自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置的制造方法
【專利摘要】本分案申請公開了自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，包括依次配合連接的螺旋給料器、干燥筒與螺旋排料器，螺旋給料器設(shè)置入料口，螺旋排料器設(shè)置出料口，螺旋給料器和螺旋排料器內(nèi)部的螺旋葉片與中心熱氣管固定連接，起攪拌松散作用的煤料刮板環(huán)繞干燥筒內(nèi)壁等間距均勻布置，干燥筒內(nèi)部設(shè)置熱交換管提供煤料干燥所需的熱量，螺旋排料器設(shè)置水蒸氣外排口，水蒸氣外排口通過真空泵與除塵裝置連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，利用螺旋擠壓機(jī)式的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)煤的連續(xù)給料和連續(xù)排料，并達(dá)到干燥裝置的自密封狀態(tài)；采用間接加熱方式，具有防止高溫自燃和避免爆炸的優(yōu)點(diǎn)；而且可以使煤料中的水分高效、深度和快速脫除。
【專利說明】自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置
[0001 ]本發(fā)明專利申請是一件分案申請，原案申請的申請日為2015年2月12日，申請?zhí)枮?01510074576.7，發(fā)明名稱為:一種自密封式低階煤及煤泥負(fù)壓干燥裝置。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，屬于煤炭干燥設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]低階煤主要為褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤等，由于其煤化程度低，孔隙發(fā)達(dá)，含水量較高(通常為30%_50%)，熱值低，但其揮發(fā)份高，燃點(diǎn)低。煤泥是煤炭在破碎分選過程中產(chǎn)生的，通常需要經(jīng)過浮選和壓濾，但是經(jīng)壓濾后的煤泥含水量依舊很高(通常為不低于20%)。低階煤及煤泥的高水分直接影響其使用、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。因?yàn)槊旱乃衷黾樱杏贸煞窒鄬p少，且水分在燃燒時(shí)變成蒸汽要吸熱，因而降低了煤的發(fā)熱量;煤的水分增加，還增加了無效運(yùn)輸，并給卸車帶來了困難。所以，為了充分開發(fā)利用低階煤及煤泥，必須對其進(jìn)行干燥處理。目前，國內(nèi)低階煤及煤泥干燥通常使用筒式干燥機(jī)，采用高溫?zé)釤煔馀c煤粒直接接觸脫水，脫水效率低、粉塵量大，而且存在容易自燃、爆炸等安全隱患。
[0004]煤的水分是指單位質(zhì)量的煤中水的含量。煤的水分有內(nèi)在水分和外在水分兩種。外在水分附著在煤顆粒表面，很容易在常溫下的干燥空氣中蒸發(fā)，但是蒸發(fā)到煤顆粒表面的水蒸氣壓與空氣的濕度平衡時(shí)就不再蒸發(fā)，而且外在水分也可以借助機(jī)械擠壓方式脫除。位于煤內(nèi)部毛細(xì)孔中的內(nèi)在水主要以液態(tài)滲流或先蒸發(fā)再擴(kuò)散的方式脫除，這兩種脫水形式都與界面水蒸汽分壓有關(guān)，負(fù)壓環(huán)境下，界面水蒸氣分壓較低，毛細(xì)管水脫除速度較大，另外，根據(jù)開爾文公式，相同干燥溫度下，環(huán)境壓強(qiáng)越低，水蒸汽分壓越低，能夠脫水的煤中孔隙尺寸越小，內(nèi)在水分脫除的越徹底。所以，負(fù)壓干燥環(huán)境利于煤中水分高效、深度和快速脫除，而且需要的熱能少。中國實(shí)用新型專利“一種褐煤干燥提質(zhì)系統(tǒng)”(專利號:201020285076.0，公告日:2011年2月16日)中提到的密閉負(fù)壓環(huán)境的形成是通過密封給料端和密封排料端實(shí)現(xiàn)的，但給料與排料如何做到密封沒有解釋清楚。