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一種智能控制的褐煤干燥系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12588225閱讀:199來(lái)源:國(guó)知局
一種智能控制的褐煤干燥系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明屬于干燥領(lǐng)域,尤其涉及一種利用智能控制的褐煤干燥的裝置和方法,專利分類屬于F26B。



背景技術(shù):

褐煤作為國(guó)家主要的一次性能源之一,然而水分高、熱值低、易自燃等特點(diǎn),褐煤的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用受到較大限制。無(wú)論是從國(guó)家的大環(huán)境處著眼,還是從企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的角度看,褐煤干燥脫水、提高單位質(zhì)量褐煤發(fā)熱量的技術(shù)研究與推廣是非常重要的。蒸汽管回轉(zhuǎn)式褐煤預(yù)干燥系統(tǒng),將含水率高的濕褐煤在蒸汽管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)內(nèi)干燥后,送入到配有中速磨煤機(jī)的制粉系統(tǒng)中研磨,然后在鍋爐內(nèi)燃燒。由于褐煤中的大部分水分被蒸發(fā)出來(lái),單位質(zhì)量褐煤的低位發(fā)熱量得以提高,同時(shí)也降低了鍋爐的煙氣量和排煙損失。通過(guò)循環(huán)載氣將褐煤中的蒸汽攜帶出來(lái),冷卻塔及換熱器回收熱量及水分,機(jī)組實(shí)耗水量降低。由于褐煤含水量較大,對(duì)于制粉系統(tǒng)的干燥能力要求高;并且揮發(fā)分較高,煤粉極易發(fā)生自燃爆炸。

對(duì)褐煤脫水提質(zhì)技術(shù)的研究已開(kāi)始成為國(guó)內(nèi)外熱點(diǎn),國(guó)外對(duì)此做了大量研究,褐煤脫水提質(zhì)技術(shù)較多,大致可以分為三類方法:機(jī)械脫水法、蒸發(fā)脫水法和非蒸發(fā)脫水法。機(jī)械脫水法在選煤廠已廣泛使用,但其處理能力和脫水效率尚難適應(yīng)要求。蒸發(fā)脫水法,利用熱油、熱空氣、過(guò)熱蒸汽等介質(zhì)直接或間接的加熱褐煤,使褐煤內(nèi)水分以氣態(tài)形式脫除。蒸發(fā)脫水工藝需要大量的能量來(lái)蒸發(fā)水分,能耗大。非蒸發(fā)脫水法主要分為熱水處理法和機(jī)械熱壓脫水法,將褐煤內(nèi)的水分以液態(tài)形式去除。非蒸發(fā)脫水法,工藝復(fù)雜,成本較高,目前未投入工業(yè)應(yīng)用。此外,非蒸發(fā)脫水法還帶來(lái)了廢水、廢氣處理等問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)在褐煤脫水提質(zhì)方面研究相對(duì)不多,報(bào)道較少。國(guó)內(nèi)的褐煤脫水提質(zhì)工藝主要有煙氣干燥法和過(guò)熱蒸汽干燥法。前者由于褐煤揮發(fā)分高,受進(jìn)風(fēng)溫度的影響,容易起火燃燒,干燥效率低,而且設(shè)備龐大,投資費(fèi)用高。后者利用高品位能源過(guò)熱蒸汽作為熱源,成本昂貴,能源消耗量大,不適合我國(guó)國(guó)情。

目前褐煤干燥系統(tǒng)自動(dòng)化程度不高,每次針對(duì)不同的褐煤要進(jìn)行人工調(diào)整,降低工作效率,而且干燥效果不好。因此亟需開(kāi)發(fā)一種智能控制的褐煤脫水技術(shù),實(shí)現(xiàn)了智能化的干燥控制,減少了人力干預(yù)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的是提供一種智能控制的褐煤干燥裝置,解決上述缺點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種智能控制的褐煤干燥系統(tǒng),所述干燥系統(tǒng)包括干燥裝置,所述干燥裝置包括箱體、溫度傳感器、流速傳感器、中央控制器和傳送帶,所述傳送帶穿過(guò)箱體,溫度傳感器包括進(jìn)口溫度傳感器和出口溫度傳感器,分別測(cè)量進(jìn)入干燥裝置的空氣溫度和離開(kāi)干燥裝置的空氣溫度,所述流速傳感器用于測(cè)量進(jìn)入干燥裝置的空氣流速,從而計(jì)算出進(jìn)入干燥裝置的空氣流量,入口溫度傳感器、出口溫度傳感器以及流速傳感器與中央控制器進(jìn)行連接;

所述空氣從干燥裝置的下部進(jìn)入干燥裝置,然后穿過(guò)傳送帶來(lái)干燥傳送帶上輸送的褐煤,最后從干燥裝置的出口排出,從而完成對(duì)褐煤的干燥。

傳送帶設(shè)置速度控制部件,速度控制部件與中央控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,中央控制器通過(guò)速度控制部件控制傳送帶的速度;

