CN113340669A - 用于libs煤质在线分析的全自动粉管采样装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置及方法，包括具有若干个吸料口、负压吸风口、下料口和脉冲反吹滤芯口的真空吸料罐、通过长距离管线与吸料口一一对应相连通的若干个煤粉管道、与负压吸风口相连通的涡流风机、与下料口相连通的落料组件以及与脉冲反吹滤芯口相连通的第二反吹组件，长距离管线沿煤粉取料方向依次设有手动球阀、带第一电磁阀的第一二通气动球阀、第一反吹组件和带第二电磁阀的第二二通气动球阀，涡流风机与负压吸风口之间还设有与大气相连通且带第三电磁阀的第一三通气动球阀。发明中对煤粉管道远距离快速自动切换采样，最终能够满足多通道快速取样且零混样，最终能实现粉管的高效采样。

Description

用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置及方法

技术领域

本发明涉及煤质在线分析领域的采样装置，尤其涉及一种用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置及方法。

背景技术

现有技术中煤质下线分析在进行分析数据时，所用的煤样需人工从煤质粉管的出粉口处取样后，再运输至煤质分析仪中，而在运输过程中会造成煤粉泄漏，造成仪器内外部空气质量很差；同时当取完一种煤样后，会有残留煤粉堆积在煤质粉管的出粉口处，当进行下一次其他煤粉取样时，会造成煤样污染，严重影响分析仪器的测量数据的准确性以及使用寿命；并且现有的技术中每次取完一次煤粉后存积的煤粉需要人工进行定时清理，在分析数据较多时，现场差不多3小时清理一次煤粉，效率低下，严重影响生产。

因此，亟待解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种适用于长距离取粉且可有效避免煤粉残留污染后续煤粉的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置。

本发明的第二目的是提供一种用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置的采样方法。

技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，包括具有若干个吸料口、负压吸风口、下料口和脉冲反吹滤芯口的真空吸料罐、通过长距离管线与吸料口一一对应相连通的若干个煤粉管道、与负压吸风口相连通用于产生负压吸力的涡流风机、与下料口相连通的落料组件以及与脉冲反吹滤芯口相连通用于清理真空吸料罐内煤粉的第二反吹组件，所述长距离管线沿煤粉取料方向依次设有手动球阀、带第一电磁阀的第一二通气动球阀、用于清理至煤粉管道处的管线内煤粉的第一反吹组件和带第二电磁阀的第二二通气动球阀，所述涡流风机与负压吸风口之间还设有与大气相连通且带第三电磁阀的第一三通气动球阀；手动球阀打开，涡流风机启动，第一电磁阀得电第一二通气动球阀导通并发出电信号，第三电磁阀得电第一三通气动球阀切换至负压吸风口，在涡流风机的负压吸力作用下煤粉管道的煤粉通过长距离管线吸入真空吸料罐内；煤粉吸完后第二电磁阀得电第二二通气动球阀关闭，第三电磁阀延时得电第一三通气动球阀切换至大气，涡流风机处于空负载状态；第一反吹组件工作将煤粉吹回煤粉管道内。

其中，所述第一反吹组件包括位于长距离管线上的带第四电磁阀的第二三通气动球阀，该第二三通气动球阀的一通接口上依次连接有旋启式单向阀、第一气包和第一脉冲式电磁阀；第一反吹组件工作时第四电磁阀得电，第二三通气动球阀切换至第一气包处，第一脉冲式电磁阀连续工作打开旋启式单向阀将煤粉管道的出粉口至第二三通气动球阀之间管线内的煤粉吹回煤粉管道内。

优选的，所述第一二通气动球阀和第二三通气动球阀之间设置有带第五电磁阀的第三三通气动球阀，该第三三通气动球阀的一通接口与大气相连通；第一电磁阀得电第一二通气动球阀关闭并发出电信号，第四电磁阀和第五电磁阀同时得电，第三三通气动球阀切换至大气，第二三通气动球阀切换至取料导通状态；第三电磁阀得电将第一三通气动球阀切换至负压吸风口，涡流风机启动，将第三三通气动球阀至真空吸料罐之间管线内的煤粉吸入真空吸料罐内。

