PL109600B1

PL109600B1 - Pump for pumping fine-grained and/or powdered solid fuel to the gas generator

Info

Publication number: PL109600B1
Application number: PL1978206908A
Authority: PL
Original assignee: Krupp Koppers Gmbh
Priority date: 1977-05-20
Filing date: 1978-05-18
Publication date: 1980-06-30
Also published as: TR20129A; DE2722931C2; DD140756A6; IN148417B; US4180353A; PL206908A1; JPS6232237B2; PL206909A1; JPS53145103A; BR7803169A; PL113742B3; DE2722931A1; ZA782911B; CA1096623A

Description

Przedmiotem wynalazku jest pompa do tloczenia paliwa stalego o postaci drobnoziarnistej i/lub pylo¬ wej do generatora gazowego pracujacego pod zwiekszonym cisnieniem, przy czym pompa jest zainstalowana pomiedzy zasobnikiem paliwa a po¬ srednim zbiornikiem sluzowym i przetlacza prze¬ znaczone do zgazowania paliwo, bez powodowania jego zbrylania, z zasobnika paliwa, w którym pa¬ nuje normalne cisnienie do sluzowego zbiornika posredniego, w którym utrzymywane jest takie sa¬ mo lub prawie takie samo cisnienie jak w genera¬ torze a stad poprzez urzadzenie dozujace do gene¬ ratora.Dotychczas do przetlaczania drobnoziarnistego lub pylowego paliwa do generatora gazowego sto¬ sowano znane tlokowe pompy blizniacze, podwój¬ nego dzialania. Zasada pracy tych pomp polega na tym, ze oba poruszajace sie równolegle tloki, które moga byc napedzane hydraulicznie, elektrycznie lub pneumatycznie tlocza na zmiane paliwo do wspól¬ nego kolektora zbiorczego, polaczonego z bezpo¬ srednim pojemnikiem sluzowym, w którym utrzy¬ mywane jest podwyzszone cisnienie. Przy ssaniu tloka powstaje podcisnienie, która zasysa ze zbior¬ nika paliwo i transportuje go do posredniego zbior¬ nika sluzowego. Wada tych pomp jest to, ze ich wydajnosc jest stosunkowo mala i sa zawodne w swoim dzialaniu.Celem wynalazku jest opracowanie takiej pom¬ py do tloczenia paliwa, aby byla wysokowydajna, 10 15 25 30 prosta w konstrukcji i niezawodna w dzialaniu, bez nadzorowania jej pracy.Zgodnie z wynalazkiem, zadanie to rozwiazano dzieki temu, ze opracowano pompe, której osadzo¬ ny ruchomo w rurze tlok posiada w swej prawie srodkowej czesci przestrzen pusta, zas rura ma na swej górnej stronie otwór, do którego podlaczony jest przewód zasypowy prowadzacy od zasobnika, a ponadto na górnej stronie rury w jej koncowych odcinkach znajduja sie otwory, do których podla¬ czone sa przewody sprezonego czynnika gazowego, przy czym rura jest swoim koncem, w którym znajduje sie otwór wylotowy, osadzona w posred¬ nim zbiorniku sluzowym.Przedmiot wynalazku bedzie w dalszym ciagu szczególowo wyjasniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadze¬ nie do zgazowania paliw stalych w ujeciu schema¬ tycznym, fig. od 2 do 8 — pompe w przekroju por osiowym w widoku z boku i w róznych polozeniach tloka, fig. 9 — fragment pompy w przekroju po¬ osiowym, w widoku z góry i fig. 10 — fragment pompy w przekroju poosiowym, w widoku z góry i fig. 10 — fragment pompy w innym przykladzie wykonania tloka, w przekroju poosiowym.W pokazanym schematycznie na fig. 