CN105241696A - 煤炭制样系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤炭制样系统，包括用于缩分煤炭的定质量缩分装置、用于移动缩分后的煤炭的提升装置和用于烘干缩分后的煤炭的烘干装置，烘干装置包括：用于承载煤炭并带动煤炭旋转的煤炭旋转机构、设置在煤炭旋转机构上方的煤炭烘干机构和煤炭除尘机构以及设置在煤炭旋转机构下方的煤炭称重机构，其中，煤炭旋转机构包括具有多个工位的旋转支架和设置在旋转支架上的用于承载煤炭的托盘容器；煤炭烘干机构包括罩设在旋转支架上方的烘干罩和与烘干罩相连通用于传送热源的烘干管道。利用上述本发明的煤炭制样系统，能够提高煤炭制样的效率，以及保证煤炭制样过程中的无污染。

Description

煤炭制样系统

技术领域

本发明涉及煤炭制样技术领域，更为具体地，涉及一种煤炭制样系统。

背景技术

随着工业科技的发展，煤炭被广泛应用于电厂、化肥厂、酒精厂、陶瓷厂、煤气厂、钢厂、水泥厂等涉及发电、冶金、制造、锅炉等多个领域。但是，当今市场中煤炭的质量十分不稳定，为了使煤炭得到更大程度的利用，对环境污染程度更小，煤炭检测、煤炭化验成为煤炭应用过程中不可缺少的环节。

煤炭制样系统的诞生，除了能满足普通煤种的正常破碎缩分的功能外，还能从根本上解决传统的破碎制样设备在破碎含水份较高和粘度较大的特殊煤种时所存在的易堵易粘问题，有效保证了制样质量，提高了制样效率，并且还可以作为火车、汽车、皮带采样机配套的制样系统。

现今，主要采用皮带传送在线式热风机、箱体式烘干机对煤炭进行烘干，烘干后送入煤炭制样系统。但前述两种烘干方式存在以下问题：

1、皮带传送在线式热风机烘干的方式污染较大，设备的使用寿命较短并且无法对煤炭质量进行实时监控，无法保证煤炭检测的准确性。

2、箱体式烘干机需要将制样煤炭统一存放在容器中才能对该煤炭进行烘干，导致烘干时间较长，从而无法满足大批量多批次的煤炭制样要求。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种煤炭制样系统，以解决现有上述背景技术中所提出的问题。

本发明提供的煤炭制样系统包括用于缩分煤炭的定质量缩分装置、用于移动缩分后的煤炭的提升装置和用于烘干缩分后的煤炭的烘干装置，烘干装置包括：用于承载煤炭并带动煤炭旋转的煤炭旋转机构、设置在煤炭旋转机构上方的煤炭烘干机构和煤炭除尘机构以及设置在煤炭旋转机构下方的煤炭称重机构，其中，

煤炭旋转机构包括：具有多个工位的旋转支架和设置在旋转支架上的用于承载煤炭的托盘容器；

煤炭烘干机构包括：罩设在旋转支架上方的烘干罩和与烘干罩相连通用于传送热源的烘干管道。

此外，优选的方案是，煤炭旋转机构还包括分割器和电动机，分割器固定在旋转支架的底面，带动旋转支架旋转；电动机与分割器连接，用于驱动分割器旋转。

另外，优选的方案是，旋转支架包括四个工位，在每个工位上设置一个托盘容器，且两个相邻工位之间的转角为90°。

此外，优选的方案是，煤炭除尘机构包括除尘装置和吸尘管道，除尘装置固定在烘干罩上，用于吹拂托盘容器上残留的煤粉；吸尘管道与烘干罩连通，用于吸收托盘容器上残留的煤粉。

再者，优选的方案是，四个工位包括三个烘干工位和一个除尘工位；其中，烘干罩对应设置在烘干工位的上方，除尘装置对应设置在除尘工位的上方。

另外，优选的方案是，除尘装置为风刀。

此外，优选的方案是，煤炭称重机构包括称重气缸和重量传感器，称重气缸用于将托盘容器托举出烘干工位；重量传感器用于对托盘容器中烘干后的煤炭进行称重。

另外，优选的方案是，定质量缩分装置包括第一皮带机和第二皮带机，在第一皮带机和第二皮带机之间设置有缩分器和四分器；第一皮带机位于第二皮带机的上方；缩分器位于四分器的上方，四分器的入料口对应缩分器的出料口；缩分器的入料口对应于第一皮带机的尾端；四分器的出料口对应于第二皮带机的首端。