所述的干燥裝置能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)干燥褐煤的含水率、褐煤的輸送質(zhì)量自動(dòng)的調(diào)整空氣流量和傳送帶傳送速度。

作為優(yōu)選,控制方式如下:假設(shè)從破碎裝置進(jìn)入到傳送帶的單位時(shí)間褐煤質(zhì)量為M、質(zhì)量含水率為W的時(shí)候,進(jìn)入干燥裝置的入口空氣溫度為T1、空氣流量為F,離開(kāi)干燥裝置的出口空氣溫度為T2,傳送帶的傳送速度為V的時(shí)候,表示滿足一定條件的干燥效果。上述的單位時(shí)間褐煤質(zhì)量M、質(zhì)量含水率W、入口空氣溫度T1、空氣流量F、出口空氣溫度T2、傳送帶的傳送速度V稱為基準(zhǔn)質(zhì)量、基準(zhǔn)含水率、基準(zhǔn)入口溫度、基準(zhǔn)空氣流量、基準(zhǔn)出口溫度、基準(zhǔn)速度,即基準(zhǔn)數(shù)據(jù);所述的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在中央控制器中;

當(dāng)單位時(shí)間褐煤質(zhì)量為m、質(zhì)量含水率為w的時(shí)候,進(jìn)入干燥設(shè)備的空氣的流量f、入口空氣溫度t1、出口空氣溫度t2和傳送帶傳送速度v滿足如下運(yùn)行模式:

f和v可變,空氣流量和傳送帶的傳送速度的關(guān)系如下:

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))=g*(w/W)e*(m/M)f,其中g(shù),e,f為參數(shù),g滿足如下公式:

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))>1,0.92<g<0.97;優(yōu)選的,g=0.95;

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))<1,1.03<g<1.06;優(yōu)選的,g=1.05;

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))=1,0.97<g<1.03;優(yōu)選的,g=1;

0.9<f/F<1.1,0.9<v/V<1.1。

作為優(yōu)選,

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))>1,g=0.95;

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))<1,g=1.05;

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))=1,g=1。

作為優(yōu)選,選取((1-f/F)2+(1-v/V)2)的值最小的一組f和v。

作為優(yōu)選,從滿足條件的f和v中隨機(jī)選擇一組;

1.08<e<1.13,1.14<f<1.1。

作為優(yōu)選,e=1.10,f=1.16。

一種褐煤干燥裝置,所述干燥裝置包括箱體、傳送帶,所述傳送帶穿過(guò)箱體,所述熱空氣從干燥裝置的下部進(jìn)入干燥裝置,然后穿過(guò)傳送帶來(lái)干燥傳送帶上輸送的褐煤,最后從干燥裝置的出口排出,從而完成對(duì)褐煤的干燥;其特征在于:

所述干燥裝置的空氣入口設(shè)置總管,然后通過(guò)總管設(shè)置許多分流管,通過(guò)分流管將空氣輸送到傳送帶下部,沿著傳送帶運(yùn)輸方向設(shè)置多個(gè)分流管,每個(gè)分流管上設(shè)置一個(gè)風(fēng)機(jī),通過(guò)改變風(fēng)機(jī)的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)流量沿著傳送帶運(yùn)輸方向的分布。

優(yōu)選的,所述干燥裝置包括干燥區(qū),沿著傳送帶傳送方向,干燥區(qū)的所述分流管的風(fēng)機(jī)的頻率越來(lái)越小。

優(yōu)選的,所述干燥裝置包括干燥區(qū),沿著傳送帶傳送方向,所述風(fēng)機(jī)的頻率變小的幅度逐漸降低。

優(yōu)選的,風(fēng)機(jī)最大的頻率是最小的頻率的1.2-1.3倍。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明的干燥裝置具有如下的優(yōu)點(diǎn):

1)通過(guò)大量研究得出最佳的控制熱空氣量和傳送速度的最佳的控制關(guān)系式,實(shí)現(xiàn)了智能化的干燥控制,減少了人力干預(yù)。

2)中央控制器自動(dòng)控制輸送到干燥裝置內(nèi)熱空氣量和/或傳送帶速度,節(jié)約能源。

3)通過(guò)干燥區(qū)沿著傳送帶方向的風(fēng)量控制,大大提高了干燥效率,保證了干燥的最佳的效果。

4)通過(guò)預(yù)熱區(qū)沿著傳送帶方向的風(fēng)量控制,大大提高了干燥效率,保證了干燥的最優(yōu)的效果。

5)通過(guò)設(shè)置厚度自動(dòng)檢測(cè)裝置,進(jìn)一步提高了設(shè)備的智能化程度。

6)通過(guò)冷卻區(qū)和干燥區(qū)的排放的熱空氣的再利用,進(jìn)一步的節(jié)約能源。

7)通過(guò)干燥裝置排放的熱空氣余熱利用,節(jié)約了能源。

8)本發(fā)明利用太陽(yáng)能進(jìn)行褐煤干燥,節(jié)約能源,綠色環(huán)保。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)褐煤干燥裝置的一個(gè)實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的褐煤干燥裝置的另一個(gè)實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明褐煤干燥裝置的流程示意圖。

