制外部的催化剂供应源通过催化剂喷嘴向气体扰动叶轮所在的空间加入催化剂;搅拌混合电机带动新风气路转动以带动气体扰动叶轮旋转,进而通过进气管道吸入空气进入的气体扰动叶轮所在的空间,在气体扰动叶轮搅拌的作用下,新鲜空气与催化剂进行充分的雾化混合,混合后的气体通过汇集室通孔进入汇集室,进而通过进气管路进入旋转喷头中的旋转气室中,并从喷气孔中喷出。

进一步,在第2步和第3步中转速传感器实时检测的转速值反馈至控制器以形成闭环控制,控制电动机的转速保持在设定值附近;在第3步中控制器通过流量传感器、含氧量传感器和差压传感器实时监测进气管道中的气体流量、旋转喷头混合气体的含氧量和旋转气室内外的压力差;流量传感器将通气流量值反馈至控制器,当通气流量达到设定值时,控制器控制节气阀的开口量减小,以使通气流量保持在设定值附近;当差压传感器实时监测旋转气室内外的压力值,当差压传感器监测到旋转气室内外的压力差达到其设定的上限值时,差压传感器产生电信号并传输至控制器,控制器产生报警信号,以提醒操作人员喷气孔堵塞,需要及时进行疏通处理。

该方法操作过程简单,能高效地控制气流扰动装置对锅炉中气体进行快速、有效的搅动,能显著提高锅炉的热效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明中动力室与基座的装配结构示意图;

图3是本发明的中传动室的结构示意图;

图4是本发明中混合室的结构示意图;

图5是本发明中旋转喷头的结构示意图;

图6是本发明中气体扰动叶轮疲劳强度随时间变化的曲线图。

图中:1、基座,2、动力室,2-1、密封罩,2-2、联轴器,2-3、电动机法兰,2-4、电动机,2-5、转速传感器,2-6、控制器,3、传动室,3-1、通气室,3-2、轴承润滑注油孔,3-3、进气口,3-4、混合室,3-5、轴承室,3-4-1、搅动轴,3-4-2、环形隔板,3-4-3、搅拌混合电机,3-4-4、气体扰动叶轮,3-4-5、混合室壳体,3-4-6、新风气路,3-4-7、气道通孔,3-4-8、汇集室,3-4-10、汇集室通孔,3-4-11、催化剂喷嘴,3-6、传动轴,5、旋转喷头,5-1、旋转气室,5-2、喷气孔,5-3、进气管路,5-4、旋转叶片,6、气体过滤器,7、节气阀,8、进气管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图5所示,一种生物质燃料锅炉装置,所述生物质燃料锅炉装置包括气流扰动设备,所述气流扰动设备包括具有圆柱形内腔的基座1、固定连接在基座1上端的具有圆柱形内腔的动力室2、固定连接在动力室2上端的具有圆柱形内腔的传动室3、设置在传动室3上方的旋转喷头5和固定连接在动力室2上端的混合室3-4;基座1、动力室2、传动室3和旋转喷头5均同轴线地设置;

所述基座1的内腔中固定连接有控制器2-6;

所述动力室2主要由位于外侧的密封罩2-1和位于密封罩2-1内腔中的电动机2-4组成,所述电动机2-4通过固定连接在其上端的电动机法兰2-3固定连接在密封罩2-1的内部下方,所述电动机2-4的输出轴与位于密封罩2-1内部中心的联轴器2-2的下端连接;

所述传动室3的内腔中上端和下端各设置有一个轴承室3-5,在两个轴承室3-5的中心孔中穿设有传动轴3-6,所述传动轴3-6通过安装在轴承室3-5中的轴承与传动室3的上下两端转动配合;所述传动轴3-6为中空结构,传动轴3-6遍布其壳体表面地设置有多个与其内腔连通的通孔,传动轴3-6的下部穿过传动室3的下端后伸入到动力室2的上部并与联轴器2-2的上端连接;传动室3的内侧壁和传动轴3-6的外侧壁之间的空间形成通气室3-1;传动室3的壳体表面设置有进气口3-3,所述进气口3-3与位于传动室3一侧的进气管道8贯通地固定连接;所述进气管道8上设有气体过滤器6和节气阀7;在实际使用时,旋转喷头5位于锅炉内,而进气管道8的进气端位于锅炉外部以利于引入新鲜的空气进入锅炉内部。