中國發(fā)明專利申請“褐煤管式干燥機(jī)”(申請?zhí)?201310584790.8，【公開日】:2014年2月19日)中所提到的負(fù)壓密閉環(huán)境是通過給料端和排料端均設(shè)有兩級密封擋板獲得的，這種密封裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且需較高的自動(dòng)化程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，利用螺旋擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，通過煤料的進(jìn)出過程實(shí)現(xiàn)自密封以獲得負(fù)壓密閉環(huán)境，解決了低階煤及煤泥負(fù)壓干燥中密閉負(fù)壓環(huán)境難以獲得的技術(shù)問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了兩種技術(shù)方案。
[0007]本發(fā)明提供的第一種技術(shù)方案為:本發(fā)明包括依次配合連接的螺旋給料器、干燥筒與螺旋排料器，螺旋給料器和螺旋排料器都包括圓柱部分和截頭圓錐部分，其中螺旋給料器的圓柱部分與干燥筒連接，螺旋排料器的截頭圓錐部分與干燥筒連接；
螺旋給料器的截頭圓錐部分設(shè)置入料口，螺旋排料器的圓柱部分的末端設(shè)置出料口 ；螺旋給料器和螺旋排料器內(nèi)部設(shè)置螺旋葉片，相鄰所述螺旋葉片之間的螺距沿著從截頭圓錐部分到圓柱部分的方向逐漸遞減；
中心熱氣管沿中心軸線方向貫穿螺旋給料器、干燥筒和螺旋排料器，螺旋給料器和螺旋排料器內(nèi)部的螺旋葉片與中心熱氣管固定連接；
在干燥筒內(nèi)部，至少3塊煤料刮板與中心軸線平行并環(huán)繞干燥筒內(nèi)壁等間距均勻布置，每塊所述煤料刮板通過至少2塊支撐板與中心熱氣管固定連接；
在干燥筒內(nèi)部，U型熱交換管圍繞中心熱氣管以輻射狀布置，所述U型熱交換管的兩端口與中心熱氣管固定連接并貫通；
螺旋葉片、煤料刮板、支撐板、U型熱交換管與中心熱氣管連接為一個(gè)整體，在動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
螺旋排料器的截頭圓錐部分設(shè)置水蒸氣外排口，所述水蒸氣外排口通過真空栗與除塵裝置連接。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)化，第一種技術(shù)方案中U型熱交換管的設(shè)置方式為:在干燥筒內(nèi)部，沿中心熱氣管的一處橫截面圓環(huán)線在中心熱氣管內(nèi)部設(shè)置密封板，至少3個(gè)所述U型熱交換管圍繞該密封板以輻射狀等間距均勻布置，并且使全部U型熱交換管的兩端口分布在該密封板的兩側(cè);按照前述方式在干燥筒內(nèi)部的中心熱氣管的至少3個(gè)不同位置橫截面圓環(huán)線處設(shè)置密封板和U型熱交換管。
[0009]本發(fā)明提供的第二種技術(shù)方案為:本發(fā)明包括依次配合連接的螺旋給料器、干燥筒與螺旋排料器，螺旋給料器和螺旋排料器都包括圓柱部分和截頭圓錐部分，其中螺旋給料器的圓柱部分與干燥筒連接，螺旋排料器的截頭圓錐部分與干燥筒連接；
螺旋給料器的截頭圓錐部分設(shè)置入料口，螺旋排料器的圓柱部分的末端設(shè)置出料口 ；螺旋給料器和螺旋排料器內(nèi)部設(shè)置螺旋葉片，相鄰所述螺旋葉片之間的螺距沿著從截頭圓錐部分到圓柱部分的方向逐漸遞減；
中心熱氣管沿中心軸線方向貫穿螺旋給料器和螺旋排料器，螺旋給料器和螺旋排料器內(nèi)部的螺旋葉片與中心熱氣管固定連接；
在干燥筒內(nèi)部，干燥筒兩端各設(shè)置一個(gè)與中心軸線垂直且直徑小于干燥筒直徑的中空圓盤，兩所述中空圓盤相對的一側(cè)通過直型熱交換管固定連接并貫通，兩所述中空圓盤的另一側(cè)在其圓心處分別與中心熱氣管固定連接并貫通；
在干燥筒內(nèi)部，至少3塊煤料刮板與中心軸線平行并環(huán)繞干燥筒內(nèi)壁等間距均勻布置，每塊所述煤料刮板的兩端分別與兩中空圓盤的邊緣固定連接；
螺旋葉片、煤料刮板、中空圓盤、直型熱交換管與中心熱氣管連接為一個(gè)整體，在動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