此外，优选的方案是，缩分器为翻板式缩分器，由气缸或电机驱动工作，通过电器控制气缸或电机的工作时间，从而控制翻板式缩分器在摆动两侧的停留时间。

另外，优选的方案是，在第一皮带机和第二皮带机的底部分别设置有称重传感器，以及在第一皮带机上设置有暂存仓。

与现有的煤炭制样机相比，本发明的有益效果体现在：

1、在烘干过程中，多批次煤炭存放在托盘容器中由分隔器驱动旋转，逐一进行接料烘干，能够有效地提高煤炭制样的效率，比传统的箱体式烘干方式效率提高50％。

2、采用托盘容器传送煤炭和采用煤炭称重机构对煤炭进行称重，可以对煤炭的重量进行实时监控检测，保证了煤炭检测的可靠性和准确性。

3、采用多烘干工位、与烘干工位对应的多烘干罩及煤炭除尘机构，实现煤炭的多批次烘干并且可以对煤炭产生的煤粉进行回收，以保证煤炭在生产过程中无污染。

4、本发明完全实现自动化运行，制样过程无人值守，改善工作环境，减轻工人劳动强度。

5、能够提高全员工作效率，避免出现人工操作误差，保证煤样的制样精度，提高制样结果的可靠性和科学性。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的煤炭制样系统的整体结构示意图；

图2为根据本发明实施例的定质量缩分装置的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的煤炭制样系统的工艺流程示意图；

图4为根据本发明实施例的烘干装置的结构示意图；

图5为根据本发明实施例的煤炭烘干机构和煤炭除尘机构的结构示意图；

图6为根据本发明实施例的煤炭旋转机构的结构示意图。

其中的附图标记包括：分割器1、法兰盘2、电动机3、旋转支架4、托盘容器5、烘干管道6、烘干罩7、除尘装置8、吸尘管道9、分气块10、煤炭称重机构11、自动控制单元12、上料皮带13、锤式破碎机14、一级对辊破碎机15、Z型皮带机16、暂存仓17、第一皮带机18、定质量缩分器19、第二皮带机20、弃料皮带21、水分样瓶22、二级对辊破碎机23、提升装置24、振动八分器25、存查样瓶26、烘干装置27、提升机28、振动二分器29、气动蝶阀30、研磨机31、真空出料机32、二分器33、第一称重传感器34、第二称重传感器35、翻板式缩分器36、四分器37。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供的煤炭制样系统包括定质量缩分装置、提升装置和烘干装置。

如图1所示，煤炭制样系统还包括上料皮带13、锤式破碎机14、一级对辊破碎机15和Z型上料皮带16，上料皮带13倾斜设置，其低处为入料口，高处为出料口，自动控制单元12设置在上料皮带13入料口的一侧，用于控制送料装置(图未示出)将制样煤炭倒入上料皮带13的入料口，在上料皮带13出料口的下方设置锤式破碎机14和一级对辊破碎机15，一级对辊破碎机15紧靠于锤式破碎机14的下部，锤式破碎机14和一级对辊破碎机15用于破碎上料皮带13输送来的煤炭，Z形皮带机16的低端设置在一级对辊破碎机15的下方，而高端设置在定质量缩分装置的上方。

如图2所示，定质量缩分装置包括：暂存仓17、第一皮带机18、定质量缩分器19、第二皮带机20、第一称重传感器34和第二称重传感器35，暂存仓17设置在第一皮带机18上，第二皮带机20设置在第一皮带机18的下方，而定质量缩分器19设置在第一皮带机18和第二皮带机20之间，定质量缩分器19包括翻板式缩分器36和四分器37，四分器37位于翻板式缩分器36一侧出料口的下方，第一皮带机18和第二皮带机20按照传输方向分为首端和尾端，翻板式缩分器36的入料口对应于第一皮带机18传输方向的尾端，翻板式缩分器36的一侧出料口对应于四分器37的入料口，四分器37的出料口对应于第二皮带机20传输方向的首端。在第一皮带机18的底部设置有第一称重传感器34，第二皮带机20的底部设置有第二称重传感器35。

需要说明的是，翻板式缩分器36通过电机或气缸驱动翻板左右摆动，实现对煤炭的缩分，即通过电器控制气缸或电机的工作时间，从而控制翻板式缩分器36的翻板在摆动两侧停留时间(即切割时间)的不同以此来调节缩分比例，缩分后一部分废料通过翻板式缩分器36的废料口进入到弃料皮带，另一部分料通过出料口进入四分器37，缩分后四分之一的煤样落到第二皮带机20上进行称重后进入设置在其下方的二级对辊破碎机23，对第二皮带机20输送的煤碳进行破碎。

