CN106052322A - 一种节气型保护气体干燥箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤样检测装置技术领域，尤其涉及一种节气型保护气体干燥箱，包括多个干燥腔体、主进气管、主排气管以及控制单元，多个干燥腔体的气体通道串联设置，主进气管用于为多个干燥腔体通入保护气体，使用后的保护气体通过主排气管排出，每个干燥腔体均设有加热元件，控制单元用于控制每个加热元件的加热速率以及主进气管的通断。本发明提供的节气型保护气体干燥箱实现了保护气体的多次利用，大大节约了保护气体的使用量，节约了成本，降低了操作人员的劳动强度。保护气体由一个干燥腔体进入另一个干燥腔体时带有部分热量，起到了预热的效果，缩短了保护气体进入的干燥腔体升温的时间，从而降低了电能的消耗，进一步节约了成本。

Description

一种节气型保护气体干燥箱

技术领域

本发明涉及煤样检测装置技术领域，尤其涉及一种节气型保护气体干燥箱。

背景技术

煤的化学组成由有机的烃类物质和无机物质组成，其中煤中的水分是最容易发生变化的组分。煤的水分是评价煤炭经济价值的最基本的指标，因为煤中水分的变化会造成其它组分的含量或发热量的变化，对煤的检质、计量、验收、管理等产生一定的影响。同时煤中有大量水分时，不仅煤的有用成分减少，而且大量水分在燃烧时，吸收大量的热成为水蒸气被白白地蒸发掉，并使烟气量增加，加大了排烟损失及排风机的能耗，据统计水分对燃烧的影响比灰分还大。煤的水分还直接影响煤的使用、运输和储存。煤的水分增加，煤中有用成分相对减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量。煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。特别是冬季寒冷地区，经常发生冻车，影响卸车，影响生产，影响车皮周转，加剧了运输的紧张。煤的水分也容易引起煤炭粘仓而减小煤仓容量，甚至发生堵仓事故。

因此，准确测定煤中水分对电力生产管理及经营管理意义重大。传统的全水测定都在化验室的煤质水分分析仪器中进行测定。为了测定煤中水分的含量，需要把装有煤的称量瓶放入干燥腔体内干燥，使煤中的水分快速蒸发，但是对于温度极其敏感的煤种，极易被氧化，需要通入保护气体——氮气，使保护气体把腔体内的空气挤出，达到煤样周围全是保护气体的状态，从而防止其氧化。现有的通氮干燥腔体主要有以下两种形式：一种是直接在鼓风干燥腔体的基础上，直接接入气管，充当通氮干燥腔体；另一种是包含多个干燥腔体的干燥箱，每个腔体上分别设置通入氮气的通道，每个腔体分别控制。第一种通氮干燥腔体整个腔体内充满氮气，当被测煤样较少时，严重浪费了氮气的有效使用量，增加了成本。第二种虽然解决了因被测煤样量小而浪费大量氮气的问题，但是当样品数量多时，相应开启的箱体也增加，氮气直接排出到大气中的量也增加，因此，对氮气的消耗也很大。上述两种干燥腔体均存在氮气没有回收利用，氮气量消耗大，间接加大了化验人员对气瓶搬运的劳动负担；且排出的氮气带有一定的热量，对热量也是一种浪费。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有技术中干燥箱保护气体消耗量大无法回收利用的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种节气型保护气体干燥箱，包括多个干燥腔体、主进气管、主排气管以及控制单元，多个所述干燥腔体的气体通道串联设置，所述主进气管用于为多个所述干燥腔体通入保护气体，使用后的保护气体通过主排气管排出，每个所述干燥腔体均设有加热元件，所述控制单元用于控制每个所述加热元件的加热速率以及主进气管的通断。

根据本发明，每个所述干燥腔体均包括进气管和排气管，相邻两个干燥腔体中靠近所述主进气管的一个干燥腔体的排气管与另一干燥腔体的进气管通过连通管路相连接，且所述连通管路上设有干燥单元。

根据本发明，所述连通管路上设有与所述干燥单元沿保护气体的流动方向依次设置的过滤单元。

根据本发明，所述主进气管的进气口处还设有通断阀。

根据本发明，所述主进气管上沿保护气体的流动方向上依次设有流量调节阀以及流量显示计。

根据本发明，所述干燥腔体包括放样腔体以及用于为所述放样腔体加热的加热元件；所述放样腔体的一侧设有内层隔板，所述内层隔板的一侧与所述放样腔体的侧壁形成进气通道，所述内层隔板的另一侧与所述放样腔体的侧壁形成放样空间，且所述内层隔板上设有与所述放样空间连通的进气口；所述放样腔体设有开口的一侧设有密封门；所述进气管通过所述进气通道与所述进气口相连通；还包括与所述放样空间相连通的排气管；所述加热元件设于所述放样腔体的外壁上。