再者，所述落料组件包括与下料口依次相连通的落料可视管和落料下灰管，以及位于落料可视管和落料下灰管之间的带第六电磁阀的气缸控制阀板。

进一步，所述落料可视管上设置有带第七电磁阀的第一振打器。

优选的，所述落料下灰管上设置有带第八电磁阀的第二振打器。

再者，所述第二反吹组件包括依次与脉冲反吹滤芯口相连通的第二气包和第二脉冲式电磁阀。

进一步，所述真空吸料罐内设有均布的若干个钛管滤芯。

优选的，所述长距离管线为伴热管线，该长距离管线的距离至少有30m。

本发明一种用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置的采样方法，包括如下步骤：

(1)、打开手动球阀，开始取样，启动涡流风机，第一电磁阀得电第一二通气动球阀导通并发出电信号，第三电磁阀得电第一三通气动球阀切换至负压吸风口，在涡流风机的负压吸力作用下煤粉管道的煤粉通过长距离管线吸入真空吸料罐内；

(2)、煤粉吸完后第二电磁阀得电第二二通气动球阀关闭，第三电磁阀延时得电第一三通气动球阀切换至大气，涡流风机处于空负载状态；第一反吹组件工作时第四电磁阀得电，第二三通气动球阀切换至第一气包处，第一脉冲式电磁阀连续工作打开旋启式单向阀将煤粉管道的出粉口至第二三通气动球阀之间管线内的煤粉吹回煤粉管道内；

(3)、第一电磁阀得电第一二通气动球阀关闭并发出电信号，第四电磁阀和第五电磁阀同时得电，第三三通气动球阀切换至大气，第二三通气动球阀切换至取料导通状态；第三电磁阀得电将第一三通气动球阀切换至负压吸风口，涡流风机启动，将第三三通气动球阀至真空吸料罐之间管线内的煤粉吸入真空吸料罐内；

(4)、第二电磁阀、第三电磁阀和第五电磁阀同时得电，第二二通气动球阀切换至关闭，第一三通气动球阀切换至大气，第三三通气动球阀切换至取料导通状态，真空吸料罐取料完成，通过落料可视管观察取料状态；第六电磁阀得电气缸控制阀板打开，煤样沿着落料可视管和落料下灰管下落；第七电磁阀和第八电磁阀得电，第一振打器和第二振打器振动加快下料直至下料完成；

(5)、第二脉冲式电磁阀得电，第二气包中的瞬时脉冲将吸附在真空吸料罐中钛罐滤芯上的煤粉清理完成。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

(1)、本发明利用手动球阀打开，涡流风机启动，第一电磁阀得电第一二通气动球阀导通并发出电信号，第三电磁阀得电第一三通气动球阀切换至负压吸风口，在涡流风机的负压吸力作用下煤粉管道的煤粉通过长距离管线吸入真空吸料罐内；煤粉吸完后第二电磁阀得电第二二通气动球阀关闭，第三电磁阀延时得电第一三通气动球阀切换至大气，涡流风机处于空负载状态；第一反吹组件工作将煤粉吹回煤粉管道内，清理煤粉管道出粉口与手动球阀之间的管道处易堆积煤粉；

(2)、本发明利用第一电磁阀得电第一二通气动球阀关闭并发出电信号，第四电磁阀和第五电磁阀同时得电，第三三通气动球阀切换至大气，第二三通气动球阀切换至取料导通状态；第三电磁阀得电将第一三通气动球阀切换至负压吸风口，涡流风机启动，将第三三通气动球阀至真空吸料罐之间管线内的煤粉吸入真空吸料罐内，清理长距离管线内剩余煤粉；

