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螺旋给料机的料封装置
    生物质是地球上存在最广泛的物质,生物质应用的一个重要领域就是生物质气化。循环流化床气化是一种主要的生物质气化技术,它的基本原理是原料在流化状态下气化。生物质原料在床体下部燃烧,在床体上部气化,吹出的炭粒被各种分离器收集下来,送回床内循环气化。该技术对燃料适应性强,气化温度较低,并且可以大规模连续化生产。近几年循环流化床气化技术得到了快速的发展和应用。
    综观国内外的循环流化床气化设备,其原料给料装置始终存在着缺陷,最主要的就是给料机密封问题。循环流化床为正压系统,为了不让炉膛内的气流泄露,就必须切断给料机与外界的连通。通常的做法是用给料关风器进行密封,但是效果较差。这里以秸秆为原料,应用螺旋给料机料封装置,较好地解决了进料密封问题。
    一、螺旋给料机料封原理
    螺旋给料机就是在中心轴上安装了螺旋片,轴和螺旋片在一固定的外壳内旋转,具有输送原料功能的机械装置。当改变螺旋的螺径或者螺距时,给料机的输送能力就会发生改变,通过给料机输送能力的变化使原料在给料机内堆积,从而起到原料密封的作用,这就是料封。
    螺旋料封给料机(又称料封绞龙)具有下述特点。
    1.螺旋给料机输送距离较短,一般不超过3m;
    2.螺旋给料机适用于流动性好、无粘性或者粘性很小、无琢磨性或者琢磨性很小的粉粒状原料,原料颗粒度一般小于50mm,不适用于含水率大、质地较硬、琢磨性大以及粘性高的原料;
    3.螺旋给料机是一种相对密闭式装置,输送能力相对小,功率消耗相对大。
    二、螺旋给料机料封的基本形式
    1.渐缩型螺旋给料机
    渐缩型螺旋给料机就是在某一段中轴上螺径或者螺距逐渐缩小的给料机。当取某一值时,这2种形式的给料机的输送能力就会减小,但是进入给料机的原料输送量是一定的。当原料被积压到一定程度时,原料颗粒间的空隙就会逐渐缩小,当空隙缩小到一定程度时,就会切断给料机与外界的通气,这样就达到了密封的目的。
    2.断开型螺旋给料机
    断开型螺旋给料机就是在某一段中轴上去掉螺旋片而使其输送量急剧减少的给料机,这种形式的给料机的密封原理与渐缩型给料机一样,所不同的是原料输送能力。
    三、分析讨论
    取3种不同颗粒度、硬度以及伸缩性的原料,如玉米秸(20—40mm)、花生壳、稻壳粉(0.1—1mm),准备一台电流测试仪、鼓风机,然后分组实验,得出相应的电流,、长度以及密封性能(仅限于常温下的密封性能)。
    密封螺旋给料机的结构还有很多,其原理基本相同,都是靠减少原料输送量来起到积压原料的作用,从而达到密封的目的。但它们的结构相对复杂,加工困难,维修不便。
    四、结论
    1.密封螺旋给料机的设计难点在于既要保证密封性,又要保证原料输送通畅,这是互相矛盾的问题。同时,不同原料的密封所需密封段长度变化也很大,即使同一种原料也因其颗粒度、湿度等因素的变化而变化。要设计出一套合理的密封螺旋给料机,应在理论分析的基础上,结合大量的实验来确定合理的设计方案。
    2.对于循环流化床,建议选择中间断开型螺旋给料机,一是因为其密封效果好,对于流化床的细粉原料尤为适合:二是因为给料机的密封段在管道中间,这样减少了原料温度对流化床内部温度的影响。
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