用于抽吸固体进料进和/或出固体进料泵的系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103359460 A (43)申请公布日 2013.10.23 CN 103359460 A *CN103359460A* (21)申请号 201310101579.6 (22)申请日 2013.03.27 13/431,903 2012.03.27 US B65G 29/00(2006.01) B65G 47/16(2006.01) (71)申请人 通用电气公司 地址 美国纽约州 (72)发明人 T.F. 莱宁格尔 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 肖日松 傅永霄 (54) 发明名称 用于抽吸固体进料进和 / 或出固体进料泵。

2、的 系统 (57) 摘要 本发明涉及用于抽吸固体进料进和 / 或出固 体进料泵的系统。 具体而言， 一种系统包括固体进 料泵。该固体进料泵包括 ： 外壳 ； 转子， 设置在外 壳中 ； 弯曲通路， 设置在转子与外壳之间 ； 固体进 料入口， 联接到弯曲通路 ； 固体进料出口， 联接到 弯曲通路 ； 以及可旋转套筒， 配置成旋转而主动 抽吸固体进料进入固体进料入口中或者从固体进 料出口出来。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 (10)申请公。

3、布号 CN 103359460 A CN 103359460 A *CN103359460A* 1/2 页 2 1. 一种系统， 包括 ： 固体进料泵， 其包括 ： 外壳 ； 转子， 其设置在所述外壳中 ； 弯曲通路， 其设置在所述转子与所述外壳之间 ； 固体进料入口， 其联接到所述弯曲通路 ； 固体进料出口， 其联接到所述弯曲通路 ； 以及 可旋转套筒， 其配置成旋转而主动抽吸固体进料进入所述固体进料入口中或者从所述 固体进料出口出来。 2. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋转套筒设置在所述固体进料入 口内。 3. 根据权利要求 2 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋。

4、转套筒包括内表面、 用于接收 固体进料的第一开口、 以及用于将固体进料排出到所述弯曲通路中的第二开口， 其中， 所述 内表面在固体进料流从所述第一开口到所述第二开口的方向上会聚。 4. 根据权利要求 2 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋转套筒包括用于接收固体进料 的第一开口、 以及用于将固体进料排出到所述弯曲通路中的第二开口， 并且其中， 所述固体 进料泵包括联接到所述固体入口的上游端的振动器筒件， 其中， 所述振动器筒件包括在该 振动器筒件内位于中央的振动器， 所述振动器在所述固体进料流从所述第一开口到所述第 二开口的方向上延伸到所述可旋转套筒的第一开口中， 并且所述振动器配置成将固体进。

5、料 主动传送到所述固体进料入口中。 5. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋转套筒设置在所述固体进料出 口内。 6. 根据权利要求 5 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋转套筒包括内表面、 用于从所 述弯曲通路接收固体进料的第一开口、 以及用于将固体进料从所述固体进料泵排出的第二 开口， 其中， 所述内表面在固体进料流从所述第一开口到所述第二开口的方向上发散。 7. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋转套筒包括中空圆筒、 内表面 以及至少一个隆起， 所述至少一个隆起远离所述内表面延伸到所述固体进料的流中。 8. 根据权利要求 7 所述的系统， 其特征在。

6、于， 所述可旋转套筒包括多个隆起， 其中， 至 少一个隆起在长度、 宽度、 高度或斜度方面不同于所述多个隆起中的另一隆起。 9. 根据权利要求 7 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋转套筒包括多个隆起， 并且所 述多个隆起中的每个隆起具有相同的长度、 宽度、 高度和斜度。 10. 根据权利要求 7 所述的系统， 其特征在于， 所述至少一个隆起沿着所述可旋转套 筒的内表面成螺旋形。 11. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋转套筒包括外表面， 并且所述 外表面的一部分包括套筒齿轮齿， 其中， 所述固体进料泵包括致动机构， 所述致动机构配置 成经由所述套筒齿轮齿使所述可旋转套。

7、筒旋转。 12. 根据权利要求 11 所述的系统， 其特征在于， 所述致动机构包括驱动轴和驱动马 达， 所述驱动轴具有蜗轮齿， 所述蜗轮齿配置成接合所述可旋转套筒的套筒齿轮齿， 所述驱 动马达联接到所述驱动轴且配置成使所述驱动轴旋转。 权 利 要 求 书 CN 103359460 A 2 2/2 页 3 13. 根据权利要求 11 所述的系统， 其特征在于， 所述致动机构包括传感器和控制器， 所述传感器配置成确定使所述可旋转套筒旋转所需的扭矩量， 所述控制器配置成基于来自 所述传感器的输入而调整所述可旋转套筒的旋转速度。 14. 根据权利要求 11 所述的系统， 其特征在于， 所述致动机构包括。