(3)、本发明利用第二反吹组件清理真空吸料罐内煤粉；

(4)、本发明中对煤粉管道远距离快速自动切换采样，最终能够满足多通道快速取样且零混样，大大降底了人员的工作量且避免了人为误差。

附图说明

图1为本发明中一条煤粉管道的结构示意图；

图2为本发明中多条煤粉管道的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明一种用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置包括真空吸料罐1、长距离管线2、若干个煤粉管道，涡流风机4、手动球阀5、第一电磁阀6、第一二通气动球阀7、第一反吹组件、第二反吹组件、第二电磁阀8、第二二通气动球阀9和落料组件。

真空吸料罐1上设有若干个吸料口101、负压吸风口102、下料口103和脉冲反吹滤芯口104，真空吸料罐1内设有均布的若干个钛管滤芯29。其中每一个吸料口101通过长距离管线对应设置连接一条煤粉管道，长距离管线为伴热管线，该长距离管线的距离至少有30m，本发明可取距离为30m、40m或者50m。本发明可设置6条煤粉管道，分别为煤粉管道3A、煤粉管道3B、煤粉管道3C、煤粉管道3D、煤粉管道3E和煤粉管道3F，在采样过程中，每一条煤粉管道内的煤样可以是相同煤样，有可以是不同煤样。

长距离管线2沿煤粉取料方向(即煤粉管道出粉口至吸料口方向)依次设有手动球阀5、第一二通气动球阀7、第三三通气动球阀18、第二三通气动球阀13和第二二通气动球阀9。煤粉管道出粉口与手动球阀之间的管道距离大致有10cm，属于易堆积煤粉的地方。第一二通气动球阀7上设置有用于控制通断的第一电磁阀6，第一二通气动球阀7的动力源为压缩空气。第三三通气动球阀18的一通接口与大气相连通，第三三通气动球阀18上设有用于控制通断的第五电磁阀17，第三三通气动球阀18的动力源为压缩空气。第二三通气动球阀13上设置有用于控制通断的第四电磁阀12，第二三通气动球阀13的动力源为压缩空气，该第二三通气动球阀13的一通接口上依次连接有旋启式单向阀14、第一气包15和第一脉冲式电磁阀16，第一脉冲式电磁阀16的动力源为压缩空气。第二二通气动球阀9上设有控制通断的第二电磁阀8，第二二通气动球阀9的动力源为压缩空气。

涡流风机4与负压吸风口102相连通，涡流风机4用于产生负压吸力，涡流风机4与负压吸风口102之间还设有第一三通气动球阀11，第一三通气动球阀11上设置有用于控制通断的第三电磁阀10，第一三通气动球阀11的动力源为压缩空气，第一三通气动球阀11的一通接口与大气相连通。

落料组件与下料口103相连通，落料组件包括落料可视管19、落料下灰管20、第六电磁阀21、气缸控制阀板22、第七电磁阀23、第一振打器24、第八电磁阀25、第二振打器26、第二气包27和第二脉冲式电磁阀28。落料可视管19和落料下灰管20依次与下料口103相连接，其中落料可视管19为透明体，可在外面透过落料可视管19观察到内部的落料情况。落料可视管19和落料下灰管20之间设置有可开闭的气缸控制阀板22，气缸控制阀板22的动作由第六电磁阀21控制。落料可视管19上设置有带第七电磁阀23的第一振打器24，第一振打器24工作可加快落料可视管19内煤样下落。落料下灰管20上设置有带第八电磁阀25的第二振打器26，第二振打器26工作时可加快落料下灰管20内煤样下落。

第二反吹组件与脉冲反吹滤芯口104相连通，第二反吹组件用于清理真空吸料罐内煤粉，第二反吹组件包括依次与脉冲反吹滤芯口104相连通的第二气包27和第二脉冲式电磁阀28。第二脉冲式电磁阀28的动力源为压缩空气。

