СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ПЫЛЕВИДНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2012 года по МПК F23K3/02 C03B5/04 

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для подачи пылевидного материала для стеклоплавильной печи и, в частности, к способу и устройству для подачи пылевидного материала для стеклоплавильной печи, в котором давление постепенно повышается до постоянного давления во время выгрузки пылевидного материала.

Плавление стекла выполняют в различных типах печей и с различными видами топлива в зависимости от конечных характеристик продукта, а также с учетом термического кпд процессов плавления и осветления. Автономные плавильные печи использовались для варки стекла (посредством газового топлива), при этом данные печи имеют несколько горелок вдоль сторон печи, вся установка имеет вид закрытого короба, в котором имеется дымовая труба, которая может быть размещена или в начале устройства подачи, или в самом конце печи, то есть дальше по ходу процесса. Тем не менее, существуют огромные теплопотери в стекле, выходящем из печей, работающих при высокой температуре. При 2500°F (1371,1°С), например, тепло в дымовых газах составляет 62 процента от количества подводимого тепла для печи, работающей на природном газе.

Для использования остаточной теплоты дымовых газов была создана более сложная и дорогая конструкция, названная регенеративной печью. Хорошо известно, что для обеспечения функционирования регенеративной стеклоплавильной печи множество газовых горелок соединяют с парой герметичных регенераторов, расположенных рядом. Каждый регенератор имеет нижнюю камеру, жаропрочную конструкцию над нижней камерой и верхнюю камеру над указанной конструкцией. Каждый регенератор имеет соответствующий канал, соединяющий соответствующую верхнюю камеру с ванной печи, предназначенной для варки и осветления. Горелки предназначены для сжигания топлива, такого как природный газ, сжиженный нефтяной газ, топочный мазут или другое газообразное или жидкое топливо, которое пригодно для использования в стеклоплавильной печи, и тем самым для подачи тепла для плавления и осветления стеклообразующих материалов в ванне. Материалы для производства стекла подают в ванну для варки и осветления стекла на одном конце ванны, у которого расположен загрузочный карман, и ванна имеет распределитель расплавленного материала, расположенный у другого конца ванны, который содержит ряд каналов, по которым стекломасса может быть удалена из ванны, предназначенной для варки и осветления.

Горелки могут быть расположены в нескольких возможных конфигурациях, например в конфигурации со сквозным каналом, конфигурации с боковым каналом или конфигурации с нижним каналом. Топливо, например природный газ, подается из горелки в поступающую струю предварительно подогретого воздуха, поступающего из каждого регенератора во время цикла сжигания топлива, и образующееся в результате пламя и продукты сгорания, образующиеся в этом пламени, проходят по поверхности стекломассы и передают тепло этому стеклу в ванне, предназначенной для варки и осветления.

В процессе работы регенераторов циклически поочередно повторяются циклы поступления воздуха для горения и выделения тепла. Каждые 20 минут или 30 минут в зависимости от конкретных печей направление траектории пламени изменяется на противоположное. Задача каждого регенератора заключается в аккумулировании выделенного тепла, что позволяет достичь большей эффективности и более высокой температуры пламени, что могло бы в ином случае представлять собой ситуацию с холодным воздухом.

Для управления работой стеклоплавильной печи подачу топлива к горелкам и подачу воздуха для горения регулируют путем измерения у влета горелки и в верхней части конструкции количества имеющегося кислорода и горючего материала с тем, чтобы гарантировать то, что внутри варочной ванны или в местах вдоль варочной ванны регулирование подачи воздуха для горения будет осуществляться так, что количество подаваемого воздуха для горения будет превышать то, которое требуется для сжигания подаваемого топлива, для обеспечения полного сгорания топлива.

С учетом вышеизложенного настоящее изобретение относится к использованию пылевидного материала в качестве источника топлива для варки стекла и, более точно, к способу и устройству для дозированной подачи пылевидного материала в печь для варки стекла.

Устройства для непрерывной гравиметрической дозированной подачи поддающегося засыпке материала известны в данной области техники. Системы гравиметрического дозирования, как правило, применяются в тех случаях применения, когда точное отмеривание и регулирование подачи рассматриваемого материала имеют принципиальное значение (фармацевтическая промышленность, химическая промышленность, производство цемента, производство стекла, пищевая промышленность и т.д.), или в тех случаях, когда используемые потоки так малы, что ошибка, которая имеет место в случае использования системы объемного дозирования, недопустима.

Примеры устройств для гравиметрического дозирования, предназначенных для поддающегося засыпке материала, описаны в патентах США №№ 4528848, 4661024, 5184892, 5353647, 5670751 и 6041664.

Например, патент США № 4528848, выданный на имя Hans Häfner, относится к устройству для непрерывного гравиметрического дозирования, и пневматическая конвейерная транспортировка поддающегося засыпке материала обеспечивает то, что поток материала транспортируется по траектории отмеривания при одновременной загрузке устройства для измерения нагрузки, и получают произведение мгновенной нагрузки и скорости транспортировки. Конвейер выполнен в виде ротора, имеющего по существу вертикальную ось и полости конвейера в виде камер или ячеек, которые перемещаются вместе с ротором по круговой «орбите» над траекторией отмеривания. Кожух окружает ротор с обеспечением герметичности и включает в себя загрузочное отверстие и отверстие для опорожнения, которые смещены друг от друга в направлении вращения. Устройство для измерения нагрузки соединено с кожухом, и предусмотрен тахометр для измерения угловой скорости ротора. Предусмотрена система пневматической конвейерной транспортировки, которая имеет линии подачи, соответственно сообщающиеся с отверстием в кожухе, предназначенным для подачи воздуха, и с отверстием для опорожнения.