1 urzadze¬ niu do zgazowania paliw stalych, paliwo w postaci drobnoziarnistej lub pylowej jest doprowadzane przewodem 1 do zasobnika 2, w którym panuje normalne cisnienie. Poprzez zawór zamykajacy 3 109 600109 600 4 i przwód 4 paliwo dostaje sie do pompy 5, która jest zamocowana za pomoca kolnierza bezposrednio na posrednim zbiorniku sluzowym 6. W posrednim zbiorniku sluzowym 6 jest utrzymywane korzystnie takie samo lub prawie takie samo cisnienie jak w urzadzeniu zgazowujacym. Podczas tloczenia paliwa o postaci od drobnoziarnistej do pylowej w pom¬ pie 5 nie wystepuje zjawisko zbrylania, tak ze pa¬ liwo to gromadzi sie w posrednim zbiorniku sluzo¬ wym 6 w postaci fluidalnej i zachowujacej zdol¬ nosc plyniecia^, Dlatego tez to paliwo moze byc tloczone bezposrednio ze zbiornika sluzowego 6 poprzez dozownik 8 i przewód 9 do urzadzenia zgazowujacego 7. Przewody 10 i 11 sluza do dopro¬ wadzania innych skladników reakcji, takich jak powietrze lub wodór i para wodna. Wytworzony gaz odprowadza sie z urzadzenia zgazowujacego 7 przwodem 16, podczas gdy zuzel usuwa sie poprzez przewód 17. W posrednim zbiorniku sluzowym 6 u- mieszczone sa styki laczace 12 i 13, dzieki którym po osiagnieciu minimalnego wzglednie maksymal¬ nego poziomu paliwa nastepuje automatyczne wla¬ czenie lub wylaczenie pompy 5 poprzez przewody impulsowe 14 i 15, zaznaczone liniami przerywa¬ nymi. W sklad tego urzadzenia wchodzi pompa o, która jest przedmiotem wynalazku.Jak uwidoczniono na fig. 2 pompa wedlug wy¬ nalazku sklada sie z rury 18 majacej na'swej gór¬ nej stronie otwór, do którego podlaczono przewód zasypowy 4, prowadzacy od zasobnika 2. Koniec ru¬ ry 18, w którym znajduje sie otwór wylotowy 19 jest osadzony we wnetrzu posredniego zbiornika sluzowego 6. Kolnierz 20 sluzy do gazoszczelnego polaczenia rury 18 z posrednim zbiornikiem slu¬ zowym 6. Drugi koniec 21 rury 18 jest równiez zamkniety w sposób gazoszczelny. Wewnatrz rury 18 jest umieszczony poosiowo ruchomy tlok 22, któ¬ ry posiada okragly lub owalny przekrój poprzeczny.Tlok ten w swojej prawie srodkowej czesci posia¬ da wedlug wynalazku przestrzen pusta 23, tak ze dzieli sie on na dwie polowy 22a i 22b.Niezaleznie od pokazanych na fig. 2—8 przykla¬ dów wykonania, przestrzen pusta 23 moze równiez byc uksztaltowana w postaci kulistej, ca powoduje pewne zwiekszenie objetosci. Naped tloka 22 moze na przyklad nastepowac poprzez tloczysko 24, po¬ laczone z odpowiednim, nie pokazanym na rysun¬ ku zespolem napedowym. W pokazanym na fig. 2 polozeniu tloka 22, przestrzen pusta 23 znajduje sie dokladnie pod tym miejscem, w którym przewód 4 konczy sie wylotem w rurze 18. Z boków od tego miejsca przewidziane sa otwory wylotowe 25a i 25b, sluzace do tego, aby uzywany podczas pracy pom¬ py gaz obojetny, na przyklad azot, mozna bylo poddac rozprezeniu i ewentualnie odprowadzic po¬ przez odpowiednie przewody. Dzieki temu zapobiega sie przedostawaniu ilosci gazu obojetnego przewo¬ dem 4 do wylotu zasobnika 2, co powodowaloby zaklócenia w prawidlowym napelnianiu przestrzeni