圖4是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的褐煤干燥裝置的空氣流動(dòng)示意圖

圖5是本發(fā)明太陽(yáng)能褐煤干燥裝置的示意圖。

圖6是本發(fā)明太陽(yáng)能褐煤干燥裝置的另一個(gè)實(shí)例示意圖。

圖7是本發(fā)明褐煤干燥裝置優(yōu)選的控制的示意圖。

其中,煤倉(cāng)1,破碎裝置2,預(yù)熱區(qū)3,干燥區(qū)4,冷卻區(qū)5,傳送帶6,滑輪7,煤倉(cāng)8,預(yù)熱區(qū)空氣出口9,干燥區(qū)空氣出口10,冷卻區(qū)空氣出口11,預(yù)熱區(qū)風(fēng)機(jī)12,干燥區(qū)風(fēng)機(jī)13,冷卻區(qū)風(fēng)機(jī)14,集熱器15,引風(fēng)機(jī)16,干燥裝置17,換熱裝置18,主路閥門19,旁路閥門20,中央控制器21,預(yù)熱區(qū)出口溫度傳感器22,干燥區(qū)出口溫度傳感器23,預(yù)熱區(qū)入口溫度傳感器24,預(yù)熱區(qū)入口流量計(jì)25,干燥區(qū)入口溫度傳感器26,干燥區(qū)流量計(jì)27。

具體實(shí)施方式

圖1-2展示了一種利用熱空氣對(duì)褐煤進(jìn)行干燥的褐煤干燥系統(tǒng),如圖1所示,所述干燥系統(tǒng)包括煤倉(cāng)1、破碎裝置2、干燥裝置17,所述干燥裝置17包括箱體、溫度傳感器、流速傳感器、中央控制器21和傳送帶6,所述傳送帶6穿過(guò)箱體,溫度傳感器包括進(jìn)口溫度傳感器和出口溫度傳感器,分別測(cè)量進(jìn)入干燥裝置17的空氣溫度和離開(kāi)干燥裝置17的空氣溫度,所述流速傳感器用于測(cè)量進(jìn)入干燥裝置17的空氣流速,從而計(jì)算出進(jìn)入干燥裝置17的空氣流量,入口溫度傳感器、出口溫度傳感器以及流速傳感器與中央控制器21進(jìn)行連接。

煤倉(cāng)1通過(guò)原煤輸送設(shè)備連接至破碎裝置2,破碎裝置2將破碎的褐煤傳輸?shù)礁稍镅b置,然后在干燥裝置內(nèi)通過(guò)帶有孔洞的帶式輸送設(shè)備依次通過(guò)干燥裝置箱體后連接產(chǎn)品煤倉(cāng)8。

所述空氣從干燥裝置17的下部進(jìn)入干燥裝置17,然后穿過(guò)傳送帶6來(lái)干燥傳送帶6上輸送的褐煤,最后從干燥裝置17的出口排出,從而完成對(duì)褐煤的干燥。

作為優(yōu)選,傳送帶6設(shè)置速度控制部件,速度控制部件與中央控制器21進(jìn)行數(shù)據(jù)連接,中央控制器21通過(guò)速度控制部件控制傳送帶6的速度。

作為優(yōu)選,速度控制部件包括速度檢測(cè)部件,速度檢測(cè)部件將檢測(cè)的傳送帶6數(shù)據(jù)傳送到中央控制器21,中央控制器21根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整傳送帶6電機(jī)的功率。如果檢測(cè)的速度小于中央控制器21計(jì)算得到的數(shù)據(jù),增加電機(jī)的功率,反之,減少電機(jī)的功率。優(yōu)選的,通過(guò)電機(jī)控制傳送輪7的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整傳送帶6的傳送速度。

作為優(yōu)選,箱體的入口和出口設(shè)置電動(dòng)門,所述電動(dòng)門的開(kāi)度可以在上下方向調(diào)節(jié)。中央控制器21根據(jù)輸入的褐煤的煤層厚度自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)門的開(kāi)度,防止開(kāi)度過(guò)大造成能源損失,以達(dá)到節(jié)約能源的目的。

優(yōu)選的,煤層的厚度是通過(guò)厚度檢測(cè)裝置自動(dòng)檢測(cè)得到的,所述厚度檢測(cè)裝置與可編程自動(dòng)控制器數(shù)據(jù)連接,厚度檢測(cè)器將褐煤煤層的厚度數(shù)據(jù)傳送到中央控制器21。采取厚度檢測(cè)裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)獲取褐煤煤層的厚度數(shù)據(jù),避免了手工輸入厚度數(shù)據(jù)的繁瑣程序,提高了烘干的效率和準(zhǔn)確度。