Патент США № 4661024, выданный на имя Hans W. Häfner, относится к способу управления работой устройства для непрерывного гравиметрического дозирования и подачи поддающегося засыпке материала, транспортируемого с помощью конвейера по траектории дозирования, при этом конвейер включает в себя ротор, предусмотренный с полостями конвейера, имеющий по существу вертикальную ось и расположенный внутри кожуха с обеспечением герметичности, причем кожух выполнен с позицией загрузки и позицией выгрузки, при этом последняя включает в себя каналы для соединения с системой пневматической подачи, при этом газ подается в пространства внутри кожуха и ротора, находящиеся вне траектории дозирования.

Патент США № 5184892, выданный на имя Hans W. Häfner, относится к системе и способу непрерывного гравиметрического дозирования, пневматической конвейерной транспортировки и/или смешивания поддающихся засыпке материалов посредством использования дозирующих устройств такого типа, как, например, раскрытое в патенте США № 4528848.

Патент США № 5353647, выданный на имя Ludger Toerner, относится к устройству для измерения потока массы сыпучего материала путем измерения сил Кориолиса, которые обусловлены потоком массы, проходящим через колесо с лопастями. Поток массы вводится центрально на колесо с лопастями, которое вращается с постоянным количеством оборотов в минуту и отклоняет поток массы радиально наружу. Силы Кориолиса и, следовательно, соответствующие реактивные моменты, которые пропорциональны продольному потоку массы, измеряются с помощью шарнира для передачи крутящего момента, расположенного между кожухом колеса с лопастями и приводным двигателем для вала, который приводит в движение колесо. Элементы для измерения силы, предпочтительно выполненные в виде изгибающихся балок, включены в шарнир для передачи крутящего момента и прогибаются под действием реактивного момента, приложенного к корпусу двигателя. Эти изгибающиеся балки обеспечивают выдачу выходного сигнала, который пропорционален продольному потоку массы через устройство.

Другое устройство, относящееся к гравиметрическому дозированию сыпучего материала, раскрыто в патенте США №5670751, выданном на имя Hans Wilhelm Häfner, и включает в себя контейнер для взвешивания, который опирается, по меньшей мере, на один датчик массы, соединенный с электронным оборудованием для взвешивания, и соединен посредством гибких соединений с линией подачи сыпучего материала и с линией выгрузки, причем на контейнере для взвешивания расположен датчик давления для определения давления в контейнере для взвешивания, и датчик давления соединен с электронным оборудованием для взвешивания для регистрации сигнала, относящегося к массе, только тогда, когда будет достигнуто предельное значение давления.

И в завершение, патент США № 6041664, также выданный на имя Hans W. Häfner, относится к способу и устройству для непрерывного гравиметрического дозирования и определения массового расхода текучего материала с помощью расходомера, в особенности ролика для измерения сил Кориолиса, предназначенного для определения мгновенного массового расхода, и дозирующего устройства, расположенного по ходу за расходомером.

Однако одна из основных проблем, связанных с устройствами для дозирования поддающегося засыпке материала, состоит в том, что в тот момент, когда происходит выгрузка пылевидного материала, возникает противодавление при подаче материала. Это явление приводит к тому, что пылевидный материал подается неравномерно, что создает проблемы при подаче и транспортировке пылевидного материала.

Другая проблема, связанная с устройствами по предшествующему уровню техники, состоит в том, что многие из устройств были разработаны для подачи больших количеств пылевидного материала (до одной тонны) и они являются чрезвычайно дорогими и сложными.

Патент США No. 6722294, выданный на имя Roberto Cabrera 20 апреля 2004 года, относится к устройству и способу, предназначенным для подачи пылевидного материала, при этом устройство включает в себя первый контейнер для хранения, предназначенный для приема и для выпуска потока пылевидного материала. Устройство включает в себя разделительную камеру, присоединенную к первому контейнеру для хранения, которая попеременно заполняется пылевидным материалом или освобождается от пылевидного материала. Дозирующий контейнер соединен с выходом разделительной камеры для попеременного заполнения дозирующего контейнера в соответствии с заданным хранимым количеством пылевидного материала.

Однако недостаток устройства по патенту США No. 6722294 состоит в том, что оно требует дополнительной камеры, которая присоединена к первому контейнеру для хранения, которая попеременно заполняется пылевидным материалом или освобождается от пылевидного материала для попеременного заполнения дозирующего контейнера в соответствии с заданным хранимым количеством пылевидного материала.

С учетом вышеизложенного, настоящее изобретение относится к способу и устройству для подачи пылевидного материала для стеклоплавильной печи и для некоторых других применений, которые обеспечивают подачу постоянного потока пылевидного материала к ряду горелок, которые связаны с указанной стеклоплавильной печью и расположены бок о бок. Указанный пылевидный материал подают непрерывно для сжигания пылевидного топлива в той зоне стеклоплавильной печи, которая предназначена для варки и осветления. Пылевидный материал смешивается с воздухом для подачи воздушно-топливной смеси к каждой из упомянутых горелок для варки стекла.