pustej 23 paliwem.Oprócz tego w poblizu konca 21 rury 18 znajduje sie w niej wylot przewodu 26, przez który prze¬ strzen 27 znajdujaca sie przed tlokiem 22 jest wy¬ pelniana sprezonym gazem obojetnym o takim sa¬ mym lub prawie takim samym cisnieniu, jakie pa¬ nuje w posrednim zbiorniku sluzowym 6.Wskutek tego wyrównania cisnien pomiedzy po¬ srednim zbiornikiem sluzowym 6 a przestrzenia 27, 5 sily napedzajace, potrzebne do poruszania tloka 22 sa odpowiednio zmniejszone, poniewaz dzieki temu podczas ruchu tloka pozostaje do pokonania tylko opór tarcia lecz juz nie opór cisnienia.Dalej, wewnetrzna strona rury laczacej 18 po¬ siada tuz przed kolnierzem 20 wglebienie 28, w któ¬ rym znajduje sie wylot przwodu 29. Dzialanie tego przewodu bedzie omówione w dalszej czesci opisu.W polozeniu tloka 22 pokazanym na fig, *2, pali¬ wo pobrane przewodem 4 z zasobnika 2, Wpada w przestrzen pusta 23 tloka 22. Nastepinic tlol£; 22, który dotychczas znajdowal sie w lewynTpblózeniu skrajnym, zostaje przesuniety za posrednictwem nie pokazanego tu zespolu napedowego w prawo.Gdy tlok 22 osiagnie polozenie pokazane na fig. 3, w jego przestrzen pusta 23, wypelniona paliwem, wdmuchuje sie przewodem 29 gaz obojetny tak dlugo, az cisnienie w przestrzeni pustej 23 bedzie w przyblizeniu takie samo, jak cisnienie w zbior¬ niku sluzowym 6. W tym celu przewód 29 jest tu polaczony z przewodem 26 za posrednictwem za¬ woru trójdrogowego 30, przy czym przez przewód 26 plynie strumien gazu obojetnego do przestrzeni 27. Zamiast zawb*r\i trójdrogowego 30 moze byc przewidziany tu oczywiscie równiez inny uklad, na przyklad dwa zawory.Zawór trójdrogowy 30 dla przeplukiwania paliwa pozostaje jeszcze tak dlugo w polozeniu pozwalaja¬ cym na przeplyw gazu obojetnego z przewodu 26 do przewodu 29, az tlok 22 nie przesunie sie z po¬ lozenia pokazanego na fig. 4.Zgodnie z fig. 4 dolna krawedz 31 przestrzeni pu¬ stej 23 znajduje sie na poczatku otworu wylotowego 19, tak ze opróznianie przestrzeni pustej 23 odbywa sie bezposrednio. Jak widac z polozenia tloka 22 wglebienie 28 sluzy do umozliwienia przedostawa¬ nia sie gazu obojetnego, doprowadzonego przewo¬ dem 29, równiez i od dolnej strony przestrzeni pu¬ stej 23.Na fig. 5 pokazano prawe polozenie skrajne tlo¬ ka 22, w którym nastepuje calkowite opróznienie przestrzeni pustej poprzez otwór wylotowy 19, który razem z jednym koncem rury laczacej 18 wchodzi we wnetrze zbiornika sluzowego 6. W tym poloze¬ niu tloka 22 kurek trójprzewodowy 30 jest tak ustawiony, ze przewód 29 zostaje zamkniety i tym samym gaz obojetny nie moze juz doplywac wzglednie odplywac. Gdy paliwo znajdujace sie w przestrzeni pustej 23 odplynie do zbiornika 6, tlok 22 zacznie poruszac sie w kierunku odwrotnym, to znaczy z prawej ku lewej.Kiedy osiagnie on polozenie pokazane na fig 6, w którym dolna krawedz 31 zamyka tylny koniec wyfrezowania 28, zawór trójdrogowy 30 zostaje tak nastawiony, ze gaz obojetny, znajdujacy sie w prze¬ strzeni pustej, moze ujsc przewodami 29 i 32. Ten proces rozprezania konczy sie, gdy tlok 22 osiagnie polozenie pokazane na fig. 7. Kurek trójdrogowy 30 zostaje wtedy znowu ustawiony tak, ze przewód 29 jest zamkniety. 