螺旋排料器的截頭圓錐部分設(shè)置水蒸氣外排口，所述水蒸氣外排口通過真空栗與除塵裝置連接。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化，第二種技術(shù)方案中直型熱交換管的設(shè)置方式為:至少3個(gè)所述直型熱交換管平行于兩中空圓盤的圓心連接線并沿著中空圓盤上的一個(gè)同心圓均勻布置;按照前述方式沿著中空圓盤上的至少3個(gè)不同直徑的同心圓布置直型熱交換管。
[0011]另外，進(jìn)一步優(yōu)化，在第一和第二種技術(shù)方案中都可以適用以下技術(shù)特征:
(1)干燥筒的外部包裹保溫層，在干燥筒和保溫層之間沿干燥筒外壁纏繞環(huán)形熱氣管；
(2)所述煤料刮板與干燥筒內(nèi)壁相距1-1Omm;
(3)所述螺旋給料器和螺旋排料器的內(nèi)壁與螺旋葉片外緣相距5-20mm;
(4)所述除塵裝置為旋風(fēng)除塵器或濕式除塵器；
(5)按照螺旋給料器在上和螺旋排料器在下的方式，安裝時(shí)使中心熱氣管與水平面成5-20°傾角;
(6)所述動(dòng)力系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、離合器、齒輪組和軸承，動(dòng)力系統(tǒng)帶動(dòng)中心熱氣管轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，利用螺旋擠壓機(jī)式的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)煤的連續(xù)給料和連續(xù)排料，并達(dá)到干燥裝置的自密封狀態(tài)。煤料從螺旋給料器和螺旋排料器的截頭圓錐部分進(jìn)入再從圓柱部分排出，在旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片的推動(dòng)下沿軸向前行。由于，螺旋給料器和螺旋排料器從截頭圓錐部分到圓柱部分直徑減小，且相鄰螺旋葉片之間的螺距沿著從截頭圓錐部分到圓柱部分的方向逐漸遞減，所以煤料在前行過程中受到不斷增大的擠壓力，最后在圓柱部分形成充滿整個(gè)空間的被壓實(shí)的圓柱狀煤料，從而可以實(shí)現(xiàn)干燥裝置的自密封狀態(tài)。
[0013]由于經(jīng)螺旋給料器擠壓后進(jìn)入干燥筒內(nèi)部的煤料大部分成塊狀，不利于煤料的充分干燥，所以本發(fā)明在干燥筒內(nèi)部設(shè)置煤料刮板將塊狀煤料分散。通過煤料刮板的旋轉(zhuǎn)將干燥筒底部的煤料提升到一定高度后拋落。煤料在下落過程中，與U型熱交換管或直型熱交換管碰撞破裂，并在干燥筒底部碎裂。經(jīng)過多個(gè)煤料刮板的旋轉(zhuǎn)，煤料不斷被提升并拋落，重復(fù)上述過程，從而被充分松散。另外，煤料刮板環(huán)繞干燥筒內(nèi)壁布置，使煤料刮板與干燥筒內(nèi)壁相距l(xiāng)-10mm，可以保證煤料刮板將干燥筒底部的煤料完全刮起并提升。
[0014]本發(fā)明采用間接加熱方式，具有防止高溫自燃和避免爆炸的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中可以采用鍋爐或生產(chǎn)工藝管路中產(chǎn)生的余熱作為熱源，利于節(jié)約能源和降低成本，也可以專門自設(shè)熱源。中心熱氣管和環(huán)形熱氣管與熱源連接通入熱氣。中心熱氣管的熱氣流入U(xiǎn)型熱交換管或直型熱交換管后散發(fā)熱量，使干燥筒內(nèi)溫度升高。另外，干燥筒外部包裹的保溫層可以防止熱量的散失，纏繞的環(huán)形熱氣管也可以散發(fā)熱量，進(jìn)一步提高干燥筒內(nèi)的溫度。通過這種間接加熱方式使干燥筒內(nèi)部保持較高的溫度，提供煤料中水分蒸發(fā)需要的熱量。