В соответствии с вышеизложенным настоящее изобретение относится к способу и устройству для подачи пылевидного материала, при этом устройство содержит: средство подачи топлива, при этом указанное средство подачи топлива имеет загрузочный и разгрузочный концы, предназначенные соответственно для приема и выпуска постоянного потока пылевидного материала; гибкое средство, присоединенное к средству подачи топлива, при этом указанное гибкое средство включает в себя вход и выход; клапанные средства, установленные на указанном входе и указанном выходе указанного гибкого средства, при этом указанные клапанные средства попеременно открываются и закрываются для загрузки и выгрузки пылевидного материала из указанного средства подачи топлива; подвижный дозирующий контейнер, включающий в себя впускной канал и выпускной канал, при этом впускной канал указанного подвижного дозирующего контейнера соединен с выходом указанного гибкого средства для попеременного заполнения регулируемого дозирующего контейнера в соответствии с заданным уровнем накопления или весом пылевидного материала; выпускающее средство, присоединенное к выпускному каналу подвижного дозирующего контейнера для непрерывного выпуска пылевидного материала; пневматическое транспортное средство, предусмотренное с указанным выпускающим средством для транспортировки материала, выпускаемого из выпускающего средства; и взвешивающее средство, присоединенное к подвижному дозирующему контейнеру для регулирования заполнения и опорожнения указанного подвижного дозирующего контейнера в соответствии с указанным заданным уровнем накопления или весом пылевидного материала, при этом в указанном подвижном дозирующем средстве автоматически поддерживается постоянное регулирование подачи под давлением во время выпуска пылевидного материала.

Задача настоящего изобретения заключается в создании способа и устройства для подачи пылевидного материала для стеклоплавильной печи, которое может непрерывно работать при противодавлении во время выгрузки пылевидного материала.

Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в создании способа и устройства для подачи пылевидного материала для стеклоплавильной печи, которое имеет простую конструкцию, которое оперирует с количествами пылевидного материала от 100 кг/ч до 1,6 т/ч.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в создании способа и устройства для подачи пылевидного материала для стеклоплавильной печи, которое способно непрерывно дозировать пылевидный материал.

Эти и другие задачи и преимущества настоящего изобретения станут очевидными для специалистов в данной области из нижеприведенного подробного описания изобретения, которое проиллюстрировано на приложенных чертежах, где:

фиг.1 представляет схематический вид в плане стеклоплавильной печи типа печи с боковыми каналами;

фиг.2 представляет собой схематический вид системы для подачи и сжигания пылевидного топлива, подлежащей использованию вместе с устройством для подачи пылевидного материала согласно настоящему изобретению;

фиг.3 представляет собой продольное сечение первого варианта осуществления устройства для подачи пылевидного материала согласно настоящему изобретению; и

фиг.4 представляет собой продольное сечение второго варианта осуществления устройства для подачи пылевидного материала согласно настоящему изобретению.

Изобретение далее будет описано в связи с конкретным вариантом осуществления, при этом в качестве базиса взята стеклоплавильная печь и система дозирования пылевидного материала, которые были проиллюстрированы в находящейся на рассмотрении заявке на патент США с порядковым номером 09/816254 и которые приведены в качестве ссылки для описания функционирования настоящего изобретения.

На фиг.1 показан схематический вид стеклоплавильной печи регенеративного типа, типа печи с боковыми каналами, которая содержит варочную ванну 10, ванну 12 для осветления, камеру 14 кондиционирования и суженную часть 16 между ванной 12 для осветления и камерой 14 кондиционирования. Передний конец 18 ванны 12 для осветления содержит ряд соединений 20 для каналов питателя, по которым стекломасса удаляется из ванны 12 для осветления. Задний конец 22 варочной ванны 10 включает в себя загрузочный карман 24, через который материалы для производства стекла подаются посредством загрузчика шихты (непоказанного). Два регенератора 28, 30 предусмотрены с каждой стороны варочной ванны 10. Регенераторы 28 и 30 выполнены с каналами 32, 34 для обеспечения горения, соединяющими каждый регенератор 28, 30 с варочной ванной 10. Регенераторы 28, 30 выполнены с газовой камерой 36 регенератора и с воздушной камерой 38 регенератора. Обе камеры 36 и 38 соединены с нижней камерой 42, которая расположена так, что она посредством заслонок сообщается с дымовой трубой 44 и дымоходом 46 для отходящих газов. Горелки 48а, 48b, 48с, 48d, 48е, 48f, 48g и 48h, а также горелки 50а, 50b, 50с, 50d, 50е, 50f, 50g и 50h расположены у каждого канала 32, 34 в суженной части 52, 54 каждого из каналов 32, 34 для обеспечения горения для сжигания топлива в стеклоплавильной печи.

Итак, когда материалы для производства стекла подаются через загрузочный карман 24 на заднем конце варочной ванны 10, стекломасса расплавляется с помощью горелок 48а-h, 50а-h и течет в направлении вперед до тех пор, пока она полностью не расплавится для прохода из варочной ванны 10 в камеру 14 кондиционирования. Во время работы печи регенераторы 28, 30 попеременно периодически переходят от цикла подачи воздуха для горения к циклу выпуска и наоборот. Каждые 20 минут или 30 минут, в зависимости от конкретных печей, направление траектории пламени ряда горелок 48а-h или 50а-h изменяется на противоположное. При этом образующееся в результате пламя и продукты сгорания, образующиеся в каждой горелке 48а-h, 50а-h, проходят по поверхности стекломассы и передают тепло этой стекломассе в варочной ванне 10 и в ванне 12 для осветления.