優(yōu)選的,厚度檢測(cè)裝置設(shè)置在干燥裝置17的入口位置附近,例如設(shè)置在干燥裝置17入口位置處,和/或距離干燥裝置17入口的一定距離的干燥裝置17外部的支架上。也可以通過(guò)設(shè)置不同位置的厚度檢測(cè)裝置,多次測(cè)量厚度來(lái)計(jì)算厚度平均值。

優(yōu)選的,厚度檢測(cè)裝置包括紅外發(fā)射器和紅外接收器,紅外發(fā)射器發(fā)射紅外線測(cè)量煤層厚度,紅外接收器接受紅外發(fā)射器發(fā)送的厚度數(shù)據(jù),并將厚度數(shù)據(jù)傳送到中央控制器21。

優(yōu)選的,紅外發(fā)射器包括水平等距放置的第一紅外發(fā)射單元、第二紅外發(fā)射單元和第三紅外發(fā)射單元;紅外接收器包括水平等距放置的第一紅外接收單元、第二紅外接收單元和第三紅外接收單元,第一紅外接收單元、第二紅外接收單元和第三紅外接收單元分別接收第一紅外發(fā)射單元、第二紅外發(fā)射單元和第三紅外發(fā)射單元發(fā)射的紅外線。通過(guò)設(shè)置多個(gè)紅外發(fā)射單元以及紅外接受單元,可以通過(guò)多次測(cè)量,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)還可以在部分紅外發(fā)射單元和紅外接受單元損壞的時(shí)候,不影響對(duì)煤層厚度的測(cè)量。

優(yōu)選的,紅外發(fā)射單元設(shè)置在距離入口間隔一定距離的橫跨傳動(dòng)帶的支架上,紅外接受單元設(shè)置在干燥裝置17的入口位置上,第一紅外接收單元、第二紅外接收單元和第三紅外接收單元與第一紅外發(fā)射單元、第二紅外發(fā)射單元和第三紅外發(fā)射單元分別水平對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選的,紅外接受單元設(shè)置在入口間隔一定距離的橫跨傳動(dòng)帶的支架上,紅外發(fā)射單元設(shè)置在干燥裝置17的入口位置上,第一紅外接收單元、第二紅外接收單元和第三紅外接收單元與第一紅外發(fā)射單元、第二紅外發(fā)射單元和第三紅外發(fā)射單元分別水平對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選的,傳送帶6的傳送速度為0.6-0.8m/s。

作為優(yōu)選,箱體內(nèi)設(shè)置干燥區(qū)4,沿著傳送帶6傳送方向,干燥區(qū)4空氣流量的分布逐漸降低。這樣使得褐煤隨著含水率的逐漸降低,需要空氣的越來(lái)越少,從而節(jié)約能量。

作為優(yōu)選,沿著傳送帶6傳送方向,干燥區(qū)4的空氣流量的降幅逐漸降低。如果將流量V設(shè)為距離干燥區(qū)4入口的距離x的函數(shù),V=f(x),則在干燥區(qū)4,f'(x)<0,f”(x)<0,其中f'(x)、f”(x)分別是f(x)的一次導(dǎo)數(shù)和二次導(dǎo)數(shù)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明,通過(guò)上述空氣流量的變化以及增幅的變化,可以使得褐煤的干燥取得最佳效果,而且還能夠節(jié)約能源。與空氣流量分布相同相比,可以提高15-20%的干燥效果,即可以節(jié)約15-20%的能源。

作為優(yōu)選,空氣流量的變化是如下方式實(shí)現(xiàn)的。其中方式一是在傳送帶6上設(shè)置孔,通過(guò)傳送帶6上的孔輸送空氣來(lái)干燥褐煤。

作為優(yōu)選,在干燥區(qū)4,沿著傳送帶6傳送方向,所述孔的分布密度越來(lái)越小,作為優(yōu)選,所述孔的分布密度變小的幅度逐漸降低。作為優(yōu)選,最大的密度是最小的密度的1.2-1.3倍。

通過(guò)上述孔的密度變化,可以實(shí)現(xiàn)空氣流量沿著傳送帶6傳送方向的變化。

作為優(yōu)選,還可以通過(guò)孔徑的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣流量的變化。作為優(yōu)選,在干燥區(qū)4,沿著傳送帶6傳送方向,所述孔的孔徑越來(lái)越小,作為優(yōu)選,所述孔的孔徑變小的幅度逐漸降低。作為優(yōu)選,最大的孔徑是最小的孔徑的1.2-1.3倍。

作為優(yōu)選,所述的孔為圓孔。

所述干燥裝置17的空氣入口設(shè)置總管,然后通過(guò)總管設(shè)置許多分流管,通過(guò)分流管將空氣輸送到傳送帶6下部,沿著傳送帶6運(yùn)輸方向設(shè)置多個(gè)分流管,每個(gè)分流管上設(shè)置一個(gè)風(fēng)機(jī)。