再参照图1，提升装置24设置在二级对辊破碎机23的一侧，用于将二级对辊破碎机23破碎后的煤炭运送给振动八分器25进行缩分，缩分后八分之一的煤样输送到烘干装置27中对煤炭进行烘干。在烘干装置27的另一侧设置有提升机28，用于将烘干装置27烘干的煤炭倒入振动二分器29中，振动二分器29的一个出料口通过料管与气动蝶阀30连通，另一个出料口与研磨机31连通，气动蝶阀30通过料管与研磨机31连通，真空出料机32还分别与研磨机31和二分器33连通。

结合图3，本发明的工艺流程为：在使用煤炭制样系统时，启动自动控制单元12，将需制样的煤炭倒入上料皮带13的入料口，煤炭进入到锤式破碎机14中进行破碎，然后落入到下方的一级对辊破碎机15中进行破碎，煤炭破碎后落到Z型皮带机16的皮带面上，然后启动Z型皮带机16，陆续将煤炭运送到暂存仓17中，待全部煤炭运送完成后，设置在第一皮带机18下方的第一称重传感器34开始称重，并将煤炭质量数据通过通信线路传送给自动控制单元12进行计算，自动控制单元12按照煤炭质量与需要取得的煤样的质量计算缩分比例、切割次数和切割时间；计算出的数据转化成控制信号通过通信线路分别传送给第一皮带机18、定质量缩分器19和第二皮带机20，定质量缩分器19包括翻板式缩分器36和四分器37，按照计算出的切割次数调节翻板式缩分器36的翻板的切割间隔时间，达到在料流上全断面均匀截取的目的，以取得规定质量的煤样。定质量缩分器19将煤样分为三部分，分别为从翻板式缩分器36的废料口排出的弃料、水分样和一般煤样，其中弃料送入到弃料皮带21，然后送到室外弃料仓，不小于预设质量(例如1.25Kg)的水分样送入到水分样瓶22中，水分样瓶22上盖后送到化验室，一般煤样落到第二皮带机20上，同时设置在第二皮带机20下方的第二称重传感器35开始称重，时时将数据传至自动控制单元12进行计算并校验翻板式缩分器36的切割次数和切割间隔时间，如有误差进行调整，切割完成后，启动第二皮带机20，将煤样送至二级对辊破碎机23中进行破碎，破碎后的一般煤样落入到提升装置24的料仓内，待一般煤样破碎完成后，提升装置24移动至振动八分器25的入料口位置，开始对振动八分器25进行喂料工作，振动八分器25将煤样分为三部分，其中1/8为用于烘干的研磨用煤样，1/4为存查样，存查样送入到存查样瓶26内，存查样瓶26上盖后送到化验室，其余为弃样，弃样送入到弃料皮带21，然后送到室外弃料仓，研磨用煤样落入到烘干装置27的烘干托盘中，然后进行称重，烘干装置27对研磨用煤样进行烘干工作，每20分钟再对研磨用煤样进行一次称重，两次称重的质量变化不超过0.1％后，将研磨用煤样倒入到提升机28的畚斗中，启动提升机28，将研磨用煤样倒入到振动二分器29中，研磨用煤样被平均分成两部分，其中一部分直接进入到研磨机31的研磨钵中，另一部分暂存在气动蝶阀30上部的料管中。启动研磨机31进行清洗研磨机31工作，在研磨机31研磨一分钟后启动真空出料机32将研磨后的煤样吸出并送入到弃料皮带21，关闭真空出料机32，完成清洗工作，然后打开气动蝶阀30，剩余的煤样进入到研磨机31的研磨钵中研磨，研磨完成后启动真空出料机32将研磨后的煤样吸出并通过二分器33均分为两份，送入到两个存查样瓶26中。

上述内容说明了本发明的结构和工作原理，而本发明的重点在于烘干装置，下面将结合附图详细说明本发明中的烘干装置。

图4示出了根据本发明实施例的烘干装置的结构。

本发明实施例提供的烘干装置包括煤炭旋转机构、煤炭烘干机构、煤炭除尘机构和煤炭称重机构。煤炭旋转机构用于承载煤炭，并带动承载的煤炭旋转；煤炭烘干机构设置在煤炭旋转机构的上方，用于对煤炭旋转机构承载的煤炭进行烘干；煤炭除尘机构也设置在煤炭旋转机构的上方，用于对煤炭旋转机构进行除尘处理；煤炭称重机构设置在煤炭旋转机构的下方，用于对煤炭旋转机构承载的煤炭进行称重。