Как показано на фиг.2, система для подачи и сжигания пылевидного топлива в стеклоплавильной печи содержит в первом варианте осуществления настоящего изобретения первые бункеры или резервуары 56 и 58 для хранения, предназначенные для хранения пылевидного материала, предназначенного для использования в стеклоплавильной печи. Подача в бункеры 56, 58 для хранения осуществляется с помощью вагонетки или состава 60 из вагонеток посредством первой впускной трубы 62, соединяющей состав 60 из вагонеток и бункеры 56, 58. Первая магистральная труба 62 имеет первые отводные трубы 64, 66, которые соединены соответственно с каждым бункером 56, 58 для заполнения каждого бункера 56, 58. Клапаны 68, 70 соединены с каждой первой отводной трубой 64 и 66 для регулирования заполнения каждого бункера 56, 58. Каждый бункер 56, 58 заполняется за счет эффекта разрежения, создаваемого посредством вакуумного насоса 70 с помощью первой выпускной трубы 72. Первая выпускная труба 72 имеет вторые отводные трубы 74, 76, подлежащие соединению с каждым бункером 56, 58. Клапаны 78, 80 соединены с каждой второй отводной трубой 74, 76 для регулирования эффекта разрежения, создаваемого вакуумным насосом 70 для заполнения каждого бункера 56, 58.

В нижней части каждого бункера 56, 58 имеются коническая секция 82, 84 и система 86, 88 гравиметрической подачи кокса, предназначенные для псевдоожижения и для обеспечения постоянного выпуска потока пылевидного кокса во вторую выпускную трубу 90, где пылевидный материал принудительно направляется в систему SD-5, SD-6 и SD-7 дозирования твердого топлива. Вторая выпускная труба 90 включает в себя третьи отводные трубы 92, 94, соединенные с нижней частью каждой конической секции 82, 84 каждого бункера или резервуара 56, 58. Клапаны 96, 98 присоединены к каждой третьей отводной трубе 92, 94 для регулирования потока пылевидного нефтяного кокса, проходящего во вторую выпускную трубу 90.

Далее рассматривается система дозирования в соответствии с настоящим изобретением, при этом пылевидный материал поступает в каждую систему SD-5, SD-6 и SD-7 дозирования твердого топлива по второй выпускной трубе 90. Четвертые отводные трубы 100, 102 и 104 соединены со второй выпускной трубой 90 для транспортировки пылевидного кокса из первых бункеров или резервуаров 56 и 58 к системе SD-5, SD-6 и SD-7 подачи твердого топлива. Каждая система SD-5, SD-6 и SD-7 подачи твердого топлива содержит вторую группу бункеров или резервуаров 106, 108, 110. Вторая группа бункеров 106, 108, 110 содержит коническую секцию 112, 114, 116; гравиметрическую систему 118, 120, 122 подачи кокса; систему 124, 126, 128 аэрации; питатель 130, 132, 134 и фильтр 136, 138 и 140, предназначенные для подачи постоянного потока пылевидного кокса к каждой из горелок 48f, 48g, 48h и горелок 50f, 50g и 50h, как будет описано ниже.

Пневматический воздушный компрессор 142 и резервуар 144 для сжатого воздуха соединены посредством второй магистральной трубы 146. Первые впускные отводные трубы 148, 150, 152 соединены со второй магистральной трубой 146 для подачи отфильтрованного воздуха - через фильтры 136, 138 и 140 - для транспортировки кокса во внутреннее пространство каждого из второй группы бункеров или резервуаров 106, 108, 110. Вторая магистральная труба 146 также включает в себя первые обратные отводные трубы 154, 156, 158, которые соединены с каждой системой 124, 126, 128 аэрации для обеспечения возможности получения соответствующего потока кокса, проходящего к третьим выпускным трубам 160, 162, 164, как будет описано ниже. Кроме того, вторая впускная труба 166 соединена за резервуаром 144 для сжатого воздуха со второй магистральной трубой 146, которая содержит вторые впускные отводные трубы 168, 170, соединенные с верхней частью каждого бункера или резервуара 56, 58 для нагнетания воздуха во внутреннее пространство каждого бункера или резервуара 56, 58.

Система SD-5, SD-6 и SD-7 подачи твердого топлива включает в себя четвертые выпускные трубы 172, 174, 176, подсоединенные под каждым питателем 130, 132, 134. Трехходовой регулирующий клапан 178, 180, 182 соединен соответственно с четвертыми выпускными трубами 172, 174, 176 посредством первого отвода; второй отвод соединен с первыми возвратными трубами 179, 181, 183 для возврата излишка пылевидного кокса в каждый из второй группы бункеров или резервуаров 106, 108, 110, в то время как третий отвод соединен с третьими выпускными трубами 160, 162, 164, которые используются для подачи воздушно-топливной смеси к конструкции 184, 186 и 188, представляющей собой крестообразный фитинг и связанной с системой сжигания, как будет описано далее.