15 20 25 JO 35 40 45 M 55 605 109 600 6 Oczywiscie polozeniem zaworu trójdrogowego 30 mozna sterowac automatycznie w zaleznosci od po¬ lozenia tloka 22.Podczas dalszego ruchu tloka 22 od prawej ku lewej zostaje na koniec osiagniete polozenie poka- 5 zane na "fig, 8, w którym rozpoczyna sie od nowa napelniane; przestrzeni pustej 23 paliwem. Po po¬ lozeniu jak na-fig; 8 nastepujeznowupolozenie jak na fig. 2i.które zostalo juz omówione powyzej, a z nim rozpoczyna sie nowy cykl roboczy. Przy tym 10 ruch tloka 22 od lewej ku prawej i w odwrotnym kierunku moze odbywac sie w sposób ciagly lub przerywany.Te same odnosniki wystepujace rna fig. 2 do 8 maja oczywiscie wszedzie takie satrib znaczenie. ¦ l Przy tym -/j^^^^c^cz^^ln^ch figurach naniesiono, na kazdej, tylko te oznaczniki, które sa niezbedne dla objasnienia danej figujy, -„...,„ Na fig. 9 pbkazano czesc tloka 22 i otaczajacej go rury 18 w przekroju poziomym. Z tego rysunku widac jak jest w tym przypadku uksztaltowany przekrój poprzeczny przestrzeni pustej 23. Srednica tego przekroju odpowiada w przyblizeniu srednicy wewnetrznej przewodu 4.Na fig. 10 zostal pokazany inny przyklad wyko¬ nania tloka 22, w którym obie polowy 22a i 22b / tloka sa polaczone ze soba mostkiem laczacym 33, przy czym przestrzen pusta 23 stanowi swobodna przestrzen, znajdujaca sie pomiedzy obydwiema 30 polowami tloka.Naped tloka 22 moze nastepowac dzieki zastoso¬ waniu róznych znanych mozliwosci, na przyklad za pomoca hydraulicznego zespolu napedowego lub napedu mechanicznego albo pneumatycznego, przy 35 czym ruch — jak to pokazana schematycznie na fig. 2—8 jest przenoszony poprzez tloczysko 24 na tlok 22. Mozliwy jest jednak równiez bezposredni naped pneumatyczny, w przypadku którego przy rezygnacji z tloczyska na przestrzen 27 oddzialy- 40 wuja impulsy cisnienia konieczne dla wywolania ruchu tloka.Oczywiscie tlok 22 wzglednie wewnetrzna sciana rury 18 musza posiadac konieczne elementy uszczel¬ niajace i elementy slizgowe (pierscienie uszczelnia- 45 jace), które nie zostaly pokazane na rysunku. Ilosc i rozmieszczenie tych elementów zalezy oczywiscie w znacznym stopniu od róznicy cisnien, jakie pa¬ nuje pomiedzy zasobnikiem 2 a posrednim zbior¬ nikiem sluzowym6. 50 Wydostajacy sie podczas rozprezania w miejscach 25a, 25b gaz obojetny moze byc oczywiscie wychwy- tany i odprowadzany do zasobnika 2 w celu odpy¬ lenia.Na rysunku zaznaczono za pomoca linii kreska- 55 -kropka, ze w danym miejscu tlok 22 wzglednie ru¬ ra 18 nie sa pokazane w calej swojej dlugosci, lecz jako przerwane. Praktycznie, czesc 22a tloka 22 musi oczywiscie — jak to pokazano na fig. 5 — posiadac taka dlugosc, aby przy polozeniu tloka 22 60 w prawym punkcie koncowym przestrzen pusta 23 znajdowala sie dokladnie nad otworem wylotowym 19, podczas gdy równoczesnie przewód 4 i otwory wylotowe 25a i 25b sa zamkniete przez czesc 22a tloka. I na odwrót, jak to