如图4所示，煤炭旋转机构包括分割器1和电动机3，电动机3与分割器1连接，用于驱动分割器1旋转。

再参考图6，煤炭旋转机构还包括旋转支架4和托盘容器5，托盘容器5设置在旋转支架4上，用于承载煤炭，此处，旋转支架4起到支撑托盘容器5的作用，旋转支架4设置在分割器1的顶部，分割器1包括法兰盘2，旋转支架4通过法兰盘2与分割器1连接，分割器1旋转时会带动与其连接的旋转支架4旋转，旋转支架4带动托盘容器5转动，从而实现煤炭的转动。

为了提高煤炭的烘干效率，在旋转支架4设置多个(例如：4个)工位，相邻两个工位之间的转角为90°，在每个工位上设置一个托盘容器5，四个工位中的三个相邻的工位为烘干工位，通过煤炭烘干机构对托盘容器5中的煤炭进行烘干，剩下的一个工位为除尘工位，通过煤炭除尘机构对托盘容器5进行除尘，也就是说，分割器1同时带动四个工位旋转，三个工位用于烘干，另一个工位用于除尘，通过多个工位进行煤炭烘干，从而提高煤炭的烘干效率。

需要说明的是，托盘容器5中煤炭先进行烘干处理，烘干后的煤炭送入下一工序后，再对托盘容器5进行除尘处理，托盘容器5并非固定在旋转支架4上，在承载煤炭或卸载煤炭时，托盘容器5被推入或推出固定支架4。

图5示出了煤炭烘干机构和煤炭除尘机构的结构。如图5所示，煤炭烘干机构包括烘干管道6和烘干罩7。再参考图4，烘干管道6设置在托盘容器5的正上方，用于将热源传送到烘干罩7中；烘干罩7设置在烘干管道6和托盘容器5之间，烘干罩7的数量与工位的数量一致，也就是说，每个托盘容器5的上方分别对应设置一个烘干罩7，与三个烘干工位对应的烘干罩7分别与烘干管道6连通，三个烘干罩7同时对三个托盘容器5中的煤炭进行烘干，另一个烘干罩与除尘工位对应，用于对托盘容器5进行除尘。

煤炭除尘机构包括除尘装置8和吸尘管道9，除尘装置8固定在烘干罩7上，面对托盘容器5的一面，用于吹拂托盘容器5中残留的煤粉；而吸尘管道9设置在烘干罩7的上方，且与除尘工位对应的烘干罩7连通，吸尘管道9通过烘干罩7吸收除尘装置8吹拂起的煤粉。

需要说明的是，由于煤粉具有静电，会吸附在托盘容器5上，如果只通过吸尘管道9和烘干罩7的配合无法回收吸附在托盘容器5上的煤粉，因此，本发明先采用除尘装置8吹拂吸附在托盘容器5上的煤粉，然后再通过吸尘管道9和烘干罩7的配合对吹拂起的煤粉进行回收。

在本发明的一个具体实施方式中，采用风刀作为除尘装置8，风刀可以产生强大的气流，吹拂起附在托盘容器5上的煤粉，本发明也可以采用其它的能够产生强大气流的设备作为除尘装置。

从图5中可以看出，烘干管道6和吸尘管道9为两套独立的管道，两套管道通过分气块10汇合到一起，与烘干罩7连通，对于烘干工位来说，烘干罩7起到烘干煤炭的作用，对应除尘工位来说，烘干罩7起到回收煤粉的作用。

从图4中还可以看出，煤炭称重机构11设置在旋转支架4的底部，对应于烘干工位的位置，该烘干工位为除尘工位的上一个工序的工位。例如：旋转支架4包括东、南、西、北四个工位，四个工位的工序为顺时针，除尘工位为北工位，则煤炭称重机构11所对应的烘干工位为西工位。

煤炭称重机构11可以包括称重气缸和重量传感器(图中未示出)，重量传感器用于对烘干后的煤炭进行称重，称重气缸用于将符合重量要求的煤炭从托盘容器5中到倒入煤炭制样系统的下一工序中，如果烘干后的煤炭不符合重量要求，则继续进行烘干操作。煤炭称重机构对烘干后的煤炭进行测量，通过实时监控的数据进行判定，从而对煤炭的烘干时间进行实时调整，大大减少了煤炭的烘干时间。

上述内容详细说明了组成本发明煤炭制样系统的煤炭旋转机构、煤炭烘干机构、煤炭除尘机构和煤炭称重机构的结构和工作原理，下面将前述四个机构整合在一起，整体对本发明煤炭制样系统的烘干装置的工作原理进行说明。