Далее рассматривается система сжигания, данная система соединена с каждой системой SD-5, SD-6 и SD-7 подачи твердого топлива посредством первых отводов крестообразных фитингов 184, 186 и 186, которые соединены с соответствующими третьими выпускными трубами 160, 162, 164 каждой системы SD-5, SD-6 и SD-7 подачи твердого топлива. Вторые отводы соединены соответственно с четвертыми выпускными трубами 190, 192, 194 для подачи подаваемой воздушно-топливной смеси к горелкам 48h, 48g и 48f. Третьи отводы крестообразных фитингов 184, 186 и 188 соединены с пятыми выпускными трубами 196, 198, 200 для подачи воздушно-топливной смеси к горелкам 50h, 50g и 50f; и четвертые отводы крестообразных фитингов 184, 186, 188 соединены соответственно со вторыми обратными трубами 202, 204, 206 для возврата излишка пылевидного кокса к каждому из второй группы бункеров или резервуаров 106, 108, 110. Крестообразные фитинги 184, 186 и 188 имеют шаровые клапаны 208А-С, 210А-С, 212А-С между соединительными участками крестообразных фитингов 184, 186 и 188 и четвертыми выпускными трубами 190, 192, 194, пятыми выпускными трубами 196, 198, 200 и вторыми обратными трубами 202, 204, 206.

Таким образом, во время работы печи горелки 48а-h или 50а-h попеременно периодически переходят от цикла горения к циклу без горения и наоборот. Каждые 20 минут или 30 минут, в зависимости от заданного значения температуры в конкретных печах, направление траектории пламени группы горелок 48а-h или 50а-h изменяется на противоположное. Подача воздушно-топливной смеси, которая поступает по третьим выпускным трубами 160, 162, 164, регулируется посредством крестообразных фитингов 184, 186 и 188 и шаровых клапанов 208А-С, 210А-С, 212А-С для чередования нагнетания воздушно-топливной смеси между горелками 48а-h и 50а-h. При попеременном выполнении рабочего цикла горелками 48a-h и 50a-h некоторое количество воздушно-топливной смеси возвращается во вторую группу бункеров или резервуаров 106, 108, 110 посредством вторых обратных труб 202, 204, 206.

Транспортировка вторичного воздуха, который подается по третьим выпускным трубам 160, 162, 164, используется для перемещения материала и для обеспечения высоких скоростей нагнетания кокса к соплу каждой горелки 48a-h и 50a-h. Транспортировка вторичного воздуха осуществляется посредством пневматической питающей воздуходувки 214 по третьей магистральной трубе 216.

Четвертые выпускные трубы 218, 220 и 222 соединены с третьей магистральной трубой 216 и третьими выпускными трубами 160, 162, 164 для поддержания повышенного отношения количества топлива к количеству воздуха в топливно-воздушной смеси, которая подается к горелкам 48a-h и 50a-h.

Для осуществления цикла горения в горелках 48a-h или 50a-h воздушно-топливная смесь подается отдельно в каждую горелку 48a-h или 50a-h. Эта смесь подается по внутренней трубе каждой горелки 48a-h или 50a-h и поступает в распределительную камеру для распределения по различным распылительным соплам каждой горелки 48a-h или 50a-h.

Для увеличения турбулентности потоков и смеси пылевидного топлива с предварительно подогретым воздухом для горения в каждой горелке 48a-h или 50a-h первичный воздух нагнетается из воздуходувки 224 для нагнетания первичного воздуха и подается под давлением через распылительные сопла каждой горелки 48a-h или 50a-h. Таким образом, при работе горелок 48a-h или 50a-h обеспечивается нагнетание кокса посредством пневматической транспортировки с увеличенным отношением количества твердого топлива к количеству воздуха и с долей первичного воздуха, составляющей приблизительно 4% от теоретически необходимого количества воздуха.

Шестая выпускная труба 226 и седьмая выпускная труба 228 соединены с воздуходувкой 224 для нагнетания первичного воздуха. Шестая выпускная труба 226 соединена c пятыми отводными трубами 230, 232, 234, и седьмая выпускная труба 228 соединена с шестыми отводными трубами 236, 238, 240. Выходная сторона каждой из пятых и шестых отводных труб 230, 232, 234, 236, 238, 240 соединена напрямую с каждой горелкой 48f-h или 50f-h. Поток первичного воздуха в каждой из пятых и шестых отводных труб 230, 232, 234, 236, 238, 240 регулируется отдельно посредством конструкции, состоящей из первого проходного вентиля 242, первого шарового клапана 244 и второго проходного вентиля 246.

Кроме того, шестая выпускная труба 226 включает в себя седьмые выпускные трубы 248, 250 и 252, которые соединены соответственно с пятыми выпускными трубами 196, 198, 200. Кроме того, седьмая выпускная труба 228 включает в себя шестые выпускные трубы 254, 256, 258, которые соединены соответственно с четвертыми выпускными трубами 190, 192, 194. Каждая из шестых и седьмых выпускных труб 248, 250, 252, 254, 256, 258 имеет запорный клапан 260 и шаровой клапан 262.

