CN106335721A - 物料预处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于物料处理设备技术领域，公开了一种物料预处理装置，包括：壳体和至少一个设置在所述壳体侧壁的腔体；其中，所述腔体由外立面和物料挡板围成，所述物料挡板倾斜伸入所述壳体内；所述腔体底部形成有与所述壳体侧壁呈一定倾斜角度的照射区；所述腔体顶部开有窗口，从所述窗口进入的电磁波可照射至所述照射区。本发明提供的物料预处理装置可保证物料连续顺畅地向下输送，同时可安全高效地对物料进行非接触式地预处理，既保证了物料输送的效率和可靠性，又可均匀处理大范围的物料，有效去除物料中的水分等杂质，提升物料品质和流动性。

Description

物料预处理装置
技术领域
本发明涉及物料处理设备技术领域，特别涉及一种物料预处理装置。
背景技术
在工农业领域，大批量的物料在使用前都需要采用大型容器进行储存和输送，典型的物料容器一般在顶部设有进料口而在底部设有出料口。对固态物料来说，从进料口到出料口的移动过程通常是个缓慢的过程，其间由于容器结构或物料性状等原因，还时常会发生拥塞，这严重影响了物料的输送效率，增大了设备运营成本。
现有技术中为充分利用物料在容器中移动的过程，会在该过程中对物料进行预处理。以燃煤为例，预处理会采用吹风或加热等手段去除煤炭中的湿气，提高煤炭的品质和燃烧效率，同时使煤炭不易结块、向下的输送更为顺畅。但是现有的预处理方式一般需要在容器侧壁设置横向的开口以便处理装置接触物料，这些横向的开口在实际工作中往往会分散物料向下的压力，使得物料下行不畅，流动性不顺，甚至会从开口溢出；另外，处理装置与物料直接接触也会影响物料向下输送，而且因接触面积有限，很难实现充分、均匀的预处理；此外，在物料预处理过程中也容易产生有害物质或不良气体。
因此，如何设计一种在保证物料输送的情况下进行均匀高效的预处理，并使得能量辐射、物料的流动以及有害物质的去除这三种达到最优的处理方式的装置便成为了亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何在保证物料输送的情况下进行均匀高效的预处理，并使得能量辐射、物料的流动以及有害物质的去除三者达到最优的处理方式。
为解决上述问题，本发明提供了一种物料预处理装置，包括：壳体和至少一个设置在所述壳体侧壁的腔体；其中，所述腔体由外立面和物料挡板围成，所述物料挡板倾斜伸入所述壳体内；所述腔体底部形成有与所述壳体侧壁呈一定倾斜角度的照射区；所述腔体顶部开有窗口，从所述窗口进入的电磁波可照射至所述照射区。
优选地，所述装置由所述壳体围成柱状容器，其上部开有进料口，下部开有出料口。
优选地，所述倾斜角度为20～45°。
优选地，所述腔体底部的所述照射区面积大于所述腔体顶部的所述窗口面积。
优选地，所述装置还包括：至少一个排气管，所述排气管设置在壳体和/或腔体上。
优选地，所述腔体中充入一定量的惰性气体、氮气或二氧化碳气体。
优选地，多个腔体设置在所述壳体的至少一个侧面上。
优选地，各个所述腔体的设置高度不同。
优选地，多个所述腔体的所述物料挡板与所述壳体内壁一起形成连续弯折的倾斜通道。
优选地，所述装置还包括流量控制器。
与现有技术相比，本发明提供的物料预处理装置可保证物料连续顺畅地向下输送，同时可安全高效地对物料进行非接触式地预处理，既保证了物料输送的效率和可靠性，又可均匀处理大范围的物料，有效去除物料中的水分等杂质，提升物料品质和流动性。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中所述物料预处理装置的结构示意图；
图2为本发明另一个优选实施例中所述物料预处理装置的结构示意图；
图3为本发明再一个优选实施例中所述物料预处理装置的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例为实施本发明的较佳实施方式，所述描述是以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围应当以权利要求所界定者为准，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。
现有技术中的物料预处理装置一般通过横向开口置入处理装置，开口和置入物会影响物料向下输送的流动效果，同时由于置入物接触面积有限，预处理效果并不理想。本发明提供了一种新型的物料预处理装置，一方面使用电磁波(EMR，electromagnetic radiation)进行非接触式的预处理，另一方面通过适当倾斜的设计保证了物料的正常输送，有效提高了物料预处理与输送的效率和可靠性。以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，物料预处理装置包括：壳体1和至少一个设置在所述壳体侧壁的腔体；其中，所述腔体由外立面和物料挡板6围成，所述物料挡板倾斜伸入所述壳体1内；所述腔体底部形成有与所述壳体侧壁呈一定倾斜角度2的照射区；所述腔体顶部开有窗口4，从所述窗口4进入的电磁波3可照射至所述照射区。
采用上述设计，一方面，倾斜的物料挡板6可形成斜面，使物料在重力的作用下不受腔体的影响而顺利向下并均匀的移动；另一方面，采用电磁波(比如微波等)照射进行非接触式的预处理，可均匀处理大范围的物料，有效去除物料中的水分等杂质，提升物料品质和流动性。