widac na fig. 2, czesc 22b 65 tloka musi posiadac taka dlugosc, aby przy polo¬ zeniu tloka 22 w lewym punkcie koncowym prze¬ strzen pusta 23 znajdowala sie dokladnie pod wy¬ lotem przewodu 4, a przewód 29 oraz wglebienie 28 byly zamkniete przez czesc 22b tloka.Ponizej podany przyklad wykonania odnosi sie do tloczenia pylu weglowego o ciezarze nasypowym 0,4 kg/litr i o ciezarze wlasciwym 1,8 kg/litr do posredniego zbiornika sluzowego bedacego pod cis¬ nieniem 30 atmosfer technicznych. Przy tym dane znamionowe byly nastepujace: srednica tloka — 300 mm; objetosc przestrzeni pustej — 20 litrów; napelnienie przestrzeni pustej — 80*/«; wydajnosc pompy — 7860 kg/h; wymagana ilosc N2 — okolo 600 Nm8/h.Przy zastosowaniu systemu sluz skladajacego sie z dwóch posrednich zbiorników sluzowych, w któ¬ rych na przemian odbywalo sie rozprezanie i spre¬ zanie dla tej samej ilosci przetlaczanego paliwa okazalo sie, ze wymagana ilosc .N2 wynosila 2000 Nm»/h.Zastrzezenia patentowe 1. Pompa do przetlaczania paliwa stalego o po¬ staci drobnoziarnistej i/lub pylowej do generatora gazowego pracujacego pod zwiekszonym cisnieniem, przy czym pompa jest zainstalowana pomiedzy za¬ sobnikiem paliwa a posrednim zbiornikiem sluzo¬ wym i przetlacza przeznaczone do zgazowania pa¬ liwo, bez powodowania jego zbrylania,, z zasob¬ nika paliwa, w którym panuje normalne cisnienie, do posredniego zbiornika sluzowego, w którym utrzymywane jest takie samo lub prawie takie sa¬ mo cisnienie jak w generatorze, a stad poprzez urzadzenie/dozujace do generatora, znamienna tym/ ze osad2ony poosiowo rutrhomy tiók (ii) w rurze (18) ma w swej prawie srodkowej czesci pusta przestrzen (23), zas rura (18) posiada na swej gór¬ nej stronie otwór, do którego przylaczony jest prze¬ wód zasypowy (4) prowadzacy od zasobnika (2), a ponadto na górnej stronie rury (18) w jej konco¬ wych odcinkach znajduja sie otwory, do których podlaczone sa przewody (26, 29) sprezonego czyn¬ nika gazowego, przy czym rura (18) jest swoim kon¬ cem,- w którym znajduje sie otwór wylotowy (19) osadzona w posrednim zbiorniku sluzowym (6). 2. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze naped tloka (22) nastepuje poprzez tloczysko (24), które jest polaczone z zespolem napedowym, pra¬ cujacym w sposób hydrauliczny, mechaniczny lub pneumatyczny. 3. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze naped tloka (22) jest wspomagany przez doprowa¬ dzanie sprezonego czynnika gazowego do prze¬ strzeni (27) znajdujacej sie przed tym tlokiem (22). 4. Pompa wedlug zastrz. 1, znamtoitaa tym, ze pa wewnetrznej stronie rury (18), w obszarze wylo¬ tu przewodu (29), rura ta posiada wglebienie (28). 5. Pompa wedlug zastrz. 1 albo 4, znamienna tym, ze w rurze (18) obok przewodu (4) sa wyko¬ nane otwory wylotowe (25a i 25b). 6. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze tlok (22) stanowia obie jego czesci (22a i 22b) polaczone ze soba spoczynkowo za pomoca mostka.109 600 2U ^27 22 28 Fig.3 vC?__ ji 26 iv26 30 29 ¦¦•"yMv ^ ^ j ^ ?<•¦, • JtLj*)..-,,, ^ ! 