作為優(yōu)選,所述的空氣進(jìn)口溫度傳感器設(shè)置在空氣入口總管上。

作為優(yōu)選,所述風(fēng)機(jī)與中央控制器21數(shù)據(jù)連接,通過(guò)中央控制器21可以調(diào)整風(fēng)機(jī)的頻率。

所述入口管上設(shè)置入口風(fēng)機(jī),所述入口風(fēng)機(jī)與中央控制器21數(shù)據(jù)連接,中央控制器21通過(guò)調(diào)整風(fēng)機(jī)的頻率來(lái)調(diào)整進(jìn)入干燥裝置17中的總的熱空氣量。

在實(shí)際工作過(guò)程中,傳送帶6的速度和空氣的流量溫度之間需要有一個(gè)最佳的關(guān)系,如果傳送帶6的速度過(guò)快,則干燥時(shí)間短,會(huì)影響干燥質(zhì)量,如果傳送帶6的速度過(guò)慢,干燥時(shí)間長(zhǎng),則可能會(huì)浪費(fèi)太多的能量,降低效率,同理,如果空氣流量和溫度過(guò)低,會(huì)影響干燥質(zhì)量,如果流量和溫度過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)太多的能量。因此通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn),得出了最佳的空氣流量、空氣溫度和傳送速度之間的關(guān)系。

所述的干燥裝置17能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)干燥褐煤的含水率自動(dòng)的調(diào)整空氣流量和傳送帶6傳送速度??刂品绞饺缦拢杭僭O(shè)從破碎裝置進(jìn)入到傳送帶6的單位時(shí)間褐煤質(zhì)量為M、質(zhì)量含水率為W的時(shí)候,進(jìn)入干燥裝置17的入口空氣溫度為T1、空氣流量為F,離開(kāi)干燥裝置17的出口空氣溫度為T2,傳送帶6的傳送速度為V的時(shí)候,表示滿足一定條件的干燥效果。上述的單位時(shí)間褐煤質(zhì)量M、質(zhì)量含水率W、入口空氣溫度T1、空氣流量F、出口空氣溫度T2、傳送帶6的傳送速度V稱為基準(zhǔn)質(zhì)量、基準(zhǔn)含水率、基準(zhǔn)入口溫度、基準(zhǔn)空氣流量、基準(zhǔn)出口溫度、基準(zhǔn)速度,即基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。所述的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在中央控制器21中。

基準(zhǔn)數(shù)據(jù)表示滿足一定條件的干燥效果的數(shù)據(jù)。例如可以是滿足一定的干燥效果,或者在達(dá)到一定的干燥效果時(shí),耗費(fèi)的能源最少。當(dāng)然優(yōu)選的條件是達(dá)到一定干燥效果時(shí),耗費(fèi)的能源最少的數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

通過(guò)下述公式調(diào)整的溫度和速度也基本上能夠滿足基準(zhǔn)數(shù)據(jù)所達(dá)到的一定條件的干燥效果。

當(dāng)單位時(shí)間褐煤質(zhì)量為m、質(zhì)量含水率為w的時(shí)候,進(jìn)入干燥設(shè)備的空氣的流量f、入口空氣溫度t1、出口空氣溫度t2和傳送帶6傳送速度v滿足如下三種不同的運(yùn)行模式之一:

第一模式:傳送帶6傳送速度v保持基準(zhǔn)速度V不變,空氣的流量f變化如下:

f*(t1-t2)=F*(T1-T2)*(w/W)a*(m/M)b,其中a,b為參數(shù),1.09<a<1.15,1.08<b<1.16;優(yōu)選的,a=1.12,b=1.14;優(yōu)選,a隨著w/W的增加逐漸增加,b隨著m/M的增加逐漸增加。

第二模式:f保持基準(zhǔn)流量F不變,傳送帶6的傳送速度v變化如下:

(V/v)*(t1-t2)=(T1-T2)*(w/W)c*(m/M)d,其中c,d為參數(shù),1.08<c<1.15,1.18<d<1.22;優(yōu)選的,c=1.1,d=1.20;

第三模式:f和v可變,空氣流量和傳送帶6的傳送速度的關(guān)系如下:

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))=g*(w/W)e*(m/M)f,其中g(shù),e,f為參數(shù),g滿足如下公式:

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))>1,0.92<g<0.97;優(yōu)選的,g=0.95;

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))<1,1.03<g<1.06;優(yōu)選的,g=1.05;

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))=1,0.97<g<1.03;優(yōu)選的,g=1;

優(yōu)選的,第三模式選取((1-f/F)2+(1-v/V)2)的值最小的一組f和v;當(dāng)然也可以選擇第一組滿足要求的f和v,也可以從滿足條件的f和v中隨機(jī)選擇一組;

