[发明专利]活塞构件、包括活塞构件的设备和活塞构件与设备的方法与用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括活塞杆的活塞构件，所述活塞杆设有在缸筒内往复移动的活塞，所述活塞将缸筒腔分成具有与活塞相对的近侧封盖端的近侧缸筒腔和具有与活塞相对的远侧缸筒端的远侧缸筒腔。

本发明还涉及一种用于向诸如气化器或反应器的接收器连续运输分配的材料批量的设备。

本发明还涉及在高压下向诸如气化器或反应器的接收器连续运输分配的材料批量的方法。

尤其地，本发明涉及用于运输煤粉及其他固体材料的设备和方法的用途。

背景技术

化石燃料、生物质或废料的气化当前广泛地在工业规模上用于发电。气化依赖于在高于700℃的高温的化学过程，这在连续向气化器供给原材料时、尤其地由于有毒的爆炸性气体的存在，所以对安全规则提出高的要求。在气化器中，含碳原材料经历多个不同的过程。首先，随着含碳粒子变热，发生热解过程。释放挥发性气体，并产生炭，导致煤的重量损失。该过程取决于含碳材料的特性，并决定随后将经历气化反应的炭的结构和成分。接下来，挥发性产物和一些炭与氧反应，以在燃烧过程中形成二氧化碳和一氧化碳，这为随后的气化反应提供热，在该气化反应中，炭与二氧化碳和蒸汽反应，以产生一氧化碳和氢。通过将氧或空气引入气化系统，有机材料被转变成一氧化碳和能量，用于驱动将有机材料进一步转变成氢和附加的二氧化碳的二次反应。

然而，由于高的设备成本和差的材料特定，所以固体进入高压反应器的供给总是困难的。作为用于克服压力进行供给的最常用方案的活底料斗具有的严重问题在于加压和转移所使用的惰性气体的消耗非常高。这对于供给具有低的密度或具有形成桥接的趋势的固体尤其如此。活底料斗的一个另外的主要缺点是该活底料斗是分批式操作。由于料斗之间的阀必须在移动的同时在高的固体浓度下可操作，所以阀在操作条件下经受附着和密封失效。由于硬的固体在压差的影响下从中通过的快速移动，减压阀和通风管线经受严重的磨蚀条件。因此，这样的系统经受顺序控制失效，并且由于高的成本而不适于连续操作。

EP 1 425 089涉及一种用于微粒产品在不同的压力区之间的转移的方法和设备。在流槽(sluice)系统中，微粒产品首先被运输通过分配装置，该分配装置产生由均匀的颗粒自由空间分开的均匀的产品部分的序列。随后，所述产品部分被分别地运输通过流槽装置，该流槽装置包括至少一个流槽腔和两个空气阀，所述空气阀中的至少一个空气阀在任何时候确保两个压力区之间的压力密闭屏障，并且产品部分借助于轴线实际上与流槽腔的轴线成一直线的活塞螺旋推进器而从第一区被强制加载到流槽腔中，并且产品部分借助于所述活塞螺旋推进器或活塞或者借助于以比第二压力区的压力高的压力供应的气体、蒸汽或液体而被强制从流槽腔卸载并进入第二压力区。在EP 1 425 089中描述的设备的密封面非常易于磨损，导致设备易于泄漏。如果气体用作压力流体，则当必须使流槽腔减压以便再次装填时，必须释放在流槽腔中被压缩的气体。因此，来自流槽腔的气体在每个活塞冲程期间被释放至大气。这意味着设备仅可装入不可燃、不可爆或者无毒的大气，或者惰性排气的消耗、即由供给机构中的任何泄露产生的气体的消耗将非常高。

发明内容

在根据本发明的主要方面中，提供一种活塞构件、设备和方法，借助于所述活塞构件、设备和方法能补救现有技术的不利。

在根据本发明的第二方面中，提供一种活塞构件、设备和方法，借助于所述活塞构件、设备和方法能在无安全风险的情况下将材料运输到易燃、可爆和/或有毒的气氛中。

在根据本发明的第三方面中，提供一种具有比迄今已知更低的磨损频率的活塞构件和设备。

在根据本发明的第四方面中，提供一种能以最低的成本和最短的停工时间更换设备部件的设备。

在根据本发明的第五方面中，提供一种活塞构件、设备和方法，借助于所述活塞构件、设备和方法，能在无阻塞的情况下向包括气化器或反应器的接收器运输可燃材料的微细颗粒。

在根据本发明的第六方面中，提供一种用于在无桥接的情况下向热的接收器连续运输分配的材料批量的设备。

由此根据本发明实现的以上方面中的至少一个方面的新颖独特的特征在于，优选地为韧性密封环或韧性座的至少一个密封环或座在远侧缸筒腔内布置在远侧缸筒端处。

在本发明的范围内，“韧性材料”被限定为具有可塑性变形而不断裂的机械特性的材料。