0-3 I 23 -J* 27/ Fig.5 l_ ~"30T R 29^ ¦' ; "/ t^^r ' ' 7 " \ 23"]j 28VUS ^19 3f 25a 2.5b 18 ZZ2 22a "-^."Zl Fi^8 rVy /y ^Jlv /v ^- .^. ,- /,' ¦¦¦ rr? ( J „ TM li,,. t "f r ! 23 t n n t y^srA Fig.6 «H9 CZ 1 23 '¦ i J^ i t///\E^a 32 30 29 .. '^i-faZ/' / ^ ^.£Z »?r /////Ji *E ^zn\//,u?,-v/,-v7/,-y // // zz 1 23 ' i a^» i ^! 28 31 Fig.7 I VA Fig.9 18 22a, (jT) ,22b. 23" 5 ]^ZZZ3LL I ^j ( * M ' Fig.10 WrV 33 .18 22b 23 ^ 5 WZGraf. Z-d2, zam. 777/81, n.90 Cena 45 zl PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Pompa do przetlaczania paliwa stalego o po¬ staci drobnoziarnistej i/lub pylowej do generatora gazowego pracujacego pod zwiekszonym cisnieniem, przy czym pompa jest zainstalowana pomiedzy za¬ sobnikiem paliwa a posrednim zbiornikiem sluzo¬ wym i przetlacza przeznaczone do zgazowania pa¬ liwo, bez powodowania jego zbrylania,, z zasob¬ nika paliwa, w którym panuje normalne cisnienie, do posredniego zbiornika sluzowego, w którym utrzymywane jest takie samo lub prawie takie sa¬ mo cisnienie jak w generatorze, a stad poprzez urzadzenie/dozujace do generatora, znamienna tym/ ze osad2ony poosiowo rutrhomy tiók (ii) w rurze (18) ma w swej prawie srodkowej czesci pusta przestrzen (23), zas rura (18) posiada na swej gór¬ nej stronie otwór, do którego przylaczony jest prze¬ wód zasypowy (4) prowadzacy od zasobnika (2), a ponadto na górnej stronie rury (18) w jej konco¬ wych odcinkach znajduja sie otwory, do których podlaczone sa przewody (26, 29) sprezonego czyn¬ nika gazowego, przy czym rura (18) jest swoim kon¬ cem,- w którym znajduje sie otwór wylotowy (19) osadzona w posrednim zbiorniku sluzowym (6).
2. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze naped tloka (22) nastepuje poprzez tloczysko (24), które jest polaczone z zespolem napedowym, pra¬ cujacym w sposób hydrauliczny, mechaniczny lub pneumatyczny.
3. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze naped tloka (22) jest wspomagany przez doprowa¬ dzanie sprezonego czynnika gazowego do prze¬ strzeni (27) znajdujacej sie przed tym tlokiem (22).
4. Pompa wedlug zastrz. 1, znamtoitaa tym, ze pa wewnetrznej stronie rury (18), w obszarze wylo¬ tu przewodu (29), rura ta posiada wglebienie (28).
5. Pompa wedlug zastrz. 1 albo 4, znamienna tym, ze w rurze (18) obok przewodu (4) sa wyko¬ nane otwory wylotowe (25a i 25b).
6. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze tlok (22) stanowia obie jego czesci (22a i 22b) polaczone ze soba spoczynkowo za pomoca mostka.109 600 2U ^27 22 28 Fig.3 vC?__ ji 26 iv26 30 29 ¦¦•"yMv ^ ^ j ^ ?<•¦, • JtLj*)..-,,, ^ ! 0-3 I 23 -J* 27/ Fig.5 l_ ~"30T R 29^ ¦' ; "/ t^^r ' ' 7 " \ 23"]j 28VUS ^19 3f 25a 2.5b 18 ZZ2 22a "-^."Zl Fi^8 rVy /y ^Jlv /v ^- .^. ,- /,' ¦¦¦ rr? ( J „ TM li,,. t "f r ! 23 t n n t y^srA Fig.6 «H9 CZ 1 23 '¦ i J^ i t///\E^a 32 30 29 .. '^i-faZ/' / ^ ^.£Z »?r /////Ji *E ^zn\//,u?,-v/,-v7/,-y // // zz 1 23 ' i a^» i ^! 28 31 Fig.
7 I VA Fig.9 18 22a, (jT) ,22b. 23" 5 ]^ZZZ3LL I ^j ( * M ' Fig.10 WrV 33 .18 22b 23 ^ 5 WZGraf. Z-d2, zam. 777/81, n.90 Cena 45 zl PL