在图1的优选实施例中，物料预处理装置由壳体1围成柱状容器(圆柱、方柱或其他任意形状柱状体)，其上部开有进料口，下部开有出料口，腔体外立面与壳体侧壁相连接。在本发明的优选实施例中，腔体底部照射区物料面与壳体侧壁(同时也是腔体的外立面)形成的锐角角度(即上述倾斜角度2)为20～45°。电磁波3由微波发生器(图中未示出)产生，通过波导物引入窗口进而照射到物料上。优选地，腔体底部的照射区面积大于腔体顶部的窗口面积；更优选地，腔体呈喇叭口状。窗口4采用可使电磁波以最小衰减具有辐射或透射的材料制成。
采用电磁波对物料进行预处理，会形成一定的挥发物，比如灰尘、水分或其他杂质，这些挥发物一方面会吸收微波能量影响预处理效果，另一方面还会影响物料的品质，因而需要将其去除。在图1的优选实施例中，物料预处理装置进一步包括至少一个排气管5，排气管5优选设置在壳体和/或腔体上。排气管通过负压或可变级别的真空来使预处理产生的挥发物(比如烟气、蒸汽或废气等)排出而又不让物料溢出。进一步可同时将一定量的惰性气体、氮气或二氧化碳等气体充入腔体，使腔体产生压力促进反应气体从排气管排出。优选地，气体从窗口充入，可清空窗口区并防止处理过程可能引起的物料燃烧。
图1展示了在壳体设置一个腔体的实施方式，在其他优选的实施例中，如图2、3所示，还可在壳体设置多个腔体。腔体可设置在壳体的同侧(如图2所示)，也可在壳体的相对两侧分别设置(如图3所示)，或者在壳体的多个侧面分别设置(剖面图无法展示，故未示出)，当多个腔体设置在同侧或异侧时，其倾斜角度优选设为为相同角度。优选地，各腔体设置高度不同；更优选地，设置在多个侧面的腔体高度依次递减。多个腔体的物料挡板与壳体内壁一起形成连续弯折的倾斜通道，比如图3中的“之”字形通道，或者连续“S”形，使得物料自然而连续地在通道内均匀顺利向下流动。
此外，物料的输送可由流量控制器控制，流量控制器一方面可控制物料向下输送的流量，另一方面还可控制物料暴露在微波辐射下的预处理时间。在本发明一个典型的实施例中，流量控制器可以是对设置在出料口处的传送带的速度进行控制的设备；在其他实施例中，也可以采用通道区域可变的出料口来控制单位时间的物料流出量。通过控制输入的电磁波的功率以及控制物料的流量，本发明可精确控制对物料照射预处理的能量，从而使装置内的反应条件(比如除湿和提纯的温度等)达到预定目标，保证了预处理的稳定性和可靠性。
与现有技术相比，本发明提供的物料预处理装置可保证物料连续顺畅地向下输送，同时可安全高效地对物料进行非接触式地预处理，既保证了物料输送的效率和可靠性，又可均匀处理大范围的物料，有效去除物料中的水分等杂质，提升物料品质和流动性。仍以燃煤为例，采用本发明的装置对煤炭进行预处理后，可实现预热并降低煤炭中的杂质含量，大幅提升煤炭的燃烧效率；减少燃烧时污染物排放量；同时使煤炭可自然顺畅地向下输送且不易拥塞、溢出或结块，也大幅提升了物料输送的效率和可靠性。
虽然以上结合优选实施例对本发明进行了描述，但本领域的技术人员应该理解，本发明所述的方法和系统并不限于具体实施方式中所述的实施例，在不背离由所附权利要求书限定的本发明精神和范围的情况下，可对本发明作出各种修改、增加、以及替换。

Claims (10)

1.一种物料预处理装置，其特征在于，所述装置包括：壳体和至少一个设置在所述壳体侧壁的腔体；其中，
所述腔体由外立面和物料挡板围成，所述物料挡板倾斜伸入所述壳体内；
所述腔体底部形成有与所述壳体侧壁呈一定倾斜角度的照射区；
所述腔体顶部开有窗口，从所述窗口进入的电磁波可照射至所述照射区。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置由所述壳体围成柱状容器，其上部开有进料口，下部开有出料口。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倾斜角度为20～45°。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述腔体底部的所述照射区面积大于所述腔体顶部的所述窗口面积。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：至少一个排气管，所述排气管设置在所述壳体和/或所述腔体上。
6.如权利要求1或5所述的装置，其特征在于，所述腔体中充入一定量的惰性气体、氮气或二氧化碳气体。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，多个所述腔体设置在所述壳体的至少一个侧面上。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，各个所述腔体的设置高度不同。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，多个所述腔体的所述物料挡板与所述壳体内壁一起形成连续弯折的倾斜通道。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括流量控制器。
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