8、传感器， 所述传感 器配置成确定在所述固体进料入口中是否发生了堵塞， 并且其中， 所述致动机构配置成暂 时使所述旋转套筒的旋转方向反向， 以便减轻所述固体进料入口中的堵塞。 15. 根据权利要求 11 所述的系统， 其特征在于， 所述致动机构包括传感器， 所述传感 器配置成检测在进入所述固体进料泵的固体进料中的空隙， 并且其中， 所述致动机构配置 成基于来自所述传感器的输入而调整所述可旋转套筒的旋转速度。 16. 一种系统， 包括 ： 可旋转套筒， 其配置成联接到固体进料泵的固体进料入口或固体进料出口并且旋转而 主动抽吸固体进料进入所述固体进料入口中或者从所述固体进料出口出来， 其中， 所述可。

9、 旋转套筒包括中空圆筒、 内表面以及至少一个螺旋隆起， 所述至少一个螺旋隆起远离所述 内表面延伸到所述固体进料的流中。 17. 根据权利要求 16 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋转套筒包括多个隆起， 其中， 至少一个隆起在长度、 宽度、 高度或斜度方面不同于所述多个隆起中的另一隆起。 18. 根据权利要求 16 所述的系统， 其特征在于， 所述可旋转套筒包括多个隆起， 并且 所述多个隆起中的每个隆起具有相同的长度、 宽度、 高度和斜度。 19. 根据权利要求 16 所述的系统， 其特征在于， 包括具有所述可旋转套筒的固体进料 泵。 20. 一种系统， 包括 ： 固体进料泵， 其包括 ： 。

10、外壳 ； 转子， 其设置在所述外壳中 ； 固体进料通路， 其设置在所述转子与所述外壳之间 ； 固体进料入口， 其联接到所述固体进料通路 ； 固体进料出口， 其联接到所述固体进料通路 ； 可旋转套筒， 其设置在所述固体进料入口内， 其中， 所述可旋转套筒配置成旋转而主动 抽吸固体进料到所述固体进料入口中 ； 以及 振动器筒件， 其联接到所述固体进料入口的上游端， 其中， 所述振动器筒件包括在该振 动器筒件内位于中央的振动器， 所述振动器在所述固体进料流的方向上延伸到所述可旋转 套筒的开口中， 并且所述振动器配置成将固体进料主动传送到所述固体进料入口中。 权 利 要 求 书 CN 10335946。

11、0 A 3 1/8 页 4 用于抽吸固体进料进和 / 或出固体进料泵的系统 技术领域 0001 本文所公开的主题涉及固体进料泵， 且更具体而言涉及用于抽吸固体进料进和 / 或出固体进料泵的系统。 背景技术 0002 固体进料泵在多种工业中用来运输固体， 例如微粒物质。 一般而言， 固体进料泵沿 着从入口到出口的移动路径 ( 例如， 旋转部分 ) 运输固体。固体进料泵的性能至少部分取 决于通过入口流到固体进料泵的旋转部分的固体的引入效率。遗憾的是， 在固体中固体和 / 或空隙的任何可变引入均可导致由固体进料泵泵送的固体的不稳定流率和 / 或不稳定压 力。 发明内容 0003 以下概括了在范围上与。

12、原始要求保护的发明相称的某些实施例。 这些实施例并不 意图限制所要求保护的发明的范围， 而是， 这些实施例仅仅意图提供本发明的可能形式的 简要概括。实际上， 本发明可涵盖可类似于或不同于下文所述实施例的多种形式。 0004 根据第一实施例， 一种系统包括固体进料泵。该固体进料泵包括 ： 外壳 ； 转子， 设 置在外壳中 ； 弯曲通路， 设置在转子与外壳之间 ； 固体进料入口， 联接到弯曲通路 ； 固体进 料出口， 联接到弯曲通路 ； 以及可旋转套筒， 配置成旋转而主动抽吸固体进料进入固体进料 入口中或者从固体进料出口出来。 0005 根据第二实施例， 一种系统包括可旋转套筒， 其配置成联接到固。

13、体进料泵的固体 进料入口或固体进料出口并且旋转而主动抽吸固体进料进入固体进料入口中或者从固体 进料出口出来， 其中， 可旋转套筒包括中空圆筒、 内表面以及远离内表面延伸到固体进料的 流中的至少一个螺旋隆起 (ridge)。 0006 根据第三实施例， 一种系统包括固体进料泵。该固体进料泵包括 ： 外壳 ； 转子， 设 置在外壳中 ； 固体进料通路， 设置在转子与外壳之间 ； 固体进料入口， 联接到固体进料通 路 ； 以及固体进料出口， 联接到固体进料通路。 固体进料泵还包括设置在固体进料入口内的 可旋转套筒， 其中， 可旋转套筒配置成旋转而主动抽吸固体进料到固体进料入口中。 固体进 料泵还包括。

