CN102645086B

CN102645086B - 一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置

Info

Publication number: CN102645086B
Application number: CN201210099343.9A
Authority: CN
Inventors: 孔祥伟; 礼宾; 陈晓光; 原培新; 王伟峰; 蒲广峡; 张金茹
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2032-04-06
Also published as: CN102645086A

Abstract

一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置，属于机械化工技术领域。本发明提供一种处理量大，干燥后褐煤含水量低，用于褐煤干燥的大型振动流化床装置。本发明包括具有出气口和进料口的上箱体、具有进气口和出料口的下箱体，所述上箱体与下箱体的内壁设置有保温层，并通过软连接相连；所述上箱体固定设置在上箱体支架上，所述下箱体的底部设置有调节支座和激振器，内部设置有分布板和加强横梁，外侧设置有加强筋。

Description

一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置

技术领域

本发明属于机械化工技术领域，特别是涉及一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置，用于褐煤的干燥提质。

背景技术

由于石油资源的渐渐枯竭，煤炭的重要性又重新被人们提到议事日程。低阶煤是一种煤化程度最低的矿产煤。据国际地质学家不完全统计，全球低阶煤地质储量大约为4万亿吨，占全球煤炭总量的40％左右，其主要分布在亚洲、欧洲以及北美洲。低阶煤在我们国家的储存量也是比较高的，大约占煤炭总量的40％左右。低阶煤特点是水分高，挥发分高，燃烧热值低。所以低阶煤不易长途运输，容易自燃。低阶煤的高效、清洁、安全的利用也就自然得到了人们的关注。而无论对低阶煤采用什么处理工艺，都面临低阶煤脱水的问题。目前世界上低阶煤丰富的国家都正在寻求如何高效对低阶煤进行脱水的技术方法，这也是我国乃至世界急需解决的重大问题。

目前低阶煤干燥的方式主要是滚筒式的，其换热效率低，干燥时间长。在各种换热方法中，对流流化的换热换质的效率最高。但由于低阶煤的处理量非常大，因此开发先进的大型低阶煤干燥振动流化床设备，对于提高低阶煤的市场利用，降低低阶煤运输成本，提高安全性具有重要意义。

目前，世界多褐煤的国家都正在寻求如何高效对褐煤进行脱水的技术方法，这也是我国乃至世界急需解决的重大问题。国内外现有的褐煤干燥技术主要有：

1.多管回转式干燥技术

2.流化床干燥技术

3.热压脱水工艺

4.机械脱水法

5.床混式干燥工艺

6.低温烟气振动流化床干燥技术

自上世纪80年代中期，振动流化床技术开始应用于干燥行业，但是由于其机械结构和技术的限制，流化床的宽度不超过2m。因此，每小时的处理量不超过30吨，对于这种流化床根本满足不了褐煤干燥产量的需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种处理量大，干燥后褐煤含水量低的用于褐煤干燥的大型振动流化床装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置，包括具有出气口和进料口的上箱体、具有进气口和出料口的下箱体，所述上箱体与下箱体的内壁设置有保温层，并通过软连接相连；所述上箱体固定设置在上箱体支架上，所述下箱体的底部设置有调节支座和激振器，内部设置有分布板和加强横梁，外侧设置有加强筋。

所述激振器与激振板相连接，所述激振板与下箱体的侧板相连接，带动整个流化床振动。

所述分布板由小矩形条缝孔板组成，所述条缝孔板由两侧具有压板条的边框和条形筛网组成；条缝孔板之间通过压板及螺栓相连接。

所述加强横梁设置为上横梁、中横梁和下横梁，所述分布板通过螺栓固定在上横梁上。

所述流化床装置的主体结构采用板梁结构，板和梁采用环槽铆钉连接。

所述加强横梁和加强筋通过环槽铆钉固定在下箱体的侧板上。

所述激振器采用下置双轴式惯性激振器。

本发明的有益效果：

1、本发明的振动流化床装置宽度达3～4m，长度达6～8m，分布板面积达到了18～32m²；采用了上、下箱体分离的结构，中间采用软连接相连，下箱体单独参与振动；设计中充分考虑了褐煤的易燃性，无死角，并且无剩料；