[0015]煤料在干燥過程中會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸氣，所以本發(fā)明在螺旋排料器的截頭圓錐部分設(shè)置水蒸氣外排口。水蒸氣在從干燥筒內(nèi)部流動(dòng)到水蒸氣外排口的過程中攜帶的煤粉部分沉降下來，而且進(jìn)一步流經(jīng)除塵裝置將其攜帶的煤粉完全脫除后外排，避免對環(huán)境的污染。水蒸氣外排口與真空栗連接后，利用真空栗可以將干燥筒內(nèi)部的水蒸氣快速抽出。由于干燥裝置的兩端通過螺旋給料器和螺旋排料器實(shí)現(xiàn)了自密封狀態(tài)，所以經(jīng)真空栗快速抽水蒸氣后，使干燥裝置內(nèi)部的壓強(qiáng)低于外面的大氣壓強(qiáng)，從而形成一個(gè)負(fù)壓密閉環(huán)境。
[0016]煤料在螺旋給料器內(nèi)經(jīng)擠壓后，可以使原本松散的煤料的顆粒間隙水部分被擠壓到表面，在干燥筒內(nèi)部較高的溫度下更容易受熱蒸發(fā)脫除。在干燥筒內(nèi)部的負(fù)壓密閉環(huán)境中，煤料顆粒內(nèi)部毛細(xì)孔中的內(nèi)在水以液態(tài)滲流或先蒸發(fā)再擴(kuò)散形式脫除，這些過程均與界面水蒸汽分壓有關(guān)。環(huán)境真空度越高，界面水蒸氣分壓越小，內(nèi)在水的脫除速度越大，另夕卜，根據(jù)開爾文公式，相同干燥溫度下，環(huán)境壓強(qiáng)越低，水蒸汽分壓越低，能夠脫水的煤中孔隙尺寸越小，內(nèi)在水分脫除的越徹底。通過煤料刮板的分散作用，使塊狀煤料在提升和拋落的過程中變得松散，增加了煤料的受熱面積，加快了煤料中水分的充分、快速蒸發(fā)。通過真空栗將水蒸氣快速抽出，降低煤料表面的水蒸氣分壓，也可以促進(jìn)水分的蒸發(fā)過程。綜合以上各種作用，本發(fā)明中的干燥裝置即可以脫除煤中的外在水分又可以脫除內(nèi)在水分，實(shí)現(xiàn)了煤料中水分的高效、深度和快速脫除。
[0017]干燥裝置按照螺旋給料器在上螺旋排料器在下的傾斜方式安裝，可以依靠煤料的自重實(shí)現(xiàn)流動(dòng)，節(jié)約動(dòng)力，便于實(shí)現(xiàn)干燥裝置的連續(xù)工作，提高工作效率。
[0018]動(dòng)力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，然后通過減速器、離合器、齒輪組和軸承的聯(lián)動(dòng)作用使中心熱氣管一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從而可以帶動(dòng)與中心熱氣管連成一個(gè)整體的螺旋葉片、煤泥刮板、U型熱交換管或直型熱交換管以及中空圓盤以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明中第一種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1中A-A截面的示意圖。
[0021 ]圖3為本發(fā)明中第二種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為圖3中B-B截面的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0024]圖1和圖2所示為本發(fā)明中第一種技術(shù)方案的一種【具體實(shí)施方式】，包括依次配合連接的螺旋給料器1、干燥筒2與螺旋排料器3，螺旋給料器I和螺旋排料器3都包括圓柱部分和截頭圓錐部分，其中螺旋給料器I的圓柱部分與干燥筒2連接，螺旋排料器3的截頭圓錐部分與干燥筒2連接；
螺旋給料器I的截頭圓錐部分設(shè)置入料口 12，螺旋排料器3的圓柱部分的末端設(shè)置出料
□13;
螺旋給料器I和螺旋排料器3內(nèi)部設(shè)置螺旋葉片5，相鄰所述螺旋葉片5之間的螺距沿著從截頭圓錐部分到圓柱部分的方向逐漸遞減；
中心熱氣管4沿中心軸線方向貫穿螺旋給料器1、干燥筒2和螺旋排料器3，螺旋給料器I和螺旋排料器3內(nèi)部的螺旋葉片5與中心熱氣管4固定連接；
在干燥筒2內(nèi)部，至少3塊煤料刮板6與中心軸線平行并環(huán)繞干燥筒2內(nèi)壁等間距均勻布置，并且每塊煤料刮板6通過至少2塊支撐板14與中心熱氣管4固定連接；
在干燥筒2內(nèi)部，U型熱交換管15圍繞中心熱氣管4以輻射狀布置，所述U型熱交換管15的兩端口與中心熱氣管4固定連接并貫通；
螺旋葉片5、煤料刮板6、支撐板14、U型熱交換管15與中心熱氣管4連接為一個(gè)整體，在動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