14、联接到固体进料入口的上游端的振动器筒件 (spool piece)， 其中， 振动器筒件 包括在该振动器筒件内位于中央的振动器。 振动器在固体进料流的方向上延伸到可旋转套 筒的开口中， 并且振动器配置成将固体进料主动传送至固体进料入口中。 附图说明 0007 当参考附图阅读以下详细描述时， 本发明的这些和其它的特点、 方面和优点将变 得更好理解， 在所有附图中相似的标号表示相似的部分， 其中 ： 图 1 为具有设置在固体进料入口内的可旋转套筒的固体进料泵的实施例的示意截面 图 ； 说 明 书 CN 103359460 A 4 2/8 页 5 图 2 为具有设置在固体进料入口和固体进料出口两者内。

15、的可旋转套筒的固体进料泵 的实施例的示意截面图 ； 图 3 为图 1 和图 2 的可旋转套筒的示意底视图 ； 图 4 为图 1 和图 2 的可旋转套筒的示意侧视图 ； 以及 图 5 为具有设置在固体进料入口内的可旋转套筒和振动器的固体进料泵的实施例的 示意截面图。 具体实施方式 0008 将在下文描述本发明的一个或更多具体实施例。 在提供这些实施例的简要描述的 努力中， 在说明书中可能未描述实际实施方式的所有特征。 应当了解， 在任何此类实际实施 方式的开发中， 如在任何工程或设计项目中， 必须做出许多具体实施决策来实现开发者的 具体目标， 例如符合系统相关和商业相关的约束， 这些约束可随实施。

16、方式变化。此外， 应当 了解， 这些开发努力可能是复杂且耗时的， 但对受益于本公开的本领域普通技术人员而言 却将是设计、 制作和制造的常规任务。 0009 当介绍本发明的各种实施例的元件时， 用词 “一” 、“一个” 、“该” 和 “所述” 意图表 示存在一个或更多该元件。术语 “包括” 、“包含” 和 “具有” 意图为包括性的且意味着可存 在除所列元件之外的额外元件。 0010 所公开的实施例包括用于维持固体进和 / 或出固体进料泵的期望压力水平和流 率的系统。 特别地， 固体进料泵包括可旋转套筒， 其配置成旋转而主动抽吸固体进料进入泵 的固体进料入口中或者从泵的固体进料出口出来。可旋转套筒。

17、可设置在固体进料入口和 / 或固体进料出口内。可旋转套筒为中空圆筒， 带有远离内表面延伸到固体流中的至少一个 隆起。至少一个隆起可沿着可旋转套筒的内表面成螺旋形。在某些实施例中， 可旋转套筒 包括多个隆起。隆起的设计取决于由固体进料泵加工的固体的类型。隆起可在长度、 宽度、 高度和 / 或角度或斜度 (pitch) 方面不同。备选地， 隆起可包括相同的长度、 宽度、 高度和 / 或角度或斜度。设置在固体进料入口中的可旋转套筒的内表面可在固体流到固体进料入 口中的方向上会聚， 而设置在固体进料出口中的可旋转套筒的内表面可在固体流从固体进 料出口出来的方向上发散。可旋转套筒的外表面可包括齿轮齿 (。

18、 例如， 套筒齿轮齿 )， 并且 固体进料泵可包括致动机构(例如， 带有蜗轮齿、 驱动马达的驱动轴等)以经由齿轮齿使可 旋转套筒旋转。在某些实施例中， 致动机构可包括 ： 传感器， 用于确定适合于使可旋转套筒 旋转的扭矩量 ； 以及控制器， 用于基于来自传感器的输入而调整可旋转套筒的旋转速度。 在 其它实施例中， 致动机构和控制器可能能够暂时使套筒的旋转方向反向持续足以排除可在 泵入口中形成的堵塞或阻塞的时段。 在另外的实施例中， 泵外壳可合并传感器， 该传感器能 够检测在泵入口中固体进料内的空隙， 并且致动机构和控制器可配置成增加套筒的旋转速 度以便排除空隙。在另外的实施例中， 固体进料泵包。

19、括联接到泵入口的上游端的振动器筒 件， 其中， 振动器筒件包括在延伸到可旋转套筒和固体进料入口中的筒件内位于中央的振 动器， 以将固体进料主动传送到固体进料入口中。利用可旋转套筒 ( 和振动器 ) 控制将固 体抽吸进和 / 或出固体进料泵的能力为高效的泵操作确保了加压固体通过泵的可靠、 稳定 的流率， 同时降低了进料系统的复杂性和成本。进料系统的复杂性和成本的这种降低是由 于排除了使变化的固体流率平缓通常所需的下游设备， 变化的固体流率可由不具有本发明 说 明 书 CN 103359460 A 5 3/8 页 6 所述特征的固体泵产生。 特别地， 可旋转套筒的隆起和振动器帮助破碎固体、 填充空。