2、传统的振动流化床多采用整体振动的方式，但是对于大型的振动流化床，由于其重量巨大，整体振动会造成更大的能量耗费，设备的可靠性下降；为避免此类问题，增加可靠性，减少能量的损失，本发明的振动流化床装置采用上箱体静止不参振的结构形式；

3、本发明的振动流化床装置摆脱了振动流化床的箱体式、拉筋式、框架式三种传统结构，为提高振动流化床的强度、刚度和稳定性，本发明采用了加强横梁加固；同时本发明采用了一种新的布置方式，在下箱体的内部布置有上、中、下三层横梁来解决振动流化床的稳定和强度问题；

4、传统的振动流化床多采用焊接的方式进行连接，易产生应力集中现象，在振动的情况下容易给机器造成严重的损害，影响设备的使用寿命，造成重大的经济财产损失和安全隐患，对于大型振动流化床，这种危害会变的更加严重；本发明的振动流化床装置采用环槽铆钉和螺栓相配合的连接方式，克服了传统制作大型振动流化床方式带来的应力集中问题，避免了在振动之中对设备造成损害，延长了设备的使用寿命；

5、本发明的分布板由条缝孔板拼接组成，采用模块化设计，条缝孔板之间通过压板及螺栓固定，采用压板拼接方式拼接成大型分布板，使其易于维护，更换；本发明的振动流化床分布板的宽度达3～4m，长度达6～8m，如此大的分布板在制作以及维护中会面临着很大的困难；本发明将大分布板划分为若干的小条缝孔板，然后再将其连接在一起，完成整个大型分布板的制作，降低了制作难度，增加了分布板磨损后的可维修性；

6、本发明的条缝孔板由两侧具有压板条的边框和条形筛网组成，条缝孔板之间通过压板及螺栓固定相连接；褐煤在干燥提质时，产生的化学成分对振动流化床的分布板造成较为严重的腐蚀，本发明对褐煤的干燥过程产物进行分析，舍弃了传统的网筛和孔筛，采用了条形筛网，不仅增加了分布板的耐磨性、刚度和强度，同时克服了分布板易磨损、承重小的缺点；减少了更换分布板的频率，可创造巨大的经济效益；

7、本发明的振动流化床的激振器采用下置双轴式惯性激振器，其构件较少、结构简单、可靠性较高；激振板与振动流化床的连接方式为侧面连接，使传力面积较大，减少了侧板承受的应力；

8、褐煤干燥的热源一般为烟气或煤气，在干燥的过程中由于挥发分从褐煤中大量的分离出来，振动流化床的连接处均需要进行密封；本发明采用高温密封胶来进行密封，减少了干燥时泄露的风险；

9、褐煤干燥需要大量的热，而且对于温度是有一定限制的，由于振动流化床的内外温差比较大，所以保温是至关重要的；本发明采用内部保温的形式，在上箱体与下箱体的内壁设置有保温层，保温层采用镶嵌石棉层及内壁上涂高温隔热涂料层的方式进行保温；这样就减少甚至防止热量对外界的散失，节省了能量，而且增大了对褐煤的干燥效率；

10、振动流化床的振动与分布板的角度与物料的运动速度有着直接的关系，本发明为了能够扩大装置的使用范围，在下箱体的底部安装有调节支座，用以调节振动流化床的角度，以使物料的运动速度能够达到最佳的状态，从而控制褐煤的干燥速率。

经试验证明：本发明的振动流化床装置的褐煤处理量达每小时150吨以上，干燥后褐煤含水量低于10％。

本发明将传统的振动流化床应用于褐煤的干燥上，得到了将热废烟气利用，高效，大型化，环保，安全，设备简单，经济等多个第一。

附图说明

图1为本发明的振动流化床装置的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明的振动流化床装置的条缝孔板连接处的结构示意图；