1.08<e<1.13,1.14<f<1.18;優(yōu)選的,e=1.10,f=1.16。

其中在上述三種模式的公式中需要滿足如下條件:0.9<f/F<1.1,0.9<v/V<1.1。

上述的公式是經(jīng)過(guò)大量的實(shí)際驗(yàn)證,完全滿足褐煤實(shí)際干燥的需要。

在實(shí)際應(yīng)用中,中央控制器21中存儲(chǔ)多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù),然后中央控制器21根據(jù)用戶輸入的數(shù)據(jù)(單位時(shí)間的褐煤數(shù)量和褐煤含水率),在滿足0.9<f/F<1.1,0.9<v/V<1.1情況下,再自動(dòng)選擇合適的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為依據(jù)。

優(yōu)選的,當(dāng)出現(xiàn)兩組或者多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)情況下,可以提供用戶選擇的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的界面,優(yōu)選的,系統(tǒng)可以自動(dòng)選擇((1-f/F)2+(1-v/V)2)的值最小的一個(gè)。

所述三種模式可以只存儲(chǔ)一種在中央控制器21中,也可以存儲(chǔ)兩種或者三種在中央控制器21中。

前面的公式中,t1、t2通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)得到,對(duì)于只包括干燥區(qū)的干燥裝置,通過(guò)溫度傳感器23,26得到;而質(zhì)量含水率為w通過(guò)提前檢測(cè)手動(dòng)輸入的方式,而褐煤質(zhì)量為m可以通過(guò)提前設(shè)置手動(dòng)輸入的方式,即提前設(shè)置好傳送速度,然后手動(dòng)輸入到中央控制器21,也可以通過(guò)中央控制器21自動(dòng)檢測(cè),中央控制器通過(guò)檢測(cè)破碎裝置2中傳輸?shù)絺魉蛶系暮置旱乃俣葋?lái)計(jì)算褐煤的質(zhì)量。此時(shí)中央控制器21檢測(cè)傳送帶6的傳送速度。

優(yōu)選的,在對(duì)空氣流量進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候,所有的干燥區(qū)4的風(fēng)機(jī)頻率采取相同的增幅或者降幅,例如都同時(shí)增加10%。

優(yōu)選的,在對(duì)空氣流量進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候,所有的干燥區(qū)4風(fēng)機(jī)頻率采取不同的增幅或者降幅,隨著傳送帶6的傳送方向,干燥區(qū)4的風(fēng)機(jī)頻率增加或減少的幅度逐漸降低,例如,沿著傳送帶6的傳送方向,前面的風(fēng)機(jī)頻率增加15%,后面的依次增加12%,11%,等等。

前面的公式中,空氣流量為進(jìn)入干燥設(shè)備的空氣總流量。所述的流量檢測(cè)裝置設(shè)置在入口總管上。

優(yōu)選的,如圖1-2所示,箱體內(nèi)設(shè)置預(yù)熱區(qū)3,預(yù)熱區(qū)3設(shè)置在干燥區(qū)4的前部并且和干燥區(qū)4相連接。預(yù)熱區(qū)3的作用是先將褐煤進(jìn)行預(yù)熱,初步提高褐煤的溫度,從而保證后續(xù)干燥的效果。

當(dāng)設(shè)置預(yù)熱區(qū)3時(shí),前面公式的空氣流量F,f為包括預(yù)熱區(qū)3和干燥區(qū)4一起的空氣總流量。前面的公式的空氣出口溫度和空氣入口溫度t1,t2,T1,T2采取平均溫度,空氣入口的平均溫度計(jì)算方式如下:

(預(yù)熱區(qū)的入口溫度*預(yù)熱區(qū)的空氣流量+干燥區(qū)的入口溫度*干燥區(qū)的空氣流量)/(預(yù)熱區(qū)的空氣流量+干燥區(qū)的空氣流量);

空氣出口的平均溫度計(jì)算方式如下:

(預(yù)熱區(qū)的出口溫度*預(yù)熱區(qū)的空氣流量+干燥區(qū)的出口溫度*干燥區(qū)的空氣流量)/(預(yù)熱區(qū)的空氣流量+干燥區(qū)的空氣流量);

分別在預(yù)熱區(qū)空氣進(jìn)口總管和干燥區(qū)空氣進(jìn)口總管上設(shè)置流量計(jì)和溫度傳感器,以檢測(cè)預(yù)熱區(qū)的進(jìn)口溫度和流量以及干燥區(qū)的進(jìn)口溫度和流量;

同理,分別在預(yù)熱區(qū)空氣出口管和干燥區(qū)空氣出口管上設(shè)置溫度傳感器,以檢測(cè)預(yù)熱區(qū)的出口溫度以及干燥區(qū)的出口溫度;

上述公式中所需要參數(shù)的測(cè)量請(qǐng)參見(jiàn)圖7。

當(dāng)設(shè)置預(yù)熱區(qū)3時(shí),優(yōu)選的,在對(duì)空氣流量進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候,所有的預(yù)熱區(qū)3的風(fēng)機(jī)頻率采取相同的增幅或者降幅,例如都同時(shí)增加10%。