20、隙且确 保固体进和 / 或出固体进料泵的恒定流。 0011 图 1 为具有可旋转套筒 12 的固体进料泵 10( 例如， 固体燃料泵 ) 的实施例的示意 截面图， 可旋转套筒 12 旋转而主动抽吸固体进料或固体原料进入泵 10 的入口 ( 例如， 固体 进料入口 ) 或入口连接件 14 中。可旋转套筒 12 绕套筒 12 的轴线 15 沿周向 13 旋转。如图 所示， 可旋转套筒 12 设置在泵 10 的入口 14 中。在某些实施例中， 可旋转套筒 12 可设置在 泵 10 的出口 ( 例如， 固体进料出口 ) 或出口连接件 16 中。在一些实施例中， 入口 14 和出 口 16 可包括可旋转。

21、套筒 12。可旋转套筒 12 可为中空圆筒， 其包括 ： 内表面 18 ； 外表面 20 ； 第一开口 22， 用于接收固体进料 ( 例如， 从固体进料仓 ) ； 以及第二开口 24， 用于将固体进 料排出到固体进料泵 10 的固体进料通路 26( 例如弯曲通路 ) 中。在某些实施例中， 内表面 18 在固体进料流从第一开口 22 到第二开口 24 的方向上会聚 ( 例如， 逐渐减小的直径 28) ( 例如， 设置在入口 14 中的套筒 12， 参见图 2)。在其它实施例中， 内表面 18 在固体进料流 的方向上发散 ( 例如， 逐渐增加的直径 86)( 例如， 设置在出口 16 中的套筒 1。

22、2， 参见图 2)。 在某些实施例中， 直径 28 可减小， 或者直径 86( 参见图 2) 可以线性方式 ( 例如， 直圆锥形 表面 ) 或非线性方式 ( 例如， 弯曲圆锥形表面 ) 增加。如图所示， 可旋转套筒 12 沿着套筒 12 的长度 30 包括恒定的直径 ( 例如， 内径 28)。应当指出， 图 1 为泵 10 和套筒 12 的简化 图， 并且为了清楚而可省略一些机械细节。例如， 套筒 12 可包括在套筒 12 的两端附近 ( 例 如， 开口 22 和 24 附近 ) 的旋转轴承， 以向套筒 12 提供旋转支撑。此外， 套筒 12 还可包括 旋转密封件， 以阻止加工材料泄漏到套筒 。

23、12 与在泵 10 的入口 14 中的其安装孔之间的狭窄 环形间隙中。 0012 此外， 如在下文中更详细描述的， 固体进料泵10可包括联接到泵入口14的上游端 的振动器筒件 ( 参见图 5)。振动器筒件包括在该振动器筒件内位于中央的振动器。振动器 延伸到可旋转套筒 12 和入口 14 中， 并且振动而将固体进料主动传送到入口 14 中。 0013 套筒 12 的内表面 18 包括远离该内表面 18( 即， 朝轴线 12 径向向内 ) 延伸到固体 原料的流中的一个或更多凸出隆起 32。如图所示， 可旋转套筒 12 包括多个凸出隆起 32。 内表面 18 上的隆起 32 的数量可在 1 至 20。

24、0、 1 至 50、 1 至 10、 50 至 100、 100 至 150、 150 至 200 以及它们之间的所有子范围内。例如， 隆起 32 的数量可为 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 20、 30、 40、 50、 100、 150、 200， 或者任何其它数量。如图所示， 每个隆起 32 至少部分地绕轴线 15 成螺旋形和 / 或沿着套筒 12 的内表面 18 的长度 30 有角度地延伸。此外， 每个隆起 32 包 括高度 34( 参见图 4)、 宽度 36、 长度 38 以及其螺旋相对于套筒 12 的轴线 15 的斜度或角度 40。隆起 32 的长度 。

25、38 可沿着套筒 12 的整个长度 30( 如图所示 ) 或者仅仅套筒 12 的长度 30 的一部分 ( 参见图 2) 延伸。在某些实施例中， 隆起 32 的长度 38 可延伸套筒 12 长度 30 的大约 1% 至 100%、 1% 至 50%、 50% 至 100%、 25% 至 50%、 50% 至 75% 以及它们之间的所有子范 围。例如， 隆起 32 的长度 38 可延伸套筒 12 的长度 30 的大约 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90% 或 100%， 或者任何其它百分比。隆起 32 可为直的或弯曲的。此外， 隆起 32 可 沿着。