所述混合室3-4包括位于外侧的混合室壳体3-4-5、固定连接于混合室壳体3-4-5内部上端的呈倒圆台型的且上下两端开口的汇集室3-4-8、设置于混合室壳体3-4-5内侧的且具有圆柱形空腔的新风气路3-4-6、穿设于新风气路3-4-6内腔中的实心搅动轴3-4-1和固定设置在混合室壳体3-4-5下部一侧的搅拌混合电机3-4-3;

所述混合室壳体3-4-5的下端与所述传动室3的上开口端固定连接;

所述新风气路3-4-6为中空结构,其上端位于汇集室3-4-8的下方且通过套设在搅动轴3-4-1外部的端盖封闭,其外管壁上遍布其表面地设有大量的气道通孔3-4-7;新风气路3-4-6外管壁外部固定连接有呈螺旋式的气体扰动叶轮3-4-4,新风气路3-4-6外部的上下两端均通过轴承与混合室壳体3-4-5的内侧壁转动配合,新风气路3-4-6内部的上下两端均通过轴承与搅动轴3-4-1转动配合,新风气路3-4-6的下端外部装配有从动齿轮;新风气路3-4-6的下部外侧还设置有与其转动配合的环形隔板3-4-2,所述环形隔板3-4-2的外沿固定连接在混合室壳体3-4-5的内侧壁上;气体扰动叶轮3-4-4能促使从气道通孔3-4-7喷出的气体扰动;被扰动的空气穿过汇集室通孔3-4-10进入汇集室3-4-8,并通过进气管路5-3进入旋转喷头5。

所述搅拌混合电机3-4-3的输出轴上装配有主动齿轮,从动齿轮与主动齿轮之间通过皮带连接;

所述混合室壳体3-4-5在环形隔板3-4-2的上方还固定连接有与其内腔连通的催化剂喷嘴3-4-11,催化剂喷嘴3-4-11与外部的催化剂供应源连接;催化剂供应源供应助燃催化剂。

所述搅动轴3-4-1贯穿混合室3-4上下两端地设置,搅动轴3-4-1上部与汇集室3-4-8的内孔之间滑动配合后并延伸出混合室壳体3-4-5的上端,搅动轴3-4-1的下端穿出新风气路3-4-6的下端后与传动轴3-6的上端同轴心线地固定连接;

所述旋转喷头5包括多个径向均匀分布的竖直设置的旋转叶片5-4、固定连接于相邻的两个旋转叶片5-4之间的且具有空腔的旋转气室5-1以及位于中部下方且与各个旋转气室5-1里端贯通连接的进气管路5-3,所述旋转气室5-1遍布其上表面地设置在有若干个喷气孔5-2;

所述进气管路5-3的下端外部通过轴承转动连接于汇集室3-4-8的上开口端内部;进气管路5-3的下端内部套设在搅动轴3-4-1的上端外部并通过径向间隔设置的连杆相互固定连接。连杆的设置能保证由汇集室3-4-8中的气体可能从连杆之间的间隙进入旋转气室5-1中。竖直设置的旋转叶片能在电动机的驱动下有效地对锅炉内的气体进行搅动,能使锅炉内的气体充分地运动,从而有利于锅炉内温度的快速升高,能有助于锅炉热效率的提高。通过使混合室、新风气路、气体扰动叶轮及搅动混合电机的设置,能使新鲜空气进入并与催化剂在气体扰动叶轮的扰动下实现充分混合,并在旋转喷头的旋转过程中喷出,以使新加入的混合气体能够快速与锅炉内的气体混合,从而能进一步促进锅炉热效率的提升,能使锅炉的升温速度进一步加快,也能提高锅炉的燃烧效率。

