一种小型液态介质气动输送及计量燃烧装置的制作方法

1.本发明涉及计量输送机械设备技术领域，具体是一种可精确计量的小型液态介质气动输送及计量燃烧装置。


背景技术：

2.硫磺燃烧制备二氧化硫分为固态燃烧及液态燃烧两种模式。其中液态硫磺密度稳定，流动性好，易于泵送。一般现代工业燃烧硫磺基本采用液态燃烧模式，将固态硫磺加热至140度左右使其熔解保持在易于流动的液态，然后由泵组输送至喷枪，在燃烧室里完成配风燃烧。
3.如不需要计量输送，基本采用离心泵输送即可。但如需一定精度的计量输送，则需采用计量泵。当前的计量泵一般都是容积式结构，分为齿轮泵、柱塞泵、隔膜泵及管道蠕动泵几大类。但由于液态硫磺温度较高(120
‑
140度)，使用隔膜泵及管道蠕动泵是不适合的。由于柔性部件容易破损，一旦破损，高温液态硫磺溅出有相当的危险性。齿轮泵和柱塞泵勉强可以使用，但由于液态硫磺几乎没有自润滑性，而齿轮泵和柱塞泵属于硬啮合，紧配合的变容积挤出的方式，极易造成磨损，寿命不长，计量精度也衰减很快。
4.目前根据实际应用情况，在较大流量(100
‑
600公斤/小时)工况下，齿轮泵的使用寿命在每天24小时连续运行下一般不超过40天，同时计量精度衰减很快，在20天左右就明显下降。而在液态硫磺流量较少(1
‑
50公斤/小时)的工况下，目前基本没有合适的计量泵能同时满足输送计量及长时间使用的要求，且由于液态硫磺流量微小，极易冷凝成为固态，从而堵塞管路。
5.因此，急需一种可精确计量的小型液态介质气动输送及计量燃烧装置，以满足小流量液态硫磺的计量输送。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是提供一种可精确计量的小型液态介质气动输送及计量燃烧装置，能够满足小流量(1
‑
50公斤/小时)液态硫磺的计量输送需求。
7.本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
8.本发明一种小型液态介质气动输送及计量燃烧装置，包括框架、计量盘电机，所述框架置于液态介质中，框架内设有与框架固定连接的计量盘固定座；计量盘电机安装在框架的上方，计量盘电机的输出轴与驱动轴联接，驱动轴向下伸入框架内，并穿过计量盘固定座，计量盘固定座内设有固定在驱动轴上的计量盘，计量盘上设有分布均匀的小通孔；计量盘固定座的上方和下方分别设有密封块上压板和密封块下压板，穿过计量盘固定座的弹簧导杆的底端与密封块下压板固定连接，弹簧导杆的上部穿过密封块上压板后依次套接弹簧导管、弹簧，弹簧导杆的顶部通过螺纹连接弹簧压紧螺帽；密封块上压板与计量盘之间设有压紧计量盘上表面的进气滑动密封块，密封块下压板与计量盘之间设有压紧计量盘下表面的出料滑动密封块，进气滑动密封块和出料滑动密封块分别设有通孔，进气滑动密封块上
的通孔与进气管相连通，出料滑动密封块上的通孔与出料管相连通，出料管的出口连接喷枪，计量盘上的小通孔可与进气滑动密封块的通孔和出料滑动密封块的通孔形成一条直线通孔。
9.进一步，所述计量盘固定座内设有两个套在驱动轴上的滑动轴套，且分别位于计量盘的上方和下方，并与计量盘固定座形成固定连接。
10.进一步，所述进气管的入口端安装有气体加热装置，通过气体加热装置可加热进气管内的压缩空气。
11.进一步，所述框架由可拆的框架护板连接构成。
12.进一步，所述弹簧导管套在弹簧导杆上，其下部伸入框架内，上部伸出框架外，其上方安装弹簧。
13.与现有技术相比，本发明小型液态介质气动输送及计量燃烧装置具有如下优点：
14.1)本发明采用计量容积不变，计量结构和输送动力相分离的结构。与传统计量泵靠容积周期变化输出物料的结构不同，本发明的计量精度更高，达到或高于一般计量泵正负5％的精度水平，能有效实现少流量液态硫磺(1
‑
10公斤/小时)的精确计量输送。
15.2)本发明设备的使用寿命长，精度高，且寿命范围内精度不会衰减。由于本发明使用的计量耗材如进气滑动密封块、出料滑动密封块等能弹性自动补偿，且耐磨性好，摩擦滑动线速度低，可长时间使用(24小时连续使用至少可以达到12个月以上)，且在使用过程中由于不断的磨合，精度反而会提高，因此在寿命范围内精度不会衰减。
16.3)本发明通过优化管道至喷枪的路径，不产生堵管现象，可实现液态硫磺稳定燃烧。
附图说明
17.图1是本发明小型液态介质气动输送及计量燃烧装置的整体外观示意图。
18.图2是本发明将框架护板打开后的结构示意图(图中的框架护板处于打开状态，同时隐去一侧框架护板以显露内部结构)。