26、长度 30 为连续的或分段的。隆起 32 相对于套筒 12 的轴线 15 的角度或斜度 40 可在 大约 0 至 89 度、 0 至 45 度、 15 至 30 度、 45 至 89 度以及它们之间的所有子范围内。例如， 隆起 32 的角度或斜度 40 可为大约 0 度、 10 度、 20 度、 30 度、 40 度、 50 度、 60 度、 70 度、 80 度 或 89 度， 或者任何其它角度或斜度。如图所示， 多个隆起 32 中的每个隆起 32 具有相对于 说 明 书 CN 103359460 A 6 4/8 页 7 彼此相同的高度 34、 宽度 36、 长度 38 和角度或斜度 40。。

27、在某些实施例中， 至少一个隆起 32 可在高度 34、 宽度 36、 长度 38 和 / 或角度或斜度 40 方面不同于多个隆起 32 中的另一隆起 32( 参见图 2)。在一些实施例中， 高度 34、 宽度 36 和角度或斜度 40 可沿着每个隆起 32 为 恒定的或可变的。隆起 32 的所有这些参数可影响进料速率、 压力和 / 或其它参数。 0014 凸出隆起32可经由已知的多种制造技术在可旋转套筒12的内表面18上制造。 例 如， 一种这样的技术包括直接金属激光烧结。直接金属烧结使得能够在可旋转套筒 12 的内 表面 18 上制造复杂的设计。隆起相对于套筒 12 可为一体的 ( 即， 一。

28、件式 ) 或者分开的 / 可移除的。此外， 在某些实施例中， 可旋转套筒 12 可从固体进料泵 10 的入口 14 和 / 或出 口 16 移除。例如， 可旋转套筒 12 可包括将套筒 12 联接到入口 14 和 / 或出口的内部凸缘， 其也使得套筒 12 的移除成为可能。因此， 响应于进料材料的改变， 可在入口 14 和 / 或出口 16 内交换在内表面上 18 带有不同设计的各种套筒 12， 所述不同设计针对固体进料的不同 材料或不同材料类别而被优化。 0015 套筒12的外表面20的一部分包括齿轮齿42(例如， 套筒齿轮齿)， 其围绕(例如， 360 度围绕 ) 外表面 20 沿周向 1。

29、3 分布。齿轮齿 42 相对于轴线 15 从外表面 20 径向向外延 伸。如在下文中更详细描述的， 致动机构 44 接合齿轮齿 42 以使套筒 12 旋转。致动机构 44 包括驱动轴 46、 驱动该驱动轴 46 的马达 48、 传感器 50 以及控制器 52。在某些实施例中， 套 筒 12 安放于其中的泵外壳 54 中的孔可包括传感器 51 以检测套筒 12 的旋转速度。在其它 实施例中， 泵外壳 54 中的孔可包括传感器以检测套筒 12 的旋转方向。驱动轴 46 可包括蜗 轮驱动轴， 其包括接合套筒 12 的齿轮齿 42 的蜗轮齿。如图所示， 套筒 12 的齿轮齿 42 和驱 动轴 46 均。

30、位于套筒 12 的开口 24( 例如， 出口端 ) 附近， 以使得在泵 10 的外壳 54 内对驱动 轴 46 的充分支撑成为可能。如在下文中更详细描述的， 驱动轴 46 的长度横向于 ( 即， 交叉 于 ) 套筒 12 绕轴线 15 的长度 30 延伸。轴 46 经由马达 48 的旋转而驱动套筒 12 的旋转。 马达 48 可包括传感器 50。传感器 50 确定使套筒 12 旋转所需的扭矩量。在某些实施例中， 传感器51(例如， 设置在泵外壳54中套筒12附近)可确定套筒12的旋转速度或旋转方向。 在某些实施例中， 传感器 51( 例如， 设置在泵外壳 54 中套筒 12 附近 ) 可确定在。

31、固体进料入 口 12 中是否发生了堵塞。在某些其它实施例中， 传感器 51( 例如， 设置在泵外壳 54 中固体 进料通路 26 的入口附近 ) 可检测空隙在进入泵的固体进料内的存在。马达 48 还可包括控 制器 52。控制器 52 从传感器 50、 51 接收输入 ( 例如， 适合于使套筒 12 旋转的扭矩量 ) 且 基于该输入而经由马达 48 调整套筒 12 的旋转速度。例如， 如果传感器 50 感测到太多的扭 矩， 则套筒 12 可能旋转太快， 这可导致固体堵塞在入口 14 中。响应于太多扭矩的传感器输 入， 控制器 52 经由马达 48 减缓套筒 12 的旋转速度。相反， 传感器 50。

