[发明专利]一种适用于长周期运行试验的精确给料装置

说明书

本发明公开了一种适用于长周期运行试验的精确给料装置，包括两级料仓、驱动电机、补料转盘、螺旋弹簧和PID控制器等，其中一级料仓容量较大，可实现大容量储粉，粉料在补料电机和转盘的带动下连续传递给二级料仓。二级料仓装设有压力传感器，可监测物料高度并通过控制器反馈给补料电机，以保证二级料仓的料位恒定。二级料仓中的粉料通过步进电机和螺旋弹簧进入给料管，由流化风携带着粉料给入试验装置。流化风管的上部装设有压差传感器，压差信号通过控制器反馈给步进电机，通过维持压差信号的稳定来实现精确给料。本发明可满足长周期运行试验的给粉需求，通过两级反馈控制调节，实时通过压差信号对给料量进行监测调节，可实现物料的精确供给。

技术领域

本发明涉及一种适用于长周期运行试验的精确给料装置，可实现物料的持续精确供给，应用于粉料、生物质等固体燃料的燃烧以及物料输送。

背景技术

在实验室进行大型粉料、生物质等固体粉料燃烧时，需要通过气体携带这些粉料进入燃烧实验装置中进行粉料的燃烧，而粉料燃烧试验中的粉料粒径普遍较小，一般低于100μm，并且需要持续稳定供给，因此，如何实现连续精确的给料，对整个试验的顺利进行至关重要。

现有的实验室给料装置主要有推进式、螺旋杆式、流态化式等，中国专利201611161662.2提出的一种推进式微量给料机，该专利通过推杆将粉料给入实验装置，可以实现在较小给粉速率下的稳定给粉，但是这类专利物料仓容积小，无法实现长时间连续给料，因此不适用于实验室长周期连续运行的试验装置，并且该类推进式给料装置会对粉料形成挤压，容易引起给粉堵塞。中国专利201110134050.5提出的一种流态化连续给料装置，该类给粉装置虽然不会造成粉料挤压，但是该类装置在粉料粒径较大时，将无法实现给料，并且该类装置具有封闭的物料仓，无法实现长时间连续给料。螺杆式给料装置在实验室应用最多，螺杆式给料装置通过电机转动带动螺杆旋转，通过螺纹间隙将物料推送到螺杆末端，但该类装置容易发生粉料结拱、下料不稳定等缺点，而且给料的均匀性与料仓料位有很大关系。

在实验室进行粉料自持燃烧实验时，经常需要粉料的长周期连续供给，试验中间不得停粉，这就对给粉装置的长周期运行特性提出了较大的要求，此前做法是将给粉机并联以实现长周期的给粉，但是这样对不同给粉机的工作状态提出了较高的要求，也会大大提高试验成本，同时，现有给粉机的给料准确性只能实验前进行标定，且运行过程中无法对给粉稳定性进行监测，因此无法判断给粉机运行的稳定性。

发明内容

针对上述现有技术中存在的给粉机无法精确给料的问题，本发明提供了一种适用于长周期运行试验的精确给料装置。该装置可以满足长周期运行试验的给料需求，而且在给料过程中可以对给料的稳定性进行实时监测和调节，实现连续的精确给料。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种适用于长周期运行试验的精确给料装置，包括一级料仓、二级料仓、补料PID控制器、压力传感器、给料管、压差传感器和给料PID控制器；其中，

一级料仓和二级料仓之间通过法兰连接，并在中间安装有补料旋转机构，该补料旋转机构用于将粉料从一级料仓转移至二级料仓，压力传感器布置在二级料仓中部，用于输出料位信号进入补料PID控制器中进行偏差调节，补料PID控制器输出转速信号调节一级料仓向二级料仓的物料转移速度；二级料仓通过给料旋转机构与给料管连接，给料管一端为流化风，另一端为给料机出口；压差传感器设置在给料管上部，输出压差信号进入PID控制器中进行偏差调节，PID控制器输出转速信号调节给料旋转机构的给料速度。

本发明进一步的改进在于，补料机构包括设置在一级料仓与二级料仓之间的补料电机和补料转盘，补料转盘为间隔镂空结构；补料电机用于驱动补料转盘转动，并通过补料PID控制器输出转速信号控制补料电机的转速，进而调节进入二级料仓的物料量以维持料位恒定。