本发明提供的烘干装置的工作原理为：首批煤炭从入料口处灌注到托盘容器5中，由接料机构将托盘容器5运送至旋转支架4上，由分割器1带动托盘容器5转位，转位后的煤炭开始烘干，当首批煤炭烘干一段时间后，第二批制样煤炭由接料机构将第二组托盘容器5运送至旋转支架4上，然后进行烘干，依次循环。当首批煤炭转位到煤炭称重机构11上方的工位时，煤炭称重机构11对烘干后的煤炭进行测量，如果煤炭符合重量要求，则称重气缸将托盘容器5托举出烘干工位，流转到下一工序。空的托盘容器5由分割器1转位到除尘工位，由除尘装置8吹拂托盘容器5中的残留煤粉，由吸尘管道9回收残留煤粉，清理后的托盘容器5再次进行接料，依次循环。从而实现多批次煤炭的烘干操作。

以上内容，详细说明了本发明提供的煤炭制样系统的结构以及工作原理，通过旋转支架上的多个工位实现煤炭的多批次烘干，以提高煤炭的烘干效率；并通过煤炭称重机构实时监控检测煤炭的重量，以保证煤炭检测的可靠性和准确性；通过煤炭除尘机构实现煤炭在生产过程中无污染。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种煤炭制样系统，包括用于缩分煤炭的定质量缩分装置、用于移动缩分后的煤炭的提升装置和用于烘干缩分后的煤炭的烘干装置，其特征在于：

所述烘干装置包括：用于承载煤炭并带动煤炭旋转的煤炭旋转机构、设置在所述煤炭旋转机构上方的煤炭烘干机构和煤炭除尘机构以及设置在所述煤炭旋转机构下方的煤炭称重机构，其中，

所述煤炭旋转机构包括：具有多个工位的旋转支架和设置在所述旋转支架上的用于承载煤炭的托盘容器；

所述煤炭烘干机构包括：罩设在所述旋转支架上方的烘干罩和与所述烘干罩相连通用于传送热源的烘干管道。

2.如权利要求1所述的煤炭制样系统，其特征在于，所述煤炭旋转机构还包括：

分割器，所述分割器固定在所述旋转支架的底面，带动所述旋转支架旋转；

电动机，所述电动机与所述分割器连接，用于驱动所述分割器旋转。

3.如权利要求1所述的煤炭制样系统，其特征在于，

所述旋转支架包括四个工位，在每个工位上设置一个托盘容器，且两个相邻工位之间的转角为90°。

4.如权利要求3所述的煤炭制样系统，其特征在于，所述煤炭除尘机构包括：

除尘装置，所述除尘装置固定在所述烘干罩上，用于吹拂所述托盘容器上残留的煤粉；

吸尘管道，所述吸尘管道与所述烘干罩连通，用于吸收所述托盘容器上残留的煤粉。

5.如权利要求4所述的煤炭制样系统，其特征在于，

所述四个工位包括三个烘干工位和一个除尘工位；其中，所述烘干管道对应设置在所述烘干工位的上方，所述除尘装置和所述吸尘管道对应设置在所述除尘工位的上方。

6.如权利要求4所述的煤炭制样系统，其特征在于，

所述除尘装置为风刀。

7.如权利要求1所述的煤炭制样系统，其特征在于，所述煤炭称重机构包括：

称重气缸，所述称重气缸用于将所述托盘容器托举出所述烘干工位；

重量传感器，所述重量传感器用于对所述托盘容器中烘干后的煤炭进行称重。

8.如权利要求1所述的煤炭制样系统，其特征在于，所述定质量缩分装置包括：第一皮带机和第二皮带机，在所述第一皮带机和所述第二皮带机之间设置有缩分器和四分器；其中，

所述第一皮带机位于所述第二皮带机的上方；

所述缩分器位于所述四分器的上方，所述四分器的入料口对应所述缩分器的出料口；

所述缩分器的入料口对应于所述第一皮带机的尾端；

所述四分器的出料口对应于所述第二皮带机的首端。

9.如权利要求8所述的煤炭制样系统，其特征在于，

所述缩分器为翻板式缩分器，由气缸或电机驱动工作，通过电器控制所述气缸或所述电机的工作时间，从而控制所述翻板式缩分器在摆动两侧的停留时间。

10.如权利要求8所述的煤炭制样系统，其特征在于，

在所述第一皮带机和所述第二皮带机的底部分别设置有称重传感器，以及在所述第一皮带机上设置有暂存仓。