图4为本发明的振动流化床装置的条缝孔板的结构示意图；

图5为本发明的振动流化床装置的箱体内保温的结构示意图；

图6为本发明的振动流化床装置的激振板与激振器连接处的结构示意图；

图7为本发明的振动流化床装置的调节支座的结构示意图；

图中，1-出料口，2-软连接，3-上箱体，4-出气口，5-进料口，6-下箱体，7-上横梁，8-进气口，9-中横梁，10-下横梁，11-调节支座，12-侧板，13-分布板，14-加强筋，15-联轴器，16-激振板，17-激振器，18-上箱体支架，19-转动轴，20-螺栓，21-压板，22-边框，23-筛网，24-压板条，25-石棉层，26-高温隔热涂料层，27-加强横梁，28-保温层，29-条缝孔板，30-电机底座，31-上夹体，32-下夹体，33-橡胶弹簧，34-下座板，35-支座。

具体实施方式

如图1～6所示，一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置，包括具有出气口4和进料口5的上箱体3、具有进气口8和出料口1的下箱体6，所述上箱体3与下箱体6的内壁设置有保温层28，并通过软连接2相连；所述上箱体3固定设置在上箱体支架18上，实现振动时上箱体3不参与振动，减少了干燥能量消耗；所述下箱体6的底部设置有调节支座11和激振器17，内部设置有分布板13和加强横梁27，外侧设置有加强筋14。

所述激振器17通过联轴器15及转动轴19与激振板16相连接，所述激振板16与下箱体6的侧板12相连接，带动整个流化床振动。所述分布板13由小矩形条缝孔板29组成，所述条缝孔板29由两侧具有压板条24的边框22和条形筛网23组成；条缝孔板29之间通过压板21及螺栓20相连接。所述加强横梁27设置为上横梁7、中横梁9和下横梁10，所述分布板13通过螺栓20固定在上横梁7上。所述流化床装置的主体结构采用板梁结构，板和梁采用环槽铆钉连接。所述激振板16通过螺栓与下箱体6的侧板12相连接。所述加强横梁27和加强筋14通过环槽铆钉固定在下箱体6的侧板上，所述激振器17采用下置双轴式惯性激振器。下箱体通过设计了独特的内隔热结构和梁散热结构，实现了利用普通钢板和钢管进行350°高温的干燥。

本发明采用高温密封胶来进行密封，减少了干燥时泄露的风险。本发明采用内部保温的形式，在上箱体3与下箱体6的内壁设置有保温层28，保温层28采用镶嵌石棉层25及内壁上涂高温隔热涂料层26的方式进行保温。

Claims

1.一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置，其特征在于包括具有出气口和进料口的上箱体、具有进气口和出料口的下箱体，所述上箱体与下箱体的内壁设置有保温层，上箱体与下箱体通过软连接相连；所述上箱体固定设置在上箱体支架上，所述下箱体的底部设置有调节支座和激振器，内部设置有分布板和加强横梁，外侧设置有加强筋；所述分布板由小矩形条缝孔板组成，所述条缝孔板由两侧具有压板条的边框和条形筛网组成；条缝孔板之间通过压板及螺栓相连接；所述激振器与激振板相连接，所述激振板与下箱体的侧板相连接，带动整个流化床振动；所述加强横梁设置为上横梁、中横梁和下横梁，所述分布板通过螺栓固定在上横梁上。

2.根据权利要求1所述的一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置，其特征在于所述流化床装置的主体结构采用板梁结构，板和梁采用环槽铆钉连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置，其特征在于所述加强横梁和加强筋通过环槽铆钉固定在下箱体的侧板上。

4.根据权利要求1所述的一种用于褐煤干燥的大型振动流化床装置，其特征在于所述激振器采用下置双轴式惯性激振器。