Посредством описанной выше конструкции воздуходувка 224 для нагнетания первичного воздуха будет подавать первичный воздух к горелкам 48f-h (левым горелкам) или горелкам 50f-h посредством шестой выпускной трубы 226 и седьмой выпускной трубы 228 и с помощью каждой из пятых и шестых отводных труб 230, 232, 234, 236, 238, 240. Воздуходувка 224 будет функционировать для подачи максимального воздушного потока во время работы каждой горелки 48f-h или горелок 50f-h, между тем минимальный воздушный поток будет подаваться к горелкам 48f-h или горелкам 50f-h, которые не работают, посредством каждой из шестых и седьмых выпускных труб 248, 250, 252, 254, 256, 258 для гарантирования лучших условий охлаждения.

На фиг.3 показан первый вариант осуществления подающего устройства по настоящему изобретению, которое содержит: первый неподвижный контейнер или бункер 264 для хранения, который включает в себя верхнюю секцию 266 и нижнюю секцию 268. Верхняя секция 266 включает в себя впускной канал (непоказанный), по которому пылевидное топливо подается в первый контейнер или бункер 264 для хранения. Контейнер или бункер 264 также включает в себя выпускной канал или выход 270, и первая заслонка 272 расположена ниже выпускного канала или выхода 270 для выпуска постоянного потока пылевидного материала. Гибкое подвижное соединение 274 расположено ниже первой заслонки 272, при этом указанное гибкое подвижное соединение 274 выполнено с возможностью расширения или сжатия в зависимости от уровня или веса пылевидного топлива, определенного в дозирующем контейнере 276, например, таком как весовой дозатор, как будет описано позже. Первый неподвижный бункер 264 для хранения включает в себя первый кольцевой аэратор 278, который приводится в действие для более быстрой подачи пылевидного топлива в дозирующий контейнер 276 и, таким образом, для уменьшения времени заполнения дозирующего контейнера 276.

Далее рассматривается дозирующий контейнер 276, который включает в себя верхнюю секцию 280 и нижнюю секцию 282. Верхняя секция 280 дозирующего контейнера 276 включает в себя впускную трубу 284, которая соединена с нижним концом гибкого подвижного соединения 274. Вторая заслонка 286 присоединена между нижним концом гибкого подвижного соединения 274 и впускной трубой 284 дозирующего контейнера. Таким образом, первая заслонка 272 и вторая заслонка 286 попеременно открываются и закрываются для загрузки пылевидного материала в указанный дозирующий контейнер 276. Высота дозирующего контейнера 276 регулируется автоматически в направлении вверх и вниз между нижним положением и верхним положением в соответствии с заданным уровнем или весом пылевидного топлива. Пылевидный материал, хранящийся в дозирующем контейнере 276, выпускается непрерывно через воздушный запорный поворотный клапан, или секторный питатель, или ячеистый колесный шлюзовой элемент 288, присоединенный к нижней секции 282 дозирующего контейнера 276 для непрерывного выпуска пылевидного материала по направлению к третьим выпускным трубам 160, или 162, или 164 ранее описанной системы. Воздуходувка 290, соединенная с магистральной трубой 292, расположена под выходным концом 294 воздушного запорного поворотного клапана, или секторного питателя, или ячеистого колесного шлюзового элемента 294 для обеспечения транспортировки пылевидного материала, который подается из дозирующего контейнера 276, по магистральной трубе 292. Данная магистральная труба 292 может быть соединена, например, с каждой из третьих выпускных труб 160, или 162, или 164, проиллюстрированных на фиг.2. Дозирующий контейнер 276 включает в себя динамометрические датчики 296, 298, предназначенные для регулирования заполнения и опорожнения дозирующего контейнера 276 в соответствии с заданным уровнем накопления в нем. Два датчика 300 и 302 уровня присоединены в нижней и верхней частях дозирующего контейнера 276 в тех же целях. Указанные датчики 300 и 302 используются в случае отказа динамометрических датчиков 296, 298. С подающим устройством по настоящему изобретению соединены несколько труб для уравновешивания давлений, действующих во время загрузки и выпуска пылевидного материала. Труба 304 наддува присоединена к верхней секции 280 дозирующего контейнера 276 для ввода воздуха в дозирующий контейнер 276 для повышения давления в указанном дозирующем контейнере 276. Вентиляционная труба 306 предназначена для выпуска воздуха из дозирующего контейнера 276 во время загрузки и выпуска пылевидного топлива. Указатель 308 давления предназначен для индикации повышения давления в дозирующем контейнере 276. В завершение, к нижнему концу 282 дозирующего контейнера 276 присоединен кольцевой аэратор 310, который соединен с трубой 304 наддува для более быстрого повышения давления в дозирующем контейнере 276, когда дозирующий контейнер 276 загружен пылевидным топливом. Таким образом, время повышения давления в подвижном контейнере для хранения уменьшается, а также улучшается процесс псевдоожижения во время нормальной работы.

На фиг.4 показан второй вариант осуществления подающего устройства по настоящему изобретению. В данном варианте осуществления первый неподвижный контейнер 264 для хранения заменен магистралью 312 для транспортировки пылевидного топлива, которая соединена непосредственно с первой заслонкой 272 для выпуска постоянного потока пылевидного топлива. Гибкое подвижное соединение 274 расположено ниже первой заслонки 272, при этом указанное гибкое подвижное соединение 274 выполнено с возможностью расширения или сжатия в зависимости от уровня или веса пылевидного топлива, определенного в дозирующем контейнере 276. Функционирование дозирующего контейнера 276 аналогично описанному для первого варианта осуществления настоящего изобретения.