優(yōu)選的,在對(duì)空氣流量進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候,預(yù)熱區(qū)3風(fēng)機(jī)頻率采取不同的增幅或者降幅,隨著傳送帶6的傳送方向,預(yù)熱區(qū)3的風(fēng)機(jī)頻率增加或減少的幅度逐漸升高,例如,沿著傳送帶6的傳送方向,前面的風(fēng)機(jī)頻率增加8%,后面的依次增加10%,11%,等等。

通過(guò)上述增幅的變化,可以極大節(jié)約能源,與增幅相同相比,而且能夠充分保證干燥結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,增幅變化的情況,誤差更小,加熱效果更好。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)干燥設(shè)備智能操作的方法,包括如下步驟:

1)首先在中央控制器21中存儲(chǔ)一組或者多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù):?jiǎn)挝粫r(shí)間褐煤質(zhì)量為M、質(zhì)量含水率為W、速入口空氣溫度T1、空氣流量為F、出口空氣溫度T2、傳送帶6的傳送速度V;

2)在操作界面上輸入褐煤?jiǎn)挝毁|(zhì)量和含水量;當(dāng)然,單位時(shí)間褐煤質(zhì)量可以通過(guò)中央控制器21自動(dòng)檢測(cè);

3)中央控制器21根據(jù)輸入的褐煤的單位質(zhì)量和含水量,用戶選擇執(zhí)行或者自動(dòng)執(zhí)行(例如只有一種運(yùn)行模式的情況下)以下三個(gè)模式之一:

第一模式:傳送帶6傳送速度v保持基準(zhǔn)速度V不變,空氣的流量f變化如下:

f*(t1-t2)=F*(T1-T2)*(w/W)a*(m/M)b,其中a,b為參數(shù),1.09<a<1.15,1.08<b<1.16;優(yōu)選的,a=1.12;b=1.14;

第二模式:f保持基準(zhǔn)流量F不變,傳送帶6的傳送速度v變化如下:

(V/v)*(t1-t2)=(T1-T2)*(w/W)c*(m/M)d,其中c,d為參數(shù),1.08<c<1.15,1.18<d<1.22;優(yōu)選的,c=1.1,d=1.20;

第三模式:f和v可變,空氣流量和傳送帶6的傳送速度的關(guān)系如下:

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))=g*(w/W)e*(m/M)f,其中g(shù),e,f為參數(shù),g滿足如下公式:

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))>1,0.92<g<0.97;優(yōu)選的,g=0.95;

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))<1,1.03<g<1.06,優(yōu)選的,g=1.05;

(V*f*(t1-t2))/(v*F*(T1-T2))=1,0.97<g<1.03;優(yōu)選的,g=1;

優(yōu)選的,第三模式選取((1-f/F)2+(1-v/V)2)的值最小的一組f和v;當(dāng)然也可以選擇第一組滿足要求的f和v,也可以從滿足條件的f和v中隨即選擇一組;

1.08<e<1.13,1.14<f<1.18;優(yōu)選的,e=1.10,f=1.16。

其中在上述三種模式的公式中需要滿足如下條件:0.9<f/F<1.1,0.9<v/V<1.1。

4)干燥裝置17開(kāi)始進(jìn)行烘干操作。

作為優(yōu)選,步驟1)中輸入多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù);

作為優(yōu)選,當(dāng)出現(xiàn)兩組或者多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)情況下,用戶可以通過(guò)用戶界面選擇基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

在實(shí)際應(yīng)用中,中央控制器21中存儲(chǔ)多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù),然后中央控制器21根據(jù)用戶輸入的數(shù)據(jù)(單位時(shí)間褐煤質(zhì)量和褐煤含水率),在滿足0.9<f/F<1.1,0.9<v/V<1.1情況下,再自動(dòng)選擇合適的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)作為依據(jù)。

優(yōu)選的,當(dāng)出現(xiàn)兩組或者多組基準(zhǔn)數(shù)據(jù)情況下,可以提供用戶選擇的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的界面、優(yōu)選的,系統(tǒng)可以自動(dòng)選擇((1-f/F)2+(1-v/V)2)的值最小的一個(gè)。

作為優(yōu)選,如圖5-6所示,所述熱空氣是利用太陽(yáng)能來(lái)形成。所述的空氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)16進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器15,并與太陽(yáng)能集熱器15換熱,吸收太陽(yáng)能集熱器15的熱量,形成熱空氣,所述熱空氣在風(fēng)機(jī)的引導(dǎo)下進(jìn)入干燥裝置17,對(duì)褐煤進(jìn)行干燥。

作為優(yōu)選,集熱器15加熱的熱空氣一部分進(jìn)入干燥裝置17,一部分進(jìn)入熱利用裝置18,集熱器與干燥裝置相連的管路上設(shè)置風(fēng)機(jī)19,集熱器與換熱裝置相連管道上設(shè)置風(fēng)機(jī)20,通過(guò)風(fēng)機(jī)19、20的頻率的變化改變進(jìn)入干燥裝置17和熱利用裝置的空氣量。

