專利名稱：環(huán)形布料自動加炭器的制作方法
技術領域：
本實用新型是小氮肥廠造氣爐不停爐加炭用的環(huán)形布料自動加炭器。
小氮肥在我國誕生四十年來，所用的龍頭設備造氣爐，一直采用停爐、以撒布法加炭的落后操作方式，一來耽誤了制氣的有效時間，二又使造氣爐爐溫波動巨烈，降低了煤氣質量，影響了造氣爐的生產(chǎn)能力。近幾年來，先后出現(xiàn)了“三缸全自動加炭機”(《小氮肥設計技術》1988年第一期“造氣工段設備革新改造小結”)、“不停車加料閥”(ZL92237266.7)、“不停爐加炭器”(ZL95229804.X)、“臥式自動加炭機”(ZL97245161.7)和“煤氣發(fā)生爐連續(xù)生產(chǎn)配套裝置”(ZL95208052.4)。前者因高度過大，在小氮肥廠現(xiàn)有廠房中難以安裝；第二、三者又存在著加工要求較嚴的問題；第四者占地面積偏大；且上述四者均不能控制爐內炭層高度；第五種設計，結構較簡單，能穩(wěn)定炭層高度，能較好地滿足要求，但它存在的問題是(一)、布料鐘密封面，也就是第二級密封面，始終處于被炭塊摩擦的位置，易于磨損，影響密封效果，壽命短；(二)、采用“強制錐面布料”，使布料器下端直接頂住的炭層部分失去制氣作用，變?yōu)橹茪馑绤^(qū)，降低了造氣爐的制氣能力。就目前在用的各種造氣爐而言，此項約可降低5％--10％的生產(chǎn)能力；(三)、在造氣爐空層區(qū)設置漏斗形、大尺寸布料器，故安裝、拆卸都較麻煩。
本實用新型的目的是要克服已有技術的上述弊病，設計一種結構簡單、便于制作，便于安裝，占地面積小，密封面不易受煤塊磨損、密封性能好、壽命長，能充分利用造氣爐炭層有效制氣面積，又能與小氮肥廠原有造氣廠房、原有供炭系統(tǒng)相適應的環(huán)形布料自動加炭器。
為達到上述目的，本實用新型的方案是(一)、第二級密封采用水平型閘板閥；(二)、在水平閘板上方設置密封面護板；(三)、采用環(huán)形布料器，使之實現(xiàn)能克服“撒布式布料”和“強制錐面布料”二者缺點的環(huán)形布料這樣三項措施而設計的環(huán)形布料自動加炭器來實現(xiàn)的。
以下結合附圖及實施例作進一步說明。


如下圖1為環(huán)形布料自動加炭器[采用翻板式密封面護板(7)]示意圖。
圖2為圖1之A-A剖視圖。
圖3為傳感杠桿機構(42)示意圖。
圖4為插板式密封面護板(54)在環(huán)形布料自動加炭器中的安裝示意圖。
圖5為采用“環(huán)形布料器(30)”實現(xiàn)的火山口狀炭層料面示意圖。
1為一級密封蓋組件；2為加炭口；3為封頭；4為立式儲炭罐；5為裙座；6為出炭口；7為翻板式密封面護板；8為后立板；9為圓柱輥；10為油缸；11為密封組件；12為活塞桿；13為水平型閘閥體；14為爐脖；15為造氣爐頂板；16為限料筒；17為造氣爐；18為連接螺栓；19為法蘭；20為法蘭；21為法蘭；22為法蘭；23為法蘭；24為螺栓；25為立式筒體；26為一級密封座；27為銷軸；28為圓柱輥支承板；29為前立板；30為環(huán)形布料器；31為水平閘板；32為連通管；33為分料體；34為環(huán)形布料通道；35為環(huán)峰料面；36為饅頭狀料面；37為倒錐料面；38為倒錐空間；39為炭層；40為杠桿；41為平衡重錘；42為傳感杠桿機構；43為錐底；44為水平型閘板閥；45為上密封面；46為下密封面；47為密封罩；48為傳感報警組件；49為繩索；50為感料球；51為螺栓；52為密封組件；53為閥桿；54為插板式密封面護板；55為油缸；56為法蘭；57為法蘭；58為插板閥；59為密封罩；60為過渡軸；61為吊桿；62為銷子；63為吊環(huán)；64為軸承蓋；65為螺栓；66為吊耳。