Однако в данном втором варианте осуществления дозирующий контейнер 276 включает в себя пылесборник 314, предназначенный для улавливания пыли из пылевидного топлива во время операции загрузки дозирующего контейнера 276. Пылесборник 314 присоединен к вентиляционной трубе 306 для выпуска воздуха из дозирующего контейнера 276 во время загрузки и выпуска пылевидного топлива.

Исходя из вышеизложенного, функционирование устройства для подачи пылевидного материала в соответствии с настоящим изобретением таково:

Первый контейнер 264 для хранения заполняют пылевидным топливом или подают пылевидное топливо по магистрали 312 для транспортировки пылевидного топлива. Первую заслонку 272 и вторую заслонку 286 открывают одновременно для обеспечения возможности прохода пылевидного топлива из первого контейнера 264 для хранения или магистрали 312 для транспортировки пылевидного топлива в дозирующий контейнер 276. Если устройство включает в себя первый контейнер 264 для хранения, то на данной операции первый кольцевой аэратор 278 приводится в действие для более быстрой подачи пылевидного топлива в дозирующий контейнер 276, и дозирующий контейнер 276 перемещается вниз, а также гибкое подвижное соединение 274 расширяется в направлении вниз в зависимости от уровня или веса пылевидного топлива, определенного в дозирующем контейнере 276. Если устройство включает в себя магистраль 312 для транспортировки пылевидного топлива, дозирующий контейнер 276 перемещается вниз, а также гибкое подвижное соединение 274 расширяется в направлении вниз в зависимости от уровня или веса пылевидного топлива, определенного в дозирующем контейнере 276.

Как только дозирующий контейнер 276 будет заполнен, первую заслонку 272 закрывают для перекрытия потока пылевидного топлива и после этого закрывают вторую заслонку 286. Наддув в дозирующем контейнере 276 посредством трубы 304 наддува предназначен для поддержания постоянного давления в указанном дозирующем контейнере 276 и для гарантирования постоянного потока или выпуска пылевидного топлива в ячеистом колесном шлюзовом элементе 288. Во время операции наддува кольцевой аэратор 310 приводят в действие для более быстрого повышения давления в дозирующем контейнере 276, когда дозирующий контейнер 276 будет загружен пылевидным топливом. На данной операции пылевидный материал, хранящийся в дозирующем контейнере 276, выпускается непрерывно через ячеистый колесный шлюзовой элемент 288, предназначенный для непрерывного выпуска пылевидного материала. Выпускаемое пылевидное топливо смешивается с потоком воздуха посредством магистральной трубы 292 и воздуходувки 290. Таким образом, при постепенном опорожнении дозирующего контейнера (в зависимости от уровня или веса пылевидного топлива) также осуществляется автоматическое регулирование при перемещении вверх, и гибкое подвижное соединение 274 сжимается. Как только будет определено, что уровень или вес пылевидного топлива в дозирующем контейнере 276 достиг минимума, вентиляционную трубу 306 открывают для снижения давления воздуха в дозирующем контейнере 276 во время загрузки и выпуска пылевидного топлива, и пылесборник 314 приводят в действие для улавливания пыли. После этого первую заслонку 272 и вторую заслонку 286 снова открывают для начала процесса заполнения дозирующего контейнера 276. Вычисление количества пылевидного материала в дозирующем контейнере 276 выполняют посредством датчиков 300, 302 или посредством веса пылевидного материала в указанном дозирующем контейнере 276. Предусмотрены автоматические переключающие средства (непоказанные) для автоматического определения количества пылевидного топлива или посредством уровня указанного пылевидного материала, или посредством веса пылевидного материала в указанном дозирующем контейнере.

Выше было описано устройство для подачи пылевидного топлива, и из вышеизложенного для специалистов в данной области техники очевидно, что могут быть реализованы и выполнены многие другие признаки или усовершенствования, которые можно рассматривать в пределах объема, определяемого нижеприведенной формулой изобретения.

Изобретение относится к способу и устройству для подачи пылевидного материала. Техническим результатом изобретения является обеспечение непрерывной работы при противодавлении во время выгрузки пылевидного топлива. Способ подачи пылевидного материала включает подачу из средства подачи топлива в дозирующее средство через гибкое средство, установленное между средством подачи топлива и дозирующим средством для заполнения указанного дозирующего средства. После того как дозирующее средство будет заполнено пылевидным топливом, закрывают дозирующее средство и повышают давление в нем. Затем осуществляют выпуск пылевидного материала из дозирующего средства при одновременном регулировании повышения давления в дозирующем средстве во время операции выпуска для обеспечения непрерывного и постоянного выпуска пылевидного топлива. Как только минимальный уровень пылевидного топлива будет достигнут, снижают давление в дозирующем средстве и осуществляют повторное заполнение дозирующего средства пылевидным топливом. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ подачи пылевидного материала, в котором: обеспечивают средство подачи топлива, предназначенное для подачи пылевидного топлива; присоединяют гибкое средство между средством подачи топлива и дозирующим средством для заполнения указанного дозирующего средства; заполняют дозирующее средство из средства подачи топлива; закрывают дозирующее средство и повышают давление в нем, как только указанное дозирующее средство будет заполнено; осуществляют выпуск пылевидного материала из дозирующего средства при одновременном регулировании повышения давления в дозирующем средстве во время операции выпуска для обеспечения непрерывного и постоянного выпуска пылевидного топлива; определяют минимальный уровень или вес пылевидного топлива в дозирующем средстве; снижают давление в дозирующем средстве, как только минимальный уровень пылевидного топлива будет достигнут; и осуществляют повторное заполнение дозирующего средства пылевидным топливом.