根据本发明，所述进气管、排气管以及所述温度检测元件均设于所述放样腔体的与设有所述密封门的一侧相对的一侧；所述进气口设于放样腔体的侧壁上靠近所述密封门的一侧。

根据本发明，所述放样腔体内设有温度检测元件。

根据本发明，还包括控制箱，所述控制单元设于所述控制箱内，所述控制箱上设有与所述温度检测元件以及所述流量显示计连接的显示单元，所述控制箱上还设有操作面板。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明提供的节气型保护气体干燥箱多个干燥腔体的气体通道串联设置，使用时保护气体在流经所有的干燥腔体后通过主排气管排出，实现了保护气体的多次利用，大大节约了保护气体的使用量，节约了成本，降低了操作人员的劳动强度。并且保护气体由一个干燥腔体进入另一个干燥腔体时带有部分热量，起到了预热的效果，缩短了保护气体进入的干燥腔体升温的时间，从而降低了电能的消耗，进一步节约了成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的节气型保护气体干燥箱的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的节气型保护气体干燥箱的内部管路示意图；

图3是本发明实施例提供的干燥腔体的结构示意图。

图中：101：干燥腔体；102：控制箱；1021：显示单元；1022：操作面板；103：主进气管；104：主排气管；105：干燥单元；106：过滤单元；107：流量调节阀；108：流量显示计；109：通断阀；1：放样腔体；2：保温层；3：进气口；4：内层隔板；5：进气管；6：排气管；7：密封门；8：外壳体；9：温度检测元件；10：密封条；11：加热元件；12：阻挡件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图3所示，本发明实施例提供的一种节气型保护气体干燥箱，包括多个干燥腔体101、主进气管103、主排气管104以及控制单元，多个干燥腔体101的气体通道串联设置，主进气管103用于为多个干燥腔体101通入保护气体，使用后的保护气体通过主排气管104排出，每个干燥腔体101均设有加热元件11，控制单元用于控制每个加热元件11的加热速率以及主进气管103的通断。当多个干燥腔体101同时使用时，保护气体由第一个干燥腔体101排出后进入第二个干燥腔体101，第二个干燥腔体101排出后再进入第三个干燥腔体101，最终保护气体在流经所有的干燥腔体101后通过主排气管104排出，实现了保护气体的多次利用，大大节约了保护气体的使用量，节约了成本，降低了操作人员的劳动强度。并且保护气体由一个干燥腔体101进入另一个干燥腔体101时带有部分热量，起到了预热的效果，缩短了保护气体进入的干燥腔体101升温的时间，从而降低了电能的消耗，进一步节约了成本。

进一步地，本实施例中每个干燥腔体101均包括进气管5和排气管6，相邻两个干燥腔体101中靠近主进气管103的一个干燥腔体的排气管6与另一干燥腔体的进气管5通过连通管路相连接，且连通管路上设有干燥单元105。设置干燥单元105可以对使用过的保护气体进行干燥，避免保护气体携带水分进入下一干燥腔体101。优选地，本实施例中连通管路上设有与干燥单元105沿保护气体的流动方向依次设置的过滤单元106。过滤单元106可以对进入干燥腔体的保护气体进行过滤，保证进入干燥腔体101的保护气体是洁净的，避免气体中携带的杂质对煤样的检测造成影响。例如在干燥单元105采用的干燥剂为粉末状时，过滤单元106可以过滤掉保护气体中的粉末。

进一步地，本实施例中的主进气管103的进气口处还设有通断阀109。设置通断阀109可以控制是否向主进气管103中通入保护气体。

进一步地，本实施例中主进气管103上沿保护气体的流动方向上依次设有流量调节阀107以及流量显示计108。通过流量调节阀107和流量显示计108可以对通入干燥腔体101内的气体流量进行调节。

进一步地，如图3所示，本实施例的干燥腔体101包括放样腔体1以及用于为放样腔体1加热的加热元件11。优选地，本实施例中放样腔体1采用铜制成，但并不限于此，也可以采用其他热传导效率高的材料制作，如铝等。放样腔体1的一侧设有内层隔板4，内层隔板4的一侧与放样腔体1的侧壁形成进气通道，内层隔板4的另一侧与放样腔体1的侧壁形成放样空间，且内层隔板4上设有与放样空间连通的进气口3。本实施例提供的保护气体干燥腔体还包括与放样空间相连通的排气管6，进气管5通过进气通道与进气口3相连通；放样腔体1设有开口的一侧设有密封门7。本发明实施例提供的干燥腔体101放样腔体1与内层隔板4之间留有间隙形成了进气通道，气体经过进气通道后进入放样空间，可以实现对保护气体的预热，有利于放样空间尽快达到干燥所需的温度，消耗的氮气量少，达到干燥温度时间短。进一步地，本实施例中加热元件11设于放样腔体1的外壁上。加热元件11直接设置在放样腔体1的外壁上，热量直接传递到放样腔体1内，加热速度快，加热元件11的设置位置并不限于设置外放样腔体1的外壁上，也可以设置在放样腔体1内。优选地，本实施例中的加热元件11为电加热丝。电加热丝可以平铺设置形成大面积加热模式，升温快，使放样腔体1内温度场更加均匀。并且，通过设置在进风通道处的电加热丝可以将流过电加热丝的保护气体进行加热，进而使保护气体具有较好的干燥效果。