立式儲炭罐(4)為一筒形容器，上部為封頭(3)，中部為立式筒體(25)，下部為錐底(43)。封頭(3)中央開有加炭口(2)，靠一級密封座(26)與一級密封蓋組件(1)密封。對于采用插板式密封面護板(54)的環(huán)形布料自動加炭器，封頭(3)和立式筒體(25)交接處設有密封罩(47)，其上安裝有與繩索(49)、感料球(50)有機聯(lián)系的傳感報警組件(48)，用來感知環(huán)形布料自動加炭器中炭塊料面的位置，并在適當?shù)臅r候發(fā)出聲光報警。對于采用翻板式密封面護板(7)的環(huán)形布料自動加炭器，在立式筒體(25)上設有密封罩(59)，用以安放傳感杠桿機構(42)(圖3)。傳感杠桿機構(42)是由翻板式密封面護板(7)、吊環(huán)(63)、吊桿(61)、銷子(62)、杠桿(40)及平衡重錘(41)構成。翻板式密封面護板(7)通過其上面中央的吊環(huán)(63)與吊桿(61)的下端相連，吊桿(61)的上端通過銷子(62)與杠桿(40)的左端鉸接，杠桿(40)的右半部上設有平衡重錘(41)，杠桿(40)中部的過渡軸(60)是此杠桿系統(tǒng)的支點，并以密封組件(64)將過渡軸(60)與密封罩(59)之間的間隙予以密封。錐底(43)的下部為出炭口(6)，其四周設有裙座(5)及法蘭(23)；出炭口(6)的下方，即水平閘板(31)上方設有密封面護板(7)或(54)。整個立式儲炭罐(4)以裙座(5)下部法蘭(23)通過螺栓(24)與水平型閘板閥(44)的上法蘭(22)密封連接。
密封面護板(7)或(54)是用來將出炭口(6)在特定時間敞開或擋閉的零件，其主要目的是在于防止炭塊對水平閘板(31)的密封面造成磨損。密封面護板可為翻板式密封面護板(7)，可為插板式密封面護板(54)。翻板式密封面護板(7)是一塊可繞其一邊的銷軸(27)作擺動動作、類似矩形的平板，其上面前后兩側固定有兩塊包容出炭口(6)的前后立板(29)(8)；其下面前后兩側固定有兩塊圓柱輥支承板(28)，其上安裝著數(shù)根相互平行、且處于同一平面內、可靈活轉動的圓柱輥(9)，圓柱輥(9)的軸線方向與水平閘板(31)的運動方向相垂直。翻板式密封面護板(7)的右側邊借銷軸(27)水平安裝在出炭口(6)外側的兩個吊耳(66)上。采用翻板式密封面護板(7)時，出炭口(6)之下緣為左低右高狀。插板式密封面護板(54)用一個插板閥(58)的插板來充當。只要把插板閥(58)的上下法蘭(56)(57)分別與立式儲炭罐(4)的法蘭(23)和水平型閘板閥(44)的法蘭(22)密封連接并使插板(54)上表面與出炭口(6)下邊緣有較好的吻合即可。采用插板式密封面護板(54)的環(huán)形布料自動加炭器，出炭口(6)的下端應為水平緣口。
水平型閘板閥(44)與普通閘板閥基本相同，不同的只是其水平閘板(31)與油缸(10)的活塞桿(12)直接相連，并以密封組件(11)將水平型閘閥體(13)與油缸活塞桿(12)予以密封。水平型閘閥體(13)的下密封面(46)之內徑大于上密封面(45)之內徑，以防炭粒落于下密封面上；整個水平型閘板閥(44)靠法蘭(22)、螺栓(24)與立式儲炭罐(4)的法蘭(23)密封連接。靠法蘭(21)、連接螺栓(18)與環(huán)形布料器(30)上部法蘭(20)以及爐脖法蘭(19)密封連接環(huán)形布料器(30)是實現(xiàn)“環(huán)形布料”，穩(wěn)定炭層高度，又能避免布料器下方炭層表面失去制氣能力、變?yōu)橹茪馑绤^(qū)的新型布料器。它主要由分料體(33)、限料筒(16)、連通管(32)構成。分料體(33)是將上面下移的炭塊分流至環(huán)周的零件，一般用錐殼、球冠充當。限料筒(16)是限制分料體(33)向環(huán)周分流的炭塊過于向外擴散的零件，它一般用圓筒節(jié)、錐殼或異徑管充當。連通管(32)的兩端分別與分料體(33)和限料筒(16)連接為一個剛性整體，使分料體(33)位于限料筒(16)內部中央位置，二者的底緣基本在一個平面內，并且限料筒(16)外側空間，即造氣爐(17)空層、連通管(32)內腔和分料體(33)下方空間呈溝通狀態(tài)。限料筒(16)的上部法蘭(20)，通過連接螺栓(18)與水平型閘閥體(13)下部法蘭(21)及爐脖法蘭(19)密封連接。對于限料筒(16)外徑小于爐脖(14)內徑者，整個環(huán)形布料自動加炭器的安裝工作可全部在爐外進行，施工極為方便。