19.图3是图2中的计量盘与相关部件相连接时的局部示意图。
20.图中：框架1、喷枪2、计量盘电机3、计量盘固定座4、计量盘5、进气滑动密封块6、出料滑动密封块7、进气管8、气体加热装置9、出料管10、下滑动轴套11、密封块上压板12、密封块下压板13、弹簧导杆14、弹簧15、弹簧导管16、弹簧压紧螺帽17、框架护板18、驱动轴19、上滑动轴套20。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。图中所示的实施例仅为说明本发明的一种实施方式，而不是限制本发明的保护范围。
22.如图1所示，本发明装置的整体结构采用常规的液下泵类似的布局，即输送计量工作部分浸没在液态介质内，即将框架1基本浸没在液态硫磺内，可以直接工作，无需另做保温，简单有效。
23.如图2所示，本发明小型液态介质气动输送及计量燃烧装置包括框架1、计量盘电机3，框架1置于液态硫磺中，框架1内设有与框架1侧面固定连接的计量盘固定座4；计量盘
电机3安装在框架1的上方，计量盘电机3的输出轴与驱动轴19联接，驱动轴19向下伸入框架1内，并穿过计量盘固定座4，计量盘固定座4内设有固定在驱动轴19上的计量盘5，计量盘5上设有分布均匀、上下贯通的小通孔，计量盘固定座4内设有套在驱动轴19上的上滑动轴套20和下滑动轴套11，上滑动轴套20和下滑动轴套11分别位于计量盘5的上方和下方，且与计量盘固定座4形成固定连接，上滑动轴套20和下滑动轴套11对计量盘5的转动起轴向限位作用。
24.计量盘固定座4的上方和下方分别设有密封块上压板12和密封块下压板13，穿过计量盘固定座4左右两侧的两根弹簧导杆14的底端与密封块下压板13通过焊接形成一体结构，弹簧导杆14的上部穿过密封块上压板12的小孔后依次套接弹簧导管16、弹簧15，弹簧导杆14的顶部通过螺纹连接弹簧压紧螺帽17，弹簧导管16的下端顶压密封块上压板12的上表面，弹簧15顶压弹簧导管16，密封块上压板12、弹簧导管16可在弹簧导杆14上滑动，弹簧压紧螺帽17可防止弹簧15脱出，并可通过螺纹调节弹簧15的预紧压力；密封块上压板12与计量盘5之间设有紧压计量盘5上表面的进气滑动密封块6，密封块下压板13与计量盘5之间设有紧压计量盘5下表面的出料滑动密封块7，进气滑动密封块6和出料滑动密封块7分别设有通孔，密封块上压板6上的通孔与进气管8相连通，密封块下压板7上的通孔与出料管10相连通，出料管10的出口连接喷枪2，计量盘5上的通孔可与进气滑动密封块6的通孔和出料滑动密封块7的通孔形成一条直线通孔。
25.由图3可见，密封块上压板12、密封块下压板13、弹簧导杆14、弹簧15、弹簧导管16、弹簧压紧螺帽17构成平衡弹性机构。该平衡弹性机构与进气滑动密封块6、出料滑动密封块7、计量盘5配合构成一个弹性压力补偿结构。密封块上压板12与密封块下压板13之间形成一个弹性滑动的压力补偿区间，可以保证处于该弹性区间的工作耗材即进气滑动密封块6与出料滑动密封块7磨耗后依旧与计量盘5始终压紧没有间隙，保证液态硫磺的输送稳定和计量精准。
26.本发明装置的工作原理是：计量盘电机3通过驱动轴19驱动计量盘5在两个滑动轴套之间转动；计量盘5浸没在液态硫磺中，计量盘5上的小通孔在液下时会充满液态硫磺，转动时小通孔会与进气滑动密封块6的通孔、出料滑动密封块7上的通孔重合，形成三孔一线的通道，此时计量盘5的小通孔中的液态硫磺在进气管8的压缩空气推动下经出料管10输送至喷枪2实现燃烧。本发明可通过调节计量盘5的转速，即可获得目标流量。出料管10在液下与喷枪2直接连接，可避免冷凝堵管的现象。
27.本发明所述进气管8的入口端安装有气体加热装置9，通过气体加热装置9可加热进气管8内的压缩空气。
28.本发明所述框架1是由可拆的框架护板18连接构成一个密闭的腔体结构。框架护板18为可拆护板，可方便内部结构的安装和日常维护。
29.本发明所述弹簧导管16套在弹簧导杆14上，其下部伸入框架1内，上部伸出框架1外。
30.本发明所述计量盘5，由硬质耐腐蚀合金制成，结构设计上不会磨损，无需更换，也是计量精准的基础。
31.本发明所述进气滑动密封块6和出料滑动密封块7，属于工作耗材，周期更换。由低摩擦系数的耐高温非金属材料制作，磨损量极低，且硬度远低于计量盘5，不会造成计量盘5
的磨损。在实际应用中由于计量盘转速较低，即使每天24小时连续使用，工作耗材的更换周期也在12个月以上。