32、 可能感测到太少的扭 矩， 且控制器 52 可经由马达 48 加快套筒 12 的旋转。因此， 控制器 52 可响应于来自传感器 50的输入而减小或排除在克服压力梯度向前运送固体进料的泵10的旋转速度与由套筒12 的旋转导致的进入的固体进料的线性速度之间的任何失配。在一些实施例中， 可在固体进 料入口 14 中检测到堵塞， 且控制器 52 经由马达 48 暂时使套筒 12 的旋转方向反向。在某 些实施例中， 利用套筒12中的一个或更多传感器， 套筒12的旋转速度可被检测且用作控制 器 52 的输入以调整马达 48 的扭矩。在其它实施例中， 利用在固体进料通路入口 26 附近合 并到泵外壳 54 。

33、中的空隙传感器 51， 可检测空隙的存在， 并且可提高套筒 12 的旋转速度， 以 便排除固体进料中的空隙且确保泵入口 14 可靠地被供应无空隙固体进料。 说 明 书 CN 103359460 A 7 5/8 页 8 0016 关于固体进料泵 10， 泵 10 可为由纽约州斯卡奈塔第的通用电气公司制造的波斯 美崔克 (Posimetric) 进料机。术语 “波斯美崔克” 为通用电气公司和 / 或其分支机构的商 标， 并且它指泵 10 的以下能力 ： 克服压力梯度积极地移位 ( 例如， 强制移位 ) 固体， 同时其 准确地计量 ( 例如， 测量固体量 ) 并控制固体流率。泵 10 能够计量且积极。

34、地移位限定体积 的物质， 例如固体燃料原料 ( 例如， 碳质原料 )。特别地， 固体进料泵 10 配置成运输固体进 料。泵路径可具有圆形或弯曲的形状。泵 10 可用于任何合适的应用中， 例如整体气化联合 循环 (IGCC) 系统、 气化系统、 固体燃料运输系统或者它们的任意组合。其它合适的应用包 括化学品、 肥料、 代用天然气、 运输燃料或氢气的生产。泵 10 可将固体燃料输送至气化器、 锅炉、 燃烧器和 / 或反应器。实际上， 泵 10 可用于其中必须克服压力梯度来运输固体的任 何应用中。 0017 如图 1 所示， 固体进料泵 10 包括外壳 54、 入口 14( 例如， 固体进料入口 )。

35、、 出口 16(例如， 固体进料出口)以及转子17。 在某些实施例中， 泵10的入口14和出口16的位置 可变化。转子 17 可包括联接到轮毂 19 的两个基本相对且平行的转盘 ( 未示出 )。转盘未 示出， 因为它们均不在该图的平面中， 一个在图的平面上方， 且另一个在图的平面下方。可 经由合适的紧固件连接在一起或者可由单件材料机械加工的两个转盘和轮毂 19 可相对于 外壳 54 绕旋转轴线 58 沿旋转方向 56 从入口 14 朝出口 16 移动。入口 14 和出口 16 可联 接到固体进料通路26， 该固体进料通路26为由两个圆盘的内平行表面、 轮毂19的外凸面以 及泵外壳 54 的内凹。

36、面 57 形成的弯曲、 圆形或环形的通路。在某些实施例中， 泵 10 包括多 于一个通路 26( 例如， 2 至 10 个通路 )， 其中多个通路 26 绕共同旋转轴线 58 设置且由连接 到共同轮毂 19 的多个转盘分开。如图 1 所示， 通路 26 设置在未示出的两个转盘之间且在 外壳 54 内。固体进料引导件 60( 例如， 支座 ) 可邻近出口 16 设置。固体进料引导件 60 可 在转盘之间跨通路 26 延伸。当盘沿旋转方向 56 旋转时， 转盘和固体进料引导件 60 相互作 用而形成滑动界面 ( 未示出 )。当轮毂 19 沿旋转方向 56 旋转时， 转子 17 的轮毂 19 和固体。

37、 进料引导件 60 相互作用而形成滑动界面 62。特别地， 轮毂 19 配置成沿着与固体进料引导 件 60 的滑动界面 62 移动。 0018 当微粒物质 ( 例如， 固体进料 ) 通过入口 14 的开口 63 进给时， 固体进料泵 10 可 沿转子 18 的旋转方向 56 赋予微粒物质 ( 例如， 固体燃料进料 ) 切向力或推力。微粒物质 沿方向 64 从入口 14 运输至出口 16。此外， 微粒物质在从泵 10 的出口 16 排出之前从低压 移至高压。在通过泵 10 运输期间， 微粒物质锁止在锁止区域 66 中， 压力增加， 并且以大体 恒定的速率离开泵 10。当微粒物质旋转通过通路 26。