螺旋排料器3的截頭圓錐部分設(shè)置水蒸氣外排口 7，所述水蒸氣外排口 7通過真空栗8與除塵裝置9連接。
[0025]另外，干燥筒2的外部包裹保溫層10，在干燥筒2和保溫層10之間沿干燥筒2外壁纏繞環(huán)形熱氣管11。
[0026]第一種技術(shù)方案中所述U型熱交換管15的設(shè)置方式為:在干燥筒2內(nèi)部，沿中心熱氣管4的一處橫截面圓環(huán)線在中心熱氣管4內(nèi)部設(shè)置密封板16，至少3個(gè)所述U型熱交換管15圍繞該密封板16以輻射狀等間距均勻布置，并且使全部U型熱交換管15的兩端口分布在該密封板16的兩側(cè);按照前述方式在干燥筒2內(nèi)部的中心熱氣管4的至少3個(gè)不同位置橫截面圓環(huán)線處設(shè)置密封板16和U型熱交換管15。
[0027]圖3和圖4所示為本發(fā)明中第二種技術(shù)方案的一種【具體實(shí)施方式】，包括依次配合連接的螺旋給料器1、干燥筒2與螺旋排料器3，螺旋給料器I和螺旋排料器3包括圓柱部分和截頭圓錐部分，其中螺旋給料器I的圓柱部分與干燥筒2連接，螺旋排料器3的截頭圓錐部分與干燥筒2連接；
螺旋給料器I的截頭圓錐部分設(shè)置入料口 12，螺旋排料器3的圓柱部分的末端設(shè)置出料
□13;
螺旋給料器I和螺旋排料器3內(nèi)部設(shè)置螺旋葉片5，相鄰所述螺旋葉片5之間的螺距沿著從截頭圓錐部分到圓柱部分的方向逐漸遞減；
中心熱氣管4沿中心軸線方向貫穿螺旋給料器I和螺旋排料器3，螺旋給料器I和螺旋排料器3內(nèi)部的螺旋葉片5與中心熱氣管4固定連接；
在干燥筒2內(nèi)部，干燥筒2兩端各設(shè)置一個(gè)與中心軸線垂直且直徑小于干燥筒2直徑的中空圓盤17，兩所述中空圓盤17相對的一側(cè)通過直型熱交換管18固定連接并貫通，兩所述中空圓盤17的另一側(cè)在其圓心處分別與中心熱氣管4固定連接并貫通；
在干燥筒2內(nèi)部，至少3塊煤料刮板6與中心軸線平行并環(huán)繞干燥筒2內(nèi)壁等間距均勻布置，并且每塊煤料刮板6的兩端分別與兩中空圓盤17的邊緣固定連接；
螺旋葉片5、煤料刮板6、中空圓盤17、直型熱交換管18與中心熱氣管4連接為一個(gè)整體，在動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；
螺旋排料器3的截頭圓錐部分設(shè)置水蒸氣外排口 7，所述水蒸氣外排口 7通過真空栗8與除塵裝置9連接。
[0028]另外，干燥筒2的外部包裹保溫層10，在干燥筒2和保溫層10之間沿干燥筒2外壁纏繞環(huán)形熱氣管11。
[0029]第二種技術(shù)方案中所述直型熱交換管18的設(shè)置方式為:至少3個(gè)所述直型熱交換管18平行于兩中空圓盤17的圓心連接線并沿著中空圓盤17上的一個(gè)同心圓均勻布置;按照前述方式沿著中空圓盤17上的至少3個(gè)不同直徑的同心圓布置直型熱交換管18。
[0030]圖1中箭頭所示為第一種技術(shù)方案中熱氣的流通過程。熱氣首先從螺旋給料器I一端的中心熱氣管4通入，在前行過程中遇到密封板16阻擋，迫使熱氣從U型熱交換管15的一個(gè)端口進(jìn)入并從另一個(gè)端口排出，再回到中心熱氣管4中并在前行過程又被下一塊密封板16阻擋，迫使熱氣再次從U型熱交換管15的一個(gè)端口進(jìn)入并從另一個(gè)端口排出；熱氣在前行過程中不斷重復(fù)上述過程，最后回到螺旋排料器3—端的中心熱氣管4并外排。另外，在環(huán)形熱氣管11中熱氣從螺旋給料器I一端通入，沿著環(huán)形熱氣管11流動(dòng)，最后從螺旋排料器3—端排出。
[0031]圖3中箭頭所示為第二種技術(shù)方案中熱氣的流通過程:熱氣首先從螺旋給料器I一端的中心熱氣管4通入，然后進(jìn)入螺旋給料器I一端的中空圓盤17中，在中空圓盤17中熱氣受到阻擋分散開來，分別進(jìn)入不同的直型熱交換管18中。熱氣從直型熱交換管18流出后，匯集到螺旋排料器3—端的中空圓盤17中，最后進(jìn)入螺旋排料器3—端的中心熱氣管4中并外排。另外，在環(huán)形熱氣管11中熱氣從螺旋給料器I 一端通入，沿著環(huán)行熱氣管11流動(dòng)，最后從螺旋排料器3—端排出。