正常運行時，加炭口(2)處于封閉狀態(tài)；水平閘板(31)處于開啟狀態(tài)；對于采用翻板式密封面護板(7)的環(huán)形布料自動加炭器，翻板式密封面護板(7)在炭塊的作用下呈下垂狀，對于采用插板式密封面護板(54)的環(huán)形布料自動加炭器，插板式密封面護板(54)處于開啟位置，且感料球(50)浮于炭塊料面；整個環(huán)形布料自動加炭器內，包括環(huán)形布料器(30)內、水平型閘閥體(13)內中央圓臺空間、立式儲炭罐(4)內的下、中部，均以連續(xù)狀態(tài)充滿了炭塊。由于炭塊具有自重和一定安息角的自然屬性，以及環(huán)形布料器(30)的環(huán)形布料方式，使造氣爐(17)內高溫炭層(39)呈恒定火山口狀料面(圖5)，即環(huán)形布料器(30)環(huán)形布料通道(34)的下方是環(huán)峰料面(35)，環(huán)峰料面(35)的外部是饅頭狀料面(36)，環(huán)峰料面(35)的內部，即環(huán)形布料器(30)下方是錐谷料面(37)，環(huán)形布料器(30)下方形成了恒定不變的倒錐空間(38)，為環(huán)形布料器(30)下方炭層制氣創(chuàng)造了先決條件。上行制氣時，環(huán)形布料器(30)下部產(chǎn)生的煤氣從倒錐空間(38)經(jīng)連通管(32)至造氣爐(17)空層，進而送出爐外；下行制氣時，水蒸氣又從造氣爐(17)空層經(jīng)連通管(32)至倒錐空間(38)、入炭層(39)下行而產(chǎn)生煤氣。
隨著造氣爐(17)中炭塊的不斷燒耗，炭塊不斷從環(huán)形布料器(30)的環(huán)形通道(34)向炭層(39)的環(huán)峰料面(35)予以補充，整個加炭器中的炭量不斷減少，立式儲炭罐(4)中的料面不斷下移，對于采用插板式密封面護板(54)的環(huán)形布料自動加炭器，待感料球(50)隨料面到達水平閘板(31)以下，傳感報警組件(48)便發(fā)出聲光報警，即可操作傳感報警組件(48)使感料球(50)回到最頂點位置，并啟動油缸(55)、推動插板式密封面護板(54)，蓋閉出炭口(6)。對于采用翻板式密封面護板(7)的環(huán)形布料自動加炭器，待料面降至水平閘板(31)以下、即下垂翻板式密封面護板(7)的下緣附近時，翻板式密封面護板(7)因炭塊對它的作用減小到不足以與平衡重錘(41)抗衡，平衡重錘(41)便在其重力作用下，使整個杠桿(40)繞支點過渡軸(60)順時針轉動，杠桿(40)左端上撬，并通過銷子(62)、吊桿(61)、吊環(huán)(63)把翻板式密封面護板(7)拉起，將出炭口(6)蓋閉。同時，杠桿(40)之右端頭下落到某一位置，觸及聲光報警觸點(圖中未示出)，發(fā)出聲光報警。此時，便可啟動油缸(10)，通過活塞桿(12)推動水平閘板(31)左移，將水平型閘板閥(44)密封關閉。接著打開一級密封蓋組件(1)，用吊炭斗加炭于立式儲炭罐(4)中，接著再關閉一級密封蓋組件(1)。而后，反向啟動油缸(10)，拉動水平閘板(31)右移。對于采用插板式密封面護板(54)的環(huán)形布料自動加炭器，要在水平閘板(31)全部打開后，再啟動油缸(55)把插板式密封面護板(54)全部打開，從而使立式儲炭罐(4)中的新加炭塊落于環(huán)形布料器(30)中，進而連為一體。對于采用翻板式密封面護板(7)的環(huán)形布料自動加炭器，翻板式密封面護板(7)是在水平閘板(31)的制約下，隨其水平閘板(31)的逐漸開啟右移而逐漸打開的?；^程是當水平閘板(31)左邊緣超越最左邊一根圓柱輥(9)之后，翻板式密封面護板(7)就隨水平閘板(31)的繼續(xù)右移而不斷繞著銷軸(27)向下轉動，從而使翻板式密封面護板(7)與出炭口(6)之下緣左部之間形成開口，并逐漸加大，立式儲炭罐(4)中的炭塊就逐漸從開口處落于環(huán)形布料器(30)中，最終水平閘板(31)全部開啟，翻板式密封面護板(7)再次處于下垂位置，使環(huán)形布料器(30)中的原存炭塊與立式儲炭罐(4)中的新加炭塊連為一體，再次充滿環(huán)形布料器(30)內腔、水平型閘閥體(13)中央圓臺空間和立式儲炭罐(4)的中下部。就這樣在造氣爐(17)正常運行、無壓力煤氣外泄、在環(huán)形布料器(30)內存留炭塊繼續(xù)向炭層環(huán)峰料面(35)自動供炭的情況下，完成了一次向立式儲炭罐(4)內的加炭操作。如此周而復始，便可實現(xiàn)造氣爐(17)不停爐加炭和長期連續(xù)運行。