以煤粉管道3A为例，一种用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置的采样方法，包括如下步骤：

(1)、打开手动球阀5，开始取样，启动涡流风机4，第一电磁阀6得电第一二通气动球阀7导通并发出电信号，第三电磁阀10得电第一三通气动球阀11切换至负压吸风口102，在涡流风机4的负压吸力作用下煤粉管道3A的煤粉通过长距离管线2吸入真空吸料罐1内；

(2)、煤粉吸完后第二电磁阀8得电第二二通气动球阀9关闭，第三电磁阀10延时得电第一三通气动球阀11切换至大气，涡流风机4处于空负载状态；第一反吹组件工作时第四电磁阀12得电，第二三通气动球阀13切换至第一气包15处，第一脉冲式电磁阀16连续工作打开旋启式单向阀14将煤粉管道3A的出粉口至第二三通气动球阀13之间管线内的煤粉吹回煤粉管道3A内；

(3)、第一电磁阀6得电第一二通气动球阀7关闭并发出电信号，第四电磁阀12和第五电磁阀17同时得电，第三三通气动球阀18切换至大气，第二三通气动球阀13切换至取料导通状态；第三电磁阀10得电将第一三通气动球阀11切换至负压吸风口102，涡流风机4启动，将第三三通气动球阀18至真空吸料罐1之间管线内的煤粉吸入真空吸料罐1内；

(4)、第二电磁阀8、第三电磁阀10和第五电磁阀17同时得电，第二二通气动球阀9切换至关闭，第一三通气动球阀11切换至大气，第三三通气动球阀18切换至取料导通状态，真空吸料罐1取料完成，通过落料可视管19观察取料状态；第六电磁阀21得电气缸控制阀板22打开，煤样沿着落料可视管19和落料下灰管20下落；第七电磁阀23和第八电磁阀25得电，第一振打器24和第二振打器26振动加快下料直至下料完成；

(5)、第二脉冲式电磁阀28得电，第二气包27中的瞬时脉冲将吸附在真空吸料罐1中钛罐滤芯29上的煤粉清理完成。

煤粉管道煤粉管道3B、煤粉管道3C、煤粉管道3D、煤粉管道3E和煤粉管道3F的取样方法与煤粉管道3A一致。煤粉管道在每一次取样前均需进行的操作为：第一电磁阀6得电第一二通气动球阀7导通并发出电信号，第四电磁阀12得电，第二三通气动球阀13切换至第一气包15处，第一脉冲式电磁阀16连续工作打开旋启式单向阀14将煤粉管道3A的出粉口至第二三通气动球阀13之间管线内的煤粉吹回煤粉管道3A内，特别是清除煤粉管道出粉口与手动球阀之间的管道中易堆积的煤粉，达到煤粉不混样的目的。

Claims (10)

1.一种用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，其特征在于：包括具有若干个吸料口、负压吸风口、下料口和脉冲反吹滤芯口的真空吸料罐、通过长距离管线与吸料口一一对应相连通的若干个煤粉管道、与负压吸风口相连通用于产生负压吸力的涡流风机、与下料口相连通的落料组件以及与脉冲反吹滤芯口相连通用于清理真空吸料罐内煤粉的第二反吹组件，所述长距离管线沿煤粉取料方向依次设有手动球阀、带第一电磁阀的第一二通气动球阀、用于清理至煤粉管道处的管线内煤粉的第一反吹组件和带第二电磁阀的第二二通气动球阀，所述涡流风机与负压吸风口之间还设有与大气相连通且带第三电磁阀的第一三通气动球阀；手动球阀打开，涡流风机启动，第一电磁阀得电第一二通气动球阀导通并发出电信号，第三电磁阀得电第一三通气动球阀切换至负压吸风口，在涡流风机的负压吸力作用下煤粉管道的煤粉通过长距离管线吸入真空吸料罐内；煤粉吸完后第二电磁阀得电第二二通气动球阀关闭，第三电磁阀延时得电第一三通气动球阀切换至大气，涡流风机处于空负载状态；第一反吹组件工作将煤粉吹回煤粉管道内。