[0032]在第一種和第二種技術(shù)方案中干燥裝置的工作過程如下:
(I)首先啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，使中心熱氣管4、螺旋葉片5、U型熱交換管15或直型熱交換管18以及中空圓盤17旋轉(zhuǎn)。將熱氣通入中心熱氣管4和環(huán)形熱氣管11中，按照上述熱氣的流通過程流經(jīng)干燥裝置，使干燥筒2內(nèi)部保持較高的溫度，提供干燥煤料所需的熱量。
[0033](2 )將粒度13mm以下且含水量20%以上的煤料經(jīng)螺旋給料器I的入料口 12進(jìn)入干燥裝置。在螺旋給料器I的螺旋葉片5的旋轉(zhuǎn)過程中，從截頭圓錐部分到圓柱部分煤料被推動(dòng)前行并受到擠壓，最后在螺旋給料器I的圓柱部分形成充滿整個(gè)空間的被壓實(shí)的圓柱狀煤料，從而起到了自密封作用。由于煤料連續(xù)給入，所以可以持續(xù)保持自密封狀態(tài)。煤料在螺旋給料器I內(nèi)經(jīng)擠壓后，可以使煤料顆粒間隙水部分被擠壓出來，進(jìn)入干燥筒2內(nèi)部較高的溫度環(huán)境下可以更容易受熱蒸發(fā)脫除。
[0034](3)煤料經(jīng)螺旋給料器I擠壓后進(jìn)入干燥筒2內(nèi)部，此時(shí)煤料大部分為被壓實(shí)的塊狀。在煤料刮板6的旋轉(zhuǎn)過程中，干燥筒2底部的煤料沿著干燥筒2內(nèi)壁被提升到一定高度后拋落。煤料在下落過程中，與U型熱交換管15或直型熱交換管18碰撞破裂，并在干燥筒2底部碎裂。經(jīng)過多個(gè)煤料刮板6的旋轉(zhuǎn)，煤料不斷被提升并拋落，重復(fù)上述過程，從而被充分松散。在煤料的松散過程中，增加了煤料的受熱面積，使煤料中的水分充分、快速蒸發(fā)。
[0035]煤料干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣通過水蒸氣外排口7并經(jīng)除塵裝置9將其攜帶的煤粉完全脫除后外排。水蒸氣外排口 7與真空栗8連接后，利用真空栗8可以將干燥筒2內(nèi)部的水蒸氣快速抽出。由于干燥裝置的兩端通過螺旋給料器I和螺旋排料器3實(shí)現(xiàn)了自密封狀態(tài)，所以經(jīng)真空栗8快速抽水蒸氣后，使干燥裝置內(nèi)部的壓強(qiáng)低于外面的大氣壓強(qiáng)，從而形成了一個(gè)負(fù)壓密閉環(huán)境。在干燥筒2內(nèi)部的負(fù)壓密閉環(huán)境中，煤料顆粒內(nèi)部毛細(xì)孔中的內(nèi)在水以液態(tài)滲流或先蒸發(fā)再擴(kuò)散形式脫除，這些過程均與界面水蒸汽分壓有關(guān)。環(huán)境真空度越高，界面水蒸氣分壓越小，內(nèi)在水的脫除速度越大，另外，根據(jù)開爾文公式，相同干燥溫度下，環(huán)境壓強(qiáng)越低，水蒸汽分壓越低，能夠脫水的煤中孔隙尺寸越小，內(nèi)在水分脫除的越徹底。所以，干燥筒2內(nèi)的負(fù)壓干燥環(huán)境使煤料中的水分高效、深度和快速脫除，而且需要的熱能少。
[0036](4)煤料在干燥筒2內(nèi)部經(jīng)過松散和干燥后進(jìn)入螺旋排料器3。在螺旋排料器3的螺旋葉片5的旋轉(zhuǎn)過程中，從截頭圓錐部分到圓柱部分煤料再次被推動(dòng)前行并受到擠壓，在螺旋排料器3的圓柱部分形成充滿整個(gè)空間的被壓實(shí)的圓柱狀煤料，從而起到了自密封作用。由于煤料連續(xù)排出，所以可以持續(xù)保持自密封狀態(tài)。最后，煤料從螺旋排料器3的出料口 13排出，使其含水量降低為10%以下。