例如通過(guò)調(diào)小風(fēng)機(jī)19的頻率,同時(shí)調(diào)大風(fēng)機(jī)20的頻率,可以減少進(jìn)入干燥裝置17中的熱空氣量,增加進(jìn)入熱利用裝置18中的熱空氣量。相反,可以通過(guò)調(diào)大風(fēng)機(jī)19的頻率,同時(shí)調(diào)笑風(fēng)機(jī)20的頻率,可以增加進(jìn)入干燥裝置17中的熱空氣量,減少進(jìn)入熱利用裝置18中的熱空氣量。通過(guò)如此設(shè)置,可以在保證滿足褐煤干燥的情況下,更多的熱空氣進(jìn)入熱利用裝置。

作為優(yōu)選,從干燥裝置17出來(lái)的熱空氣進(jìn)入熱利用裝置18,從而進(jìn)行余熱利用。進(jìn)一步優(yōu)選,所述熱利用裝置18為鍋爐,所述熱空氣直接進(jìn)入鍋爐來(lái)進(jìn)行助燃。

作為優(yōu)選,所述的熱利用裝置18為蓄熱水箱。

作為優(yōu)選,熱利用裝置18出來(lái)的空氣直接循環(huán)進(jìn)入集熱器15中進(jìn)行加熱。

作為優(yōu)選,所述的干燥裝置17還包括冷卻區(qū)5,如圖1-2所示,所述冷卻區(qū)5與干燥區(qū)4連接并設(shè)置在干燥區(qū)4的后部。在冷卻區(qū)5底部通過(guò)風(fēng)機(jī)14引入新風(fēng)(常溫空氣),通過(guò)新風(fēng)來(lái)冷卻褐煤,然后新風(fēng)通過(guò)冷卻區(qū)5。

作為優(yōu)選,如圖4所示,所述的出風(fēng)口11排出的熱風(fēng)直接通過(guò)管道輸送到預(yù)熱區(qū)3的底部,對(duì)預(yù)熱區(qū)的褐煤進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱后從預(yù)熱區(qū)出口9排出。

通過(guò)上述的設(shè)置,將冷卻區(qū)排出的熱空氣直接用于預(yù)熱褐煤,不需要再引入熱空氣,或者減少熱空氣的引入,可以極大的利用干燥設(shè)備的余熱,節(jié)約能源。

作為優(yōu)選,如圖4所示,加熱區(qū)排出的熱空氣直接通過(guò)管道輸送到預(yù)熱區(qū)3的底部,對(duì)預(yù)熱區(qū)的褐煤進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱后從預(yù)熱區(qū)出口9排出。通過(guò)上述的設(shè)置,將加熱區(qū)排出的熱空氣直接用于預(yù)熱褐煤,不需要再引入熱空氣,或者減少熱空氣的引入,可以極大的利用干燥設(shè)備的余熱,節(jié)約能源。

對(duì)于上述的情況,雖然冷卻區(qū)增加的空氣流量會(huì)影響控制的效果,但是從運(yùn)行來(lái)看,效果差距不大,因此對(duì)于前面的智能控制的公式依然適用。但是此時(shí)公式中只考慮預(yù)熱區(qū)和干燥區(qū)內(nèi)的輸入的熱空氣的流量和進(jìn)出口溫度,對(duì)于冷卻區(qū)不予考慮。前面的公式的空氣出口溫度和空氣入口溫度t1,t2,T1,T2采取平均溫度,測(cè)量示意圖如圖7所示。空氣入口的平均溫度計(jì)算方式如下:

(預(yù)熱區(qū)的入口溫度*預(yù)熱區(qū)的空氣流量+干燥區(qū)的入口溫度*干燥區(qū)的空氣流量)/(預(yù)熱區(qū)的空氣流量+干燥區(qū)的空氣流量);

空氣出口的平均溫度計(jì)算方式如下:

(預(yù)熱區(qū)的出口溫度*預(yù)熱區(qū)的空氣流量+干燥區(qū)的出口溫度*干燥區(qū)的空氣流量)/(預(yù)熱區(qū)的空氣流量+干燥區(qū)的空氣流量);

分別在預(yù)熱區(qū)空氣進(jìn)口總管和干燥區(qū)空氣進(jìn)口總管上設(shè)置流量計(jì)和溫度傳感器,以檢測(cè)預(yù)熱區(qū)的進(jìn)口溫度和流量以及干燥區(qū)的進(jìn)口溫度和流量;

同理,分別在預(yù)熱區(qū)空氣出口管和干燥區(qū)空氣出口管上設(shè)置溫度傳感器,以檢測(cè)預(yù)熱區(qū)的出口溫度以及干燥區(qū)的出口溫度。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)例披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。

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