进一步地，本实施例中进气管5、排气管6以及温度检测元件9均设于放样腔体1的与设有密封门7的一侧相对的一侧。优选地，进气口3设于放样腔体1的侧壁上靠近密封门7的一侧，排气口4设于放样腔体1上与密封门7相对的一侧。进气管5设置在与密封门7相对的一侧，进气口3设置在靠近密封门7的一侧，延长了保护气体通过的时间，可以达到保护气体充分预热的目的。进气口3设置在靠近密封门7的一侧，排气管6设置在与密封门7相对的一侧，保护气体能够挤出放样腔体1内的空气，避免形成死角区域，有利于保护气体尽快的充满整个放样腔体1。

进一步地，本实施例中放样腔体1与内层隔板4之间形成的进气通道内还设有多个间隔设置的阻挡件12。设置阻挡件12可以延长保护气体进入进气口3的时间，使得保护气体能够充分预热。

进一步地，本实施例中放样腔体1的外侧设有保温层2。设置保温层能够减少热量的散失，提高升温速度，减少能源消耗。保温层2的外侧还设有包覆保温层2的外壳体8。优选地，本实施例中外壳体8为不锈钢钢板，外壳体8也可以采用普通钢板或镀锌钢板等其他材质制成。设置外壳体8对保温层2起到保护的作用。

进一步地，本实施例中放样腔体1内设有温度检测元件9。温度检测元件9用于检测是否达到干燥温度，达到干燥温度后将样品放入放样腔体1内进行干燥。

进一步地，本实施例中节气型保护气体干燥箱还包括控制箱102，控制单元设于控制箱102内，控制箱102上设有与温度检测元件9以及流量显示计108连接的显示单元1021，控制箱102上还设有操作面板1022。显示单元1021可以显示各个干燥腔体101内的温度以及气体流量，设置操作面板1022可以根据需要对干燥腔体101内的温度以及气体流量进行调节。优选地，本实施例中的多个干燥腔体101依次叠放，控制箱102设置干燥腔体101的下方，干燥腔体101的密封门7与控制箱102的按钮设置在同一侧。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种节气型保护气体干燥箱，其特征在于：包括多个干燥腔体、主进气管、主排气管以及控制单元，多个所述干燥腔体的气体通道串联设置，所述主进气管用于为多个所述干燥腔体通入保护气体，使用后的保护气体通过主排气管排出，每个所述干燥腔体均设有加热元件，所述控制单元用于控制每个所述加热元件的加热速率以及主进气管的通断。

2.根据权利要求1所述的节气型保护气体干燥箱，其特征在于：每个所述干燥腔体均包括进气管和排气管，相邻两个干燥腔体中靠近所述主进气管的一个干燥腔体的排气管与另一干燥腔体的进气管通过连通管路相连接，且所述连通管路上设有干燥单元。

3.根据权利要求2所述的节气型保护气体干燥箱，其特征在于：所述连通管路上设有与所述干燥单元沿保护气体的流动方向依次设置的过滤单元。

4.根据权利要求1所述的节气型保护气体干燥箱，其特征在于：所述主进气管的进气口处还设有通断阀。

5.根据权利要求1所述的节气型保护气体干燥箱，其特征在于：所述主进气管上沿保护气体的流动方向上依次设有流量调节阀以及流量显示计。

6.根据权利要求5所述的节气型保护气体干燥箱，其特征在于：所述干燥腔体包括放样腔体以及用于为所述放样腔体加热的加热元件；所述放样腔体的一侧设有内层隔板，所述内层隔板的一侧与所述放样腔体的侧壁形成进气通道，所述内层隔板的另一侧与所述放样腔体的侧壁形成放样空间，且所述内层隔板上设有与所述放样空间连通的进气口；所述放样腔体设有开口的一侧设有密封门；所述进气管通过所述进气通道与所述进气口相连通；还包括与所述放样空间相连通的排气管；所述加热元件设于所述放样腔体的外壁上。

7.根据权利要求6所述的节气型保护气体干燥箱，其特征在于：所述进气管、排气管以及所述温度检测元件均设于所述放样腔体的与设有所述密封门的一侧相对的一侧；所述进气口设于放样腔体的侧壁上靠近所述密封门的一侧。

8.根据权利要求6所述的节气型保护气体干燥箱，其特征在于：所述放样腔体内设有温度检测元件。

9.根据权利要求8所述的节气型保护气体干燥箱，其特征在于：还包括控制箱，所述控制单元设于所述控制箱内，所述控制箱上设有与所述温度检测元件以及所述流量显示计连接的显示单元，所述控制箱上还设有操作面板。