为了实在自动化的监测,还包括设置在节气阀7上的流量传感器、设置在电动机2-4上的转速传感器2-5、设置在进气管路5-3内部上方的含氧量传感器和内部下方的差压传感器,电动机2-4、搅拌混合电机3-4-3、流量传感器、转速传感器2-5、含氧量传感器和差压传感器均和控制器2-6连接。

为了提高搅动效果,所述旋转叶片5-4数量为8个;为了使喷的气体能具有较强的冲击力,所述喷气孔5-2直径范围在1mm~2mm之间。

为了便于轴承的润滑,所述混合室3-4在对应上下两个轴承室3-5的位置开设有两个轴承润滑注油孔3-2。

为了获得张力强度大、热变形效果小、耐腐蚀效果好和使用寿命长的气体扰动叶轮,所述气体扰动叶轮3-4-4组成成分按重量份数计如下:

3,4-二甲基-5-氧代哌嗪-1-羧酸苄酯31~66份,4-(3-硝基亚苄基)哌啶-1-羧酸叔丁酯89~146份,4-[2-[(乙酰基氨基)甲基]-4-氨基苯基]-1-哌嗪羧酸1,1-二甲基乙酯55~99份,3-((1-甲基-1h-吡唑-4-基)甲基氨基)丙酸乙酯29~76份,1-苄基-2,4-二氧代哌啶-3-羧酸甲酯69~181份,(9h-芴-9-基)-2-(氯羰基)乙基氨基甲酸甲酯23~87份,浓度为46ppm~96ppm的7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼烷-2-基)萘-1-羧酸54~111份,3-(((甲氧基羰基)氨基)甲基)-5-甲基己酸甲酯57~133份,7-(4-硝基苯基)-4,7-二氮杂螺[2.5]辛烷-4-羧酸1,1-二甲基乙酯91~146份,交联剂86~147份,4-(n-(2-(乙氧基羰基)乙基)-n-甲基氨基)-2-(甲基硫代)嘧啶-5-羧酸乙酯25~73份,4-(3-乙酰氨基苯基)哌啶-1-羧酸叔丁酯68~163份,4-(4-氨基苯基)-3-环己烯基氨基甲酸叔丁酯39~93份。

为了获得张力强度大、热变形效果小、耐腐蚀效果好和使用寿命长的气体扰动叶轮,所述所述交联剂为3-异丁基戊二酸二甲酯、2-溴-4-氟-5-甲基苯甲酸甲酯、2-(4-(4-氧代环己基)苯基)乙酸乙酯中的任意一种。

为了获得张力强度大、热变形效果小、耐腐蚀效果好和使用寿命长的气体扰动叶轮,所述气体扰动叶轮3-4-4的制备方法包括以下步骤:

第1步:在反应釜中加入电导率为4.65μs/cm~7.75μs/cm的超纯水2501~4801份,启动反应釜内搅拌器,转速为86rpm~131rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至66℃~96℃;依次加入3,4-二甲基-5-氧代哌嗪-1-羧酸苄酯、4-(3-硝基亚苄基)哌啶-1-羧酸叔丁酯、4-[2-[(乙酰基氨基)甲基]-4-氨基苯基]-1-哌嗪羧酸1,1-二甲基乙酯,搅拌至完全溶解,调节ph值为4.6~9.6,将搅拌器转速调至131rpm~241rpm,温度为121℃~166℃,酯化反应16~31小时;

第2步:取3-((1-甲基-1h-吡唑-4-基)甲基氨基)丙酸乙酯、1-苄基-2,4-二氧代哌啶-3-羧酸甲酯进行粉碎,粉末粒径为910~1410目;加入(9h-芴-9-基)-2-(氯羰基)乙基氨基甲酸甲酯混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为16mm~36mm,采用剂量为6.6kgy~9.9kgy、能量为5.1mev~9.1mev的α射线辐照151~301分钟,以及同等剂量的β射线辐照201~321分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼烷-2-基)萘-1-羧酸中,加入反应釜,搅拌器转速为96rpm~151rpm,温度为91℃~136℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.45mpa~3.55mpa,保持此状态反应36~46小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为0.65mpa~1.05mpa,保温静置21~36小时;搅拌器转速提升至181rpm~271rpm,同时反应釜泄压至0mpa;依次加入3-(((甲氧基羰基)氨基)甲基)-5-甲基己酸甲酯、7-(4-硝基苯基)-4,7-二氮杂螺[2.5]辛烷-4-羧酸1,1-二甲基乙酯完全溶解后,加入交联剂搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.6~7.5,保温静置21~41小时;

