[发明专利]压力容器及其方法

说明书

相关申请

本公开要求2010年8月31日提交的美国专利申请12/872,286的优选权并将其包含于本文。

关于联邦资助研究的声明

本发明是在能源部授予的DE-FC26-04NT42237政府支持下完成的。政府在本发明中有某些权利。

关于联邦资助研究的声明

本发明是在能源部授予的DE-FC26-04NT42237政府支持下完成的。政府在本发明中有某些权利。

背景技术

本公开涉及压力容器，例如用于将材料从低压环境移动到高压环境的泵。

气化涉及煤或其它含碳固体到合成气的转化。虽然干煤和水浆在气化过程中被使用，但是干煤泵送可能比当前的水浆技术更高效。挤出泵将微粒干煤材料从低压环境或源移动到高压环境以准备进行气化过程。

附图说明

通过下面对所公开的非限定性实施例的详细描述，各种特征将对本领域技术人员来说易于理解。所述具体描述的附图可被简要地描述如下：

图1图示了示例压力容器，其具有泵和在泵的出口处的管道。

图2图示了图1中示出的管道的截面。

图3A图示了在延伸位置中的管道的壁的示例。

图3B图示了缩回位置中的管道的壁。

图4图示了另一示例压力容器，其包括移动的壁泵。

图5图示了图4的压力容器的截面图。

具体实施方式

图1图示了示例压力容器20的所选的用于移动干微粒材料例如粉末干煤的部分。尽管讨论的压力容器20用于移动粉末干煤，但是压力容器20可被用于运输其它种类的微粒材料并可被用在各种工业中，例如石化、电力、食品和农业。

压力容器20通常包括泵22（示意性地示出），其限定了在入口26和出口28之间延伸的通道24。通道24包括如用尺寸24a表示的截面面积，尺寸24a在泵22的入口26和出口28之间基本上是恒定的。压力容器20还包括管道30，其位于泵22的出口28处。在这种情况下，管道30定义了通道32，其形成了泵22的通道24的延续并具有如用尺寸32a表示的截面面积，尺寸32a可在+/-10%的范围内基本上等于通道24的尺寸24a。

再参照图2，管道30的通道32包括基本上平行于泵22的通道24的中心线36的长度34、基本上垂直于中心线36的宽度38、和基本上垂直于中心线36和宽度38的深度40（总称为尺寸34、38和40）。在一些实施例中，尺寸34、38或40中的至少一个是可调节的以由此改变通过管道30的通道32的几何形状。尺寸34、38或40可最高调节到100％，不过在许多实施例中，约+/-10%的可调节能力可能就足够了。在其它的示例中，管道30的壁可以是静止的或固定的，使得尺寸34、38和40不是可调节的。

在操作中，泵22机械地将微粒材料例如干微粒煤通过通道24从入口26移动向出口28。作为示例，泵22可以是移动壁泵、活塞泵、螺旋泵或能够移动微粒材料的其它类型的机械泵。另外，入口26可以处于第一流体压力而出口28可以处于第二流体压力，其大于第一流体压力，使得泵22将微粒材料从低压区域移动到高压区域。泵22将微粒材料移动入管道30的通道32。管道30的壁约束了微粒材料相对于中心线36的侧向运动并且由此将材料压实成压实的微粒材料的块42。在这方面，块42仅包括微粒材料和一些偶然的杂质。块42被密实地填塞以用作密封件，其限制了气体通过通道32和24的回流，但是有限量的气体可能通过填塞的颗粒之间的开放间隙泄漏。在这方面，块42是“动态密封件”，其随着进入管道30的通道32的微粒材料压紧和补充从管道30的通道42排出的块42的压实的微粒材料而处于连续的运动中。管道30和通道32由此促进了密封件的形成以减少或消除对压力容器20内的其它密封机构的需要。术语“动态密封件”也可指调节管道30的至少一个尺寸以控制压力容器20内的密封的能力。

任选地，管道30的限定了通道32的壁在尺寸34、38或40方面可被选择性地调节以促进对密封件的控制。如在图3A中所示，管道30的壁可包括第一壁部分50a和第二壁部分50b，其邻近第一壁部分50a和/或与之交叠。致动器或其它机构相对于第一壁部分50a移动第二壁部分50b以将长度34调节为长度34’，如图3B中所示。