本實用新型的優(yōu)點是①結構簡單；②運行可靠；③第二級密封面免受炭塊的摩擦，密封性能好、壽命長；④環(huán)形布料器(30)可從原造氣爐(17)爐脖(14)處裝入，故裝拆方便；⑤因環(huán)形布料器(30)的采用，實現(xiàn)了“環(huán)形布料”，使炭層(39)料面恒定且成火山口狀分布、在環(huán)形布料器(30)下方形成倒錐空間(38)，故被此布料器覆蓋的炭層部位并不產(chǎn)生制氣死區(qū)，而是仍然有效地產(chǎn)生煤氣；⑥能穩(wěn)定爐溫、增加有效制氣時間，提高造氣爐(17)的制氣能力和煤氣質量，相應降低煤電消耗；⑦適應于小氮肥廠的各種爐型，可與原造氣廠房及供炭系統(tǒng)相匹配；⑧改善操作環(huán)境，減輕了工人的勞動強度。
就目前小氮肥廠而言，欲采用本實用新型，只要將造氣爐(17)的爐口拆除，將此環(huán)形布料自動加炭器，安裝到爐脖(14)上，用連接螺栓(18)將法蘭(19)和法蘭(20)密封連接即可。
權利要求1.一種用于小氮肥廠造氣爐加炭的環(huán)型布料自動加炭器，它具有立式儲炭罐(4)、一級密封蓋組件(1)、傳感杠桿機構(24)、傳感報警組件(48)，其特征在于a、第二級密封采用水平型閘板閥(44)；b、在水平閘板(31)上方設置密封面護板(7)或(54)；c、采用環(huán)形布料器(30)。
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)形布料自動加炭器，其特征在于所說的水平型閘板閥(44)的水平型閘閥體(13)之下密封面(46)的內徑大于上密封面(45)的內徑。
3.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)形布料自動加炭器，其特征在于所說的密封面護板，一種是繞其一邊的銷軸(27)能作擺動動作、類似矩形平板，上面前后兩側固定有兩塊包容出炭口(6)的前后立板(29)(8)，右側借銷軸(27)水平安裝在出炭口(6)外側的兩個吊耳(66)上的翻板式密封面護板(7)。
4.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)形布料自動加炭器，其特征在于所說的密封面護板，一種是用插板閥(58)的插板充當?shù)牟灏迨矫芊饷孀o板(54)。
5.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)形布料自動加炭器，其特征在于所說的環(huán)形布料器(30)，由分料體(33)、限料筒(16)、連通管(32)構成；分料體(33)一般用錐殼、球冠充當；限料筒(16)一般用圓筒節(jié)、錐殼或異徑管充當；連通管(32)的兩端分別與分料體(33)和限料筒(16)連接為一個剛性整體，分料體(33)位于限料筒(16)內部中央位置，二者底緣大體在一個平面內；限料筒(16)外側空間、連通管(32)內腔和分料體(33)下部空間呈溝通狀態(tài)。
專利摘要本實用新型是小氮肥廠造氣爐用環(huán)形布料自動加炭器。是為克服強制錐面布料中布料器下端頂住的炭層部分成為制氣死區(qū)等缺點而設計的。它具有結構簡單，運行可靠，密封性好、壽命長；使造氣爐(17)炭層高度可控、爐溫穩(wěn)定，布料器下方炭層照樣制氣，發(fā)氣重大、煤氣質量提高；可與原輸炭系統(tǒng)匹配；改善操作環(huán)境等優(yōu)點。特點是采用環(huán)形布料器(30)實現(xiàn)環(huán)形布料；采用水平型閘板閥(44)密封，采用密封面護板(7)或(54)保護密封面。
文檔編號C10J3/30GK2352532SQ98243548
公開日1999年12月8日 申請日期1998年11月21日 優(yōu)先權日1998年11月21日
發(fā)明者李池臺 申請人:李池臺