第4步:在搅拌器转速为211rpm~321rpm时,依次加入4-(n-(2-(乙氧基羰基)乙基)-n-甲基氨基)-2-(甲基硫代)嘧啶-5-羧酸乙酯、4-(3-乙酰氨基苯基)哌啶-1-羧酸叔丁酯和4-(4-氨基苯基)-3-环己烯基氨基甲酸叔丁酯,提升反应釜压力,使其达到1.45mpa~1.95mpa,温度为151℃~261℃,聚合反应25~49小时;反应完成后将反应釜内压力降至0mpa,降温至26℃~41℃,出料,入压模机即可制得气体扰动叶轮3-4-4。

一种生物质燃料锅炉装置的工作方法,该方法包括以下几个步骤:

第1步:通过基座1上的固定孔将该装置固定在指定的工作位置;

第2步:当只需要对锅炉内的气体进行搅拌时,通过控制器2-6控制电动机2-4的启动,通过传动轴3-6、搅动轴3-4-1带动旋转喷头5旋转,旋转叶片4-4在转动过程中能使锅炉内的气体进行有效的搅动;

第3步:当需要进一步地对调节锅炉内部的气体流量时,通过控制器2-6控制节气阀7打开,并控制搅拌混合电机3-4-3启动,然后再控制外部的催化剂供应源通过催化剂喷嘴3-4-11向气体扰动叶轮3-4-4所在的空间加入催化剂;搅拌混合电机3-4-3带动新风气路3-4-6转动以带动气体扰动叶轮3-4-4旋转,.从进气管道8进入的新鲜空气依次通过进气口3-3、通气室3-1、传动轴3-6表面的通孔、传动轴3-6的内腔、新风气路3-4-6的内腔、气道通孔3-4-7喷入气体扰动叶轮3-4-4所在的空间;进而通过进气管道8吸入空气进入的气体扰动叶轮3-4-4所在的空间,在气体扰动叶轮3-4-4搅拌的作用下,新鲜空气与催化剂进行充分的雾化混合,混合后的气体通过汇集室通孔3-4-10进入汇集室3-4-8,进而通过进气管路5-3进入旋转喷头5中的旋转气室5-1中,并从喷气孔5-2中喷出。

在第2步和第3步中转速传感器2-5实时检测的转速值反馈至控制器2-6以形成闭环控制,控制电动机2-4的转速保持在设定值附近;在第3步中控制器2-6通过流量传感器、含氧量传感器和差压传感器实时监测进气管道8中的气体流量、旋转喷头5混合气体的含氧量和旋转气室5-1内外的压力差;流量传感器将通气流量值反馈至控制器2-6,当通气流量达到设定值时,控制器2-6控制节气阀7的开口量减小,以使通气流量保持在设定值附近;当差压传感器实时监测旋转气室5-1内外的压力值,当差压传感器监测到旋转气室5-1内外的压力差达到其设定的上限值时,差压传感器产生电信号并传输至控制器2-6,控制器2-6产生报警信号,以提醒操作人员喷气孔5-2堵塞,需要及时进行疏通处理。

本发明所述的一种生物质燃料锅炉装置自动化程度高,运行稳定安全,集成气体混合与推进流动功能为一体,有效防止沉淀堵塞问题,操作维护简单,大大减低了劳动成本和使用成本;此外该装置内置多个传感器,可实时监测工作环境,大大提高了工作效率。该装置的各个组成部件均采用耐高温材料制成,以使整体的使用寿命较长。

以下是本发明所述气体扰动叶轮3-4-4的制造过程的实施例,实施例是为了进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换,均属于本发明的范围。

若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

按照以下步骤制造本发明所述气体扰动叶轮3-4-4,并按重量份数计:

第1步:在反应釜中加入电导率为4.65μs/cm的超纯水2501份,启动反应釜内搅拌器,转速为86rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至66℃;依次加入3,4-二甲基-5-氧代哌嗪-1-羧酸苄酯31份、4-(3-硝基亚苄基)哌啶-1-羧酸叔丁酯89份、4-[2-[(乙酰基氨基)甲基]-4-氨基苯基]-1-哌嗪羧酸1,1-二甲基乙酯55份,搅拌至完全溶解,调节ph值为4.6,将搅拌器转速调至131rpm,温度为121℃,酯化反应16小时;

第2步:取3-((1-甲基-1h-吡唑-4-基)甲基氨基)丙酸乙酯29份、1-苄基-2,4-二氧代哌啶-3-羧酸甲酯69份进行粉碎,粉末粒径为910目;加入(9h-芴-9-基)-2-(氯羰基)乙基氨基甲酸甲酯23份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为16mm,采用剂量为6.6kgy、能量为5.1mev的α射线辐照151分钟,以及同等剂量的β射线辐照201分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为46ppm的7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼烷-2-基)萘-1-羧酸54份中,加入反应釜,搅拌器转速为96rpm,温度为91℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.45mpa,保持此状态反应36小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为0.65mpa,保温静置21小时;搅拌器转速提升至181rpm,同时反应釜泄压至0mpa;依次加入3-(((甲氧基羰基)氨基)甲基)-5-甲基己酸甲酯57份、7-(4-硝基苯基)-4,7-二氮杂螺[2.5]辛烷-4-羧酸1,1-二甲基乙酯91份完全溶解后,加入交联剂86份搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.6,保温静置21小时;

第4步:在搅拌器转速为211rpm时,依次加入4-(n-(2-(乙氧基羰基)乙基)-n-甲基氨基)-2-(甲基硫代)嘧啶-5-羧酸乙酯25份、4-(3-乙酰氨基苯基)哌啶-1-羧酸叔丁酯68份和4-(4-氨基苯基)-3-环己烯基氨基甲酸叔丁酯39份,提升反应釜压力,使其达到1.45mpa,温度为151℃,聚合反应25小时;反应完成后将反应釜内压力降至0mpa,降温至26℃,出料,入压模机即可制得气体扰动叶轮3-4-4。

所述交联剂为3-异丁基戊二酸二甲酯。

实施例2

按照以下步骤制造本发明所述气体扰动叶轮3-4-4,并按重量份数计:

第1步:在反应釜中加入电导率为6.25μs/cm的超纯水3651份,启动反应釜内搅拌器,转速为108rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至81℃;依次加入3,4-二甲基-5-氧代哌嗪-1-羧酸苄酯48份、4-(3-硝基亚苄基)哌啶-1-羧酸叔丁酯114份、4-[2-[(乙酰基氨基)甲基]-4-氨基苯基]-1-哌嗪羧酸1,1-二甲基乙酯75份,搅拌至完全溶解,调节ph值为7.3,将搅拌器转速调至186rpm,温度为146℃,酯化反应23小时;

第2步:取3-((1-甲基-1h-吡唑-4-基)甲基氨基)丙酸乙酯52份、1-苄基-2,4-二氧代哌啶-3-羧酸甲酯116份进行粉碎,粉末粒径为1110目;加入(9h-芴-9-基)-2-(氯羰基)乙基氨基甲酸甲酯54份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为26mm,采用剂量为8.2kgy、能量为7.1mev的α射线辐照226分钟,以及同等剂量的β射线辐照261分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为71ppm的7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼烷-2-基)萘-1-羧酸79份中,加入反应釜,搅拌器转速为126rpm,温度为111℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到1.65mpa,保持此状态反应41小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为0.85mpa,保温静置28小时;搅拌器转速提升至226rpm,同时反应釜泄压至0mpa;依次加入3-(((甲氧基羰基)氨基)甲基)-5-甲基己酸甲酯95份、7-(4-硝基苯基)-4,7-二氮杂螺[2.5]辛烷-4-羧酸1,1-二甲基乙酯118份完全溶解后,加入交联剂116份搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为6.6,保温静置31小时;