2.根据权利要求1所述的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，其特征在于：所述第一反吹组件包括位于长距离管线上的带第四电磁阀的第二三通气动球阀，该第二三通气动球阀的一通接口上依次连接有旋启式单向阀、第一气包和第一脉冲式电磁阀；第一反吹组件工作时第四电磁阀得电，第二三通气动球阀切换至第一气包处，第一脉冲式电磁阀连续工作打开旋启式单向阀将煤粉管道的出粉口至第二三通气动球阀之间管线内的煤粉吹回煤粉管道内。

3.根据权利要求2所述的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，其特征在于：所述第一二通气动球阀和第二三通气动球阀之间设置有带第五电磁阀的第三三通气动球阀，该第三三通气动球阀的一通接口与大气相连通；第一电磁阀得电第一二通气动球阀关闭并发出电信号，第四电磁阀和第五电磁阀同时得电，第三三通气动球阀切换至大气，第二三通气动球阀切换至取料导通状态；第三电磁阀得电将第一三通气动球阀切换至负压吸风口，涡流风机启动，将第三三通气动球阀至真空吸料罐之间管线内的煤粉吸入真空吸料罐内。

4.根据权利要求1所述的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，其特征在于：所述落料组件包括与下料口依次相连通的落料可视管和落料下灰管，以及位于落料可视管和落料下灰管之间的带第六电磁阀的气缸控制阀板。

5.根据权利要求4所述的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，其特征在于：所述落料可视管上设置有带第七电磁阀的第一振打器。

6.根据权利要求4所述的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，其特征在于：所述落料下灰管上设置有带第八电磁阀的第二振打器。

7.根据权利要求1所述的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，其特征在于：所述第二反吹组件包括依次与脉冲反吹滤芯口相连通的第二气包和第二脉冲式电磁阀。

8.根据权利要求1所述的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，其特征在于：所述真空吸料罐内设有均布的若干个钛管滤芯。

9.根据权利要求1所述的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置，其特征在于：所述长距离管线为伴热管线，该长距离管线的距离至少有30m。

10.一种根据权利要求1至9任一所述的用于LIBS煤质在线分析的全自动粉管采样装置的采样方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、打开手动球阀，开始取样，启动涡流风机，第一电磁阀得电第一二通气动球阀导通并发出电信号，第三电磁阀得电第一三通气动球阀切换至负压吸风口，在涡流风机的负压吸力作用下煤粉管道的煤粉通过长距离管线吸入真空吸料罐内；

(2)、煤粉吸完后第二电磁阀得电第二二通气动球阀关闭，第三电磁阀延时得电第一三通气动球阀切换至大气，涡流风机处于空负载状态；第一反吹组件工作时第四电磁阀得电，第二三通气动球阀切换至第一气包处，第一脉冲式电磁阀连续工作打开旋启式单向阀将煤粉管道的出粉口至第二三通气动球阀之间管线内的煤粉吹回煤粉管道内；

(3)、第一电磁阀得电第一二通气动球阀关闭并发出电信号，第四电磁阀和第五电磁阀同时得电，第三三通气动球阀切换至大气，第二三通气动球阀切换至取料导通状态；第三电磁阀得电将第一三通气动球阀切换至负压吸风口，涡流风机启动，将第三三通气动球阀至真空吸料罐之间管线内的煤粉吸入真空吸料罐内；

(4)、第二电磁阀、第三电磁阀和第五电磁阀同时得电，第二二通气动球阀切换至关闭，第一三通气动球阀切换至大气，第三三通气动球阀切换至取料导通状态，真空吸料罐取料完成，通过落料可视管观察取料状态；第六电磁阀得电气缸控制阀板打开，煤样沿着落料可视管和落料下灰管下落；第七电磁阀和第八电磁阀得电，第一振打器和第二振打器振动加快下料直至下料完成；

(5)、第二脉冲式电磁阀得电，第二气包中的瞬时脉冲将吸附在真空吸料罐中钛罐滤芯上的煤粉清理完成。

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