38、 时， 微粒物质遇到固体进料引导件 60 的引导壁 68， 该引导壁 68 邻近出口 16 设置， 跨通路 26 延伸。微粒物质由固体进料引导件 60转移通过出口16的开口70， 例如进入连接到高压容器的出口管中或者进入输运管线中。 管可将微粒物质(例如， 固体燃料原料)输送到气化器， 气化器然后将原料转化为合成气体 或合成气。 0019 当固体进料 ( 例如， 从固体进料仓提供的 ) 靠近固体进料泵 10 的入口 14 时， 致动 机构 44 驱动套筒 12 的旋转。套筒 12 绕其轴线 15 沿周向 13 的旋转使得凸出隆起 32 能够 将固体进料抽吸到入口 14 中且然后到通路 26 中。

39、。隆起 32 可帮助破碎固体、 减少空隙、 混 合以及大体形成进入入口 14 的固体的更一致的尺寸和分布。而且， 隆起 32 可帮助驱动固 体以确保进入泵 10 中的期望进给速率。如上所述， 致动机构 44 的构件 ( 例如， 马达 48、 传 说 明 书 CN 103359460 A 8 6/8 页 9 感器 50 和控制器 52) 可控制套筒 12 的旋转速度。利用可旋转套筒 12 控制将固体进料抽 吸到固体进料泵 10 中的能力为高效的泵操作确保了加压固体通过泵 10 的可靠、 稳定的流 率， 同时通过排除不需要的下游缓流设备而降低了进料系统的复杂性和成本。 0020 如上所述， 在某些。

40、实施例中， 固体进料泵10可包括设置在出口16中的可旋转套筒 12。图 2 为具有设置在入口 14 和出口 16 两者中的可旋转套筒 12( 即， 可旋转套筒 72、 74) 的固体进料泵10(例如， 固体进料泵)的实施例的示意截面图。 应当指出， 固体进料泵10的 实施例可包括在入口 14、 出口 16 或两者中的套筒 12。一般而言， 固体进料泵 10 和可旋转 套筒 12 如图 1 中所述， 但有一些例外。特别地， 套筒 72 的内表面 18 在固体进料流从第一 开口 22 到第二开口 24 的方向上会聚。因此， 套筒 72 的内表面 18 的内径 28 从第一开口 22 向第二开口 2。

41、4 逐渐变窄 ( 例如， 以线性或非线性方式 )。内表面 18 可形成直圆锥形表面或 弯曲圆锥形表面。此外， 套筒 72 的内表面 18 上的凸出隆起 32 在高度 34、 宽度 36、 长度 38 和 / 或其螺旋相对于套筒 12 的轴线 15 的角度或斜度 40 方面彼此不同。例如， 隆起 76 的 宽度 36 不同于隆起 78 的宽度 36， 隆起 76 的长度 38 不同于隆起 78 和 80 两者的长度 38， 并且隆起 78 的斜度或角度 40 不同于隆起 80 的斜度或角度 40。如上所述， 隆起 32 的长度 38 可沿着套筒 12 的整个长度 30 或者仅仅套筒 12 的长度。

42、 30 的一部分 ( 例如， 隆起 76) 延 伸。在某些实施例中， 隆起 32 的长度 38 可延伸套筒 12 的长度 30 的大约 1% 至 100%、 1% 至 50%、 50% 至 100%、 25% 至 50%、 50% 至 75% 以及它们之间的所有子范围。例如， 隆起 32 的长度 38 可延伸套筒 12 的长度 30 的大约 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90% 或 100%， 或者 任何其它百分比。隆起 32 相对于套筒 12 的轴线 15 的角度或斜度 40 可在大约 0 至 89 度、 0 至 45 度、 15 至 30 。

43、度、 45 至 89 度以及它们之间的所有子范围内。例如， 隆起 32 的角度或 斜度 40 可为大约 0 度、 10 度、 20 度、 30 度、 40 度、 50 度、 60 度、 70 度、 80 度或 89 度， 或者任 何其它角度或斜度。 0021 设置在出口16中的套筒74包括 ： 第一开口81， 用于从弯曲通路26接收固体进料 ； 以及第二开口 82， 用于将固体进料从固体进料泵 10 排出。可旋转套筒 74 旋转而经由隆起 32 将固体进料从出口 16 主动抽出。与套筒 72 相反， 套筒 74 的内表面 84 在固体进料流从 第一开口 81 到第二开口 82 的方向上发散。特。

44、别地， 内表面 84 的直径 86( 即， 内径 ) 从第 一开口 81 向第二开口 82 增加 ( 例如， 以线性或非线性方式 )。内表面 84 可形成直圆锥形 表面或弯曲圆锥形表面。如图所示， 套筒 74 的多个隆起 32 中的每个隆起 32 具有相对于彼 此相同的高度 34、 宽度 36、 长度 38 和角度或斜度 40。在某些实施例中， 套筒 74 的至少一个 隆起 32 可在高度 34、 宽度 36、 长度 38 和 / 或角度或斜度 40 方面不同于多个隆起 32 中的 另一隆起 32。 0022 每个套筒 12 联接到其自身的致动机构 44、 89。套筒 72 用的致动机构 44。