第4步:在搅拌器转速为266rpm时,依次加入4-(n-(2-(乙氧基羰基)乙基)-n-甲基氨基)-2-(甲基硫代)嘧啶-5-羧酸乙酯49份、4-(3-乙酰氨基苯基)哌啶-1-羧酸叔丁酯117份和4-(4-氨基苯基)-3-环己烯基氨基甲酸叔丁酯64份,提升反应釜压力,使其达到1.70mpa,温度为211℃,聚合反应37小时;反应完成后将反应釜内压力降至0mpa,降温至32℃,出料,入压模机即可制得气体扰动叶轮3-4-4。

所述交联剂为2-溴-4-氟-5-甲基苯甲酸甲酯。

实施例3

按照以下步骤制造本发明所述气体扰动叶轮3-4-4,并按重量份数计:

第1步:在反应釜中加入电导率为7.75μs/cm的超纯水4801份,启动反应釜内搅拌器,转速为131rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至96℃;依次加入3,4-二甲基-5-氧代哌嗪-1-羧酸苄酯66份、4-(3-硝基亚苄基)哌啶-1-羧酸叔丁酯146份、4-[2-[(乙酰基氨基)甲基]-4-氨基苯基]-1-哌嗪羧酸1,1-二甲基乙酯99份,搅拌至完全溶解,调节ph值为9.6,将搅拌器转速调至241rpm,温度为166℃,酯化反应31小时;

第2步:取3-((1-甲基-1h-吡唑-4-基)甲基氨基)丙酸乙酯76份、1-苄基-2,4-二氧代哌啶-3-羧酸甲酯181份进行粉碎,粉末粒径为1410目;加入(9h-芴-9-基)-2-(氯羰基)乙基氨基甲酸甲酯87份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为36mm,采用剂量为9.9kgy、能量为9.1mev的α射线辐照301分钟,以及同等剂量的β射线辐照321分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为96ppm的7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼烷-2-基)萘-1-羧酸111份中,加入反应釜,搅拌器转速为151rpm,温度为136℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到3.55mpa,保持此状态反应46小时;泄压并通入氡气,使反应釜内压力为1.05mpa,保温静置36小时;搅拌器转速提升至271rpm,同时反应釜泄压至0mpa;依次加入3-(((甲氧基羰基)氨基)甲基)-5-甲基己酸甲酯133份、7-(4-硝基苯基)-4,7-二氮杂螺[2.5]辛烷-4-羧酸1,1-二甲基乙酯146份完全溶解后,加入交联剂147份搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为7.5,保温静置41小时;

第4步:在搅拌器转速为321rpm时,依次加入4-(n-(2-(乙氧基羰基)乙基)-n-甲基氨基)-2-(甲基硫代)嘧啶-5-羧酸乙酯73份、4-(3-乙酰氨基苯基)哌啶-1-羧酸叔丁酯163份和4-(4-氨基苯基)-3-环己烯基氨基甲酸叔丁酯93份,提升反应釜压力,使其达到1.95mpa,温度为261℃,聚合反应49小时;反应完成后将反应釜内压力降至0mpa,降温至41℃,出料,入压模机即可制得气体扰动叶轮3-4-4。

所述交联剂为2-(4-(4-氧代环己基)苯基)乙酸乙酯。

对照例

对照例为市售某品牌的气体扰动叶轮。

实施例4

将实施例1~3制备获得的气体扰动叶轮3-4-4和对照例所述的气体扰动叶轮进行使用效果对比。对二者张力强度、热变形温度、中抗剪模量、腐蚀速率进行统计,结果如表1所示。

从表1可见,本发明所述的气体扰动叶轮3-4-4,其张力强度、热变形温度、中抗剪模量、腐蚀速率等指标均优于现有技术生产的产品。

此外,如图6所示,是本发明所述的气体扰动叶轮3-4-4材料疲劳强度随使用时间变化的统计。图中看出,实施例1~3所用气体扰动叶轮3-4-4,其材料疲劳强度随使用时间变化程度大幅优于现有产品。

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