[0037]最后需要說明的是，以上文字和附圖描述了本發(fā)明的主要結(jié)構(gòu)特征和工作原理，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述【具體實(shí)施方式】的的限制，在不脫離本發(fā)明基本設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，對本發(fā)明所做的多種變形方式也應(yīng)該在本發(fā)明的的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，包括依次配合連接的螺旋給料器(I)、干燥筒(2)與螺旋排料器(3)，其特征在于:螺旋給料器(I)和螺旋排料器(3)都包括圓柱部分和截頭圓錐部分，其中螺旋給料器(I)的圓柱部分與干燥筒(2)連接，螺旋排料器(3)的截頭圓錐部分與干燥筒(2)連接； 螺旋給料器(I)的截頭圓錐部分設(shè)置入料口(12)，螺旋排料器(3)的圓柱部分的末端設(shè)置出料口(13); 螺旋給料器(I)和螺旋排料器(3)內(nèi)部設(shè)置螺旋葉片(5)，相鄰所述螺旋葉片(5)之間的螺距沿著從截頭圓錐部分到圓柱部分的方向逐漸遞減； 中心熱氣管(4)沿中心軸線方向貫穿螺旋給料器(I)和螺旋排料器(3)，螺旋給料器(I)和螺旋排料器(3)內(nèi)部的螺旋葉片(5)都與中心熱氣管(4)固定連接； 在干燥筒(2)內(nèi)部，干燥筒(2)兩端各設(shè)置一個(gè)與中心軸線垂直且直徑小于干燥筒(2)直徑的中空圓盤(17)，兩所述中空圓盤(17)相對的一側(cè)通過直型熱交換管(18)固定連接并貫通，兩所述中空圓盤(17)的另一側(cè)在其圓心處分別與中心熱氣管(4)固定連接并貫通； 在干燥筒(2)內(nèi)部，至少3塊煤料刮板(6)與中心軸線平行并環(huán)繞干燥筒(2)內(nèi)壁等間距均勻布置，每塊所述煤料刮板(6)的兩端分別與兩中空圓盤(17)的邊緣固定連接； 螺旋葉片(5)、煤料刮板(6)、中空圓盤(17)、直型熱交換管(18)與中心熱氣管(4)連接為一個(gè)整體，在動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 螺旋排料器(3)的截頭圓錐部分設(shè)置水蒸氣外排口(7)，所述水蒸氣外排口(7)通過真空栗(8)與除塵裝置(9)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，其特征在于:至少3個(gè)所述直型熱交換管(18)平行于兩中空圓盤(17)的圓心連接線并沿著中空圓盤(17)上的一個(gè)同心圓均勻布置;按照前述方式沿著中空圓盤(17)上的至少3個(gè)不同直徑的同心圓布置直型熱交換管(18)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，其特征在于:干燥筒(2)夕卜部包裹保溫層(10)，在干燥筒(2)和保溫層(10)之間沿干燥筒(2)外壁纏繞環(huán)形熱氣管(Il)04.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，其特征在于:所述煤料刮板(6)與干燥筒(2)內(nèi)壁相距l(xiāng)-10mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，其特征在于:所述螺旋給料器(I)和螺旋排料器(3)的內(nèi)壁與螺旋葉片(5)外緣相距5-20_。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，其特征在于:所述除塵裝置(9)為旋風(fēng)除塵器或濕式除塵器。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，其特征在于:按照螺旋給料器(I)在上和螺旋排料器(3)在下的方式，安裝時(shí)使中心熱氣管(4)與水平面成5-20°傾角。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自密封式低階煤負(fù)壓干燥裝置，其特征在于:所述動(dòng)力系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、離合器、齒輪組和軸承，動(dòng)力系統(tǒng)帶動(dòng)中心熱氣管(4)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號】F26B25/00GK105841478SQ201610233011
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年2月12日
【發(fā)明人】榮令坤, 白春華, 張金山, 趙靖琳, 郭振坤
【申請人】內(nèi)蒙古科技大學(xué)