45、 如图 1 中 所述。类似于套筒 72， 套筒 74 包括外表面 88 的一部分， 其包括相对于轴线 15 围绕 ( 例如， 360 度围绕 ) 外表面 88 沿周向 13 分布的齿轮齿 90( 例如， 套筒齿轮齿 )。齿轮齿 90 从外 表面 88 径向向外延伸。致动机构 89 接合齿轮齿 90 以使套筒 74 旋转。致动机构 89 包括 驱动轴 92、 驱动该驱动轴 92 的马达 94、 传感器 96 以及控制器 98。套筒 74 用的致动机构 89 的构件类似于套筒 72 用的致动机构 44 的构件， 如上文在图 1 中所述。如图所示， 每个马 达 48、 94 包括单个控制器 52、 。

46、98。然而， 在某些实施例中， 马达 48、 94 可共享共同的控制器 来控制套筒 72、 74 两者的旋转速度。经由套筒 72 控制将固体进料抽入固体进料泵 10 中和 说 明 书 CN 103359460 A 9 7/8 页 10 / 或经由套筒 74 控制将固体进料从固体进料泵 10 抽出的能力为高效的泵操作确保了加压 固体通过泵 10 的可靠、 稳定的流率， 同时通过排除不需要的下游缓流设备而降低了进料系 统的复杂性和成本。 0023 图 3 和图 4 分别是图 1 和图 2 的可旋转套筒 12 的示意性底视图和侧视图。可旋 转套筒 12 如上文所述。特别地， 套筒 12 可为中空圆筒。

47、， 其包括 ： 内表面 18 ； 外表面 20 ； 第 一开口 22， 用于接收固体进料 ( 例如， 从固体进料仓 ) ； 以及第二开口 24， 用于将固体进料 排出到固体进料泵 10 的固体进料通路 26( 例如弯曲通路 ) 中。虽然以下论述描述了设置 在入口 14 中的套筒 12， 但以下论述也适用于设置在出口 16 中的套筒 12， 除了开口 22 用于 从通路 26 接收固体进料且开口 24 用于将固体进料从固体进料泵 10 排出之外。在出口套 筒的情况下， 外表面 20 包括齿轮齿 42( 例如， 套筒齿轮齿 )， 其在开口 22 附近的套筒 12 的 一部分上。如针对入口套筒的情况。

48、所示的， 套筒 12 的齿轮齿 42 和驱动轴 46 位于套筒 12 的开口 24 附近， 以使得在泵 10 的外壳 54 内对驱动轴 46 的充分支撑成为可能。齿轮齿 42 围绕 ( 例如， 360 度围绕 ) 套筒 12 的外表面 20 和轴线 15 沿周向 13 分布。而且， 齿轮齿 42 如由箭头 100 所示从外表面 20 径向向外延伸。外表面 20 上的齿轮齿 42 的数量可在 5 至 200、 10 至 50、 50 至 100、 100 至 150、 150 至 200 以及它们之间的所有子范围内。例如， 齿轮 齿 42 的数量可为 10、 20、 30、 40、 50、 10。

49、0、 150、 200 或者任何其它数量。如在下文中更详细描 述的， 致动机构 44 接合齿轮齿 42 以使套筒 12 旋转。 0024 如上所述， 致动机构 44 包括驱动轴 46 和驱动该驱动轴 46 的马达 48。如图所示， 驱动轴 46 可包括蜗轮驱动轴， 其包括接合套筒 12 的齿轮齿 42 的蜗轮齿 102。驱动轴 46 上 的蜗轮齿 102 的数量可在 2 至 100、 5 至 50、 10 至 25、 50 至 100、 75 至 100 以及它们之间的 所有子范围内。 例如， 蜗轮齿102的数量可为10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、 90或100， 或者任 何其它数量。驱动轴 46 的长度 104 横向于 ( 即， 交叉于 ) 套筒 12 的长度 30 延伸 ( 参见图 1 和图 2)。驱动轴 46 包括端部 106 和 108。端部 106 联接到支撑轴承 105( 例如， 近端支撑 轴承 ) 和马达 48 的马达驱动器， 而端部 108 联接到支撑轴承 107( 例如， 远端支撑轴承 )。 轴 46 经由马达 48 的旋转经由蜗轮齿 102 与套筒齿轮齿 42 的相互作用而驱动套筒 12 的旋 转， 以使得凸出隆起 302 能够抽吸固体进。