2. Способ подачи пылевидного материала по п.1, в котором операция заполнения дозирующего средства включает в себя операцию автоматического регулирования дозирующего средства посредством перемещения вверх и вниз в зависимости от уровня или веса пылевидного топлива в указанном дозирующем средстве.

3. Способ подачи пылевидного материала по п.1, в котором гибкое средство выполняют с возможностью осуществления операции автоматического регулирования гибкого средства посредством перемещения вверх и вниз в соответствии с уровнем или весом пылевидного топлива в дозирующем средстве.

4. Способ подачи пылевидного материала по п.1, дополнительно включающий в себя операцию выполнения аэрационного средства в средстве подачи топлива для уменьшения времени заполнения дозирующего средства.

5. Способ подачи пылевидного материала по п.1, в котором операция повышения давления включает в себя обеспечение аэрационного потока в дозирующее средство для уменьшения времени повышения давления после заполнения дозирующего средства и для улучшения псевдоожижения во время нормальной работы.

6. Способ подачи пылевидного материала по п.1, в котором операция повышения давления дополнительно включает в себя поддержание постоянного давления в дозирующем средстве для обеспечения возможности выпуска непрерывного потока пылевидного топлива.

7. Способ подачи пылевидного материала по п.1, в котором операцию определения минимального уровня или веса пылевидного топлива в дозирующем средстве выполняют посредством взвешивающего средства.

8. Способ подачи пылевидного материала по п.1, в котором операцию определения минимального уровня или веса пылевидного топлива в дозирующем средстве выполняют посредством датчиков уровня.

9. Способ подачи пылевидного материала по п.1, в котором операция определения минимального уровня или веса пылевидного материала дополнительно включает в себя операцию выполнения автоматического переключения при минимальном уровне пылевидного материала в указанном дозирующем средстве, или посредством уровня, или посредством веса пылевидного материала в указанном дозирующем средстве.

10. Устройство для подачи пылевидного материала, содержащее: средство подачи топлива, имеющее загрузочный и разгрузочный концы, предназначенные соответственно для приема и выпуска постоянного потока пылевидного материала; гибкое средство, присоединенное к средству подачи топлива, при этом гибкое средство включает в себя вход и выход; клапанные средства, установленные на входе и выходе гибкого средства, при этом клапанные средства выполнены с возможностью попеременного открывания и закрывания для загрузки и выгрузки пылевидного материала из средства подачи топлива; подвижное дозирующее средство, включающее в себя впускной канал и выпускной канал, при этом впускной канал подвижного дозирующего средства соединен с выходом гибкого средства для попеременного заполнения подвижного дозирующего средства в соответствии с заданным уровнем накопления или весом пылевидного материала; выпускающее средство, присоединенное к выпускному каналу подвижного дозирующего средства для непрерывного выпуска пылевидного материала, при этом в подвижном дозирующем средстве автоматически поддерживается постоянный наддув во время выпуска пылевидного материала; и измерительное средство, присоединенное к подвижному дозирующему средству для регулирования заполнения и опорожнения подвижного дозирующего средства в соответствии с заданным уровнем накопления или весом пылевидного материала.

11. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором подвижное дозирующее средство выполнено с возможностью автоматического регулирования посредством перемещения вверх и вниз в зависимости от уровня или веса пылевидного материала.

12. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором гибкое средство представляет собой гибкое соединение.

13. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором подвижное дозирующее средство снабжено средством регулирования давления воздуха во время выпуска пылевидного материала.

14. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором клапанные средства представляют собой верхний клапан, нижний клапан и выпускной клапан, при этом верхний клапан, нижний клапан и выпускной клапан синхронизированно открываются и закрываются во время заполнения подвижного дозирующего средства и повышения давления в подвижном дозирующем средстве.

15. Устройство для подачи пылевидного материала по п.14, в котором верхний клапан и нижний клапан представляют собой заслонки.

16. Устройство для подачи пылевидного материала по п.14, в котором верхний клапан и нижний клапан представляют собой шиберные заслонки.

17. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором подвижное дозирующее средство включает в себя выпускной клапан для снижения давления в подвижном дозирующем средстве.

18. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором средство подачи топлива представляет собой первый контейнер для хранения.

19. Устройство для подачи пылевидного материала по п.18, в котором первый контейнер для хранения включает в себя аэрационное средство для уменьшения времени заполнения подвижного дозирующего средства.

20. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором подвижное дозирующее средство включает в себя аэрационное средство для уменьшения времени повышения давления после заполнения подвижного дозирующего средства и для улучшения внутреннего псевдоожижения.

21. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором подвижное дозирующее средство содержит средства для поддержания постоянной подачи под давлением в подвижном дозирующем средстве во время выпуска пылевидного материала.

22. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором средство подачи топлива представляет собой магистраль для транспортировки топлива.

23. Устройство для подачи пылевидного материала по п.10, в котором средство подачи топлива представляет собой контейнер для хранения.