CN113731859A - 一种防微波泄漏的煤矸石筛选系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种防微波泄漏的煤矸石筛选系统，包括用于传送煤块和矸石混合料的传送装置以及设置于传送装置上方用于对煤块和矸石混合料进行微波加热的微波加热装置；微波加热装置具有进料口和出料口；进料口连接有进料通道；出料口连接有出料通道；进料通道内设有用于吸收和反射进料口泄漏的微波的第一微波抑制组件；出料通道内设有用于吸收和反射出料口泄漏的微波的第二微波抑制组件。本申请通过在进料通道内设置用于吸收和反射进料口泄漏的第一微波抑制组件、并在出料通道内设置用于吸收和反射出料口泄漏的第二微波抑制组件，有利于防止在微波加热装置的进出料端发生微波泄漏，从而有利于保护周围电器免受微波干扰，也有利于防止造成能源损耗。
Description
技术领域
本申请涉及煤矸石处理技术领域，尤其涉及一种防微波泄漏的煤矸石筛选系统。
背景技术
工业生产煤炭需要区分煤块和矸石，筛选并挑出混杂在煤块中的矸石；利用微波加热和热图像筛选煤矸石是现在部分地区选煤厂的主要方式。由于矸石和煤块大小不一，为了使最大的煤或者矸石可以顺利进出微波加热装置，通常在微波加热装置的进出口处预留较大高度的开口，但是这样在进出口处容易产生微波泄漏，对周围电器产生微波干扰，同时也造成能源损耗，为此，本申请提出一种防微波泄漏的煤矸石筛选系统。
发明内容
本申请的目的是针对以上问题，提供一种防微波泄漏的煤矸石筛选系统。
本申请提供一种防微波泄漏的煤矸石筛选系统，包括用于传送煤块和矸石混合料的传送装置以及设置于所述传送装置上方用于对煤块和矸石混合料进行微波加热的微波加热装置；所述微波加热装置具有进料口和出料口；所述进料口连接有进料通道；所述出料口连接有出料通道；所述进料通道内设有用于吸收和反射所述进料口泄漏的微波的第一微波抑制组件；所述出料通道内设有用于吸收和反射所述出料口泄漏的微波的第二微波抑制组件。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述第一微波抑制组件包括沿所述传送装置的传送方向排列的若干第一微波抑制帘；所述第一微波抑制帘包括沿垂直于所述传送装置的传送方向排列的若干第一微波抑制条；所述第一微波抑制条包括第一橡胶层以及设置于所述第一橡胶层相对靠近所述进料口一侧的沿所述第一微波抑制条的长度方向排列的若干第一不锈钢片。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述第一不锈钢片的厚度为1mm。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述第二微波抑制组件包括沿所述传送装置的传送方向排列的若干第二微波抑制帘；所述第二微波抑制帘包括沿垂直于所述传送装置的传送方向排列的若干第二微波抑制条；所述第二微波抑制条包括第二橡胶层以及设置于所述第二橡胶层相对远离所述出料口一侧的沿所述第二微波抑制条的长度方向排列的若干第二不锈钢片。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述第二不锈钢片的厚度为1mm。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述进料通道的顶部以及所述出料通道的顶部分别设有用于吸收微波的石墨烯层。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述出料通道相对远离所述出料口的一侧设有热成像装置；所述热成像装置与控制器相连接；所述热成像装置用于实时获取煤块和矸石混合料的图像数据，并基于其图像数据区分煤块和混合料表面温度；所述控制器用于根据区分的煤块和矸石混合料表面温度识别区分煤块和矸石。
根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述热成像装置的拍摄范围内设置恒温加热PTC热敏电阻；所述恒温加热PTC热敏电阻与所述控制器相连接；所述热成像装置还用于根据实时获取的煤块和矸石混合料的图像数据得到具有最高温度的矸石的温度，并将其发送至控制器；所述控制器根据具有最高温度的矸石的温度调节所述恒温加热PTC热敏电阻的温度。
与现有技术相比，本申请的有益效果：本申请提供的防微波泄漏的煤矸石筛选系统，通过在微波加热装置的进料口端设置进料通道、在微波加热装置的出料口端设置出料通道、并在进料通道内设置用于吸收和反射进料口泄漏的第一微波抑制组件、以及在出料通道内设置用于吸收和反射出料口泄漏的第二微波抑制组件，有利于防止在微波加热装置的进出料端发生微波泄漏，从而有利于保护周围电器免受微波干扰，也有利于防止造成能源损耗；在本申请的某些实施例中，通过在热成像装置的拍摄范围内设置恒温加热PTC热敏电阻，并将恒温加热PTC热敏电阻和热成像装置分别与控制器相连接，控制器可接收热成像装置发送的温度最高的矸石的温度信号，并通过调节施加在所述恒温加热PTC热敏电阻的电流大小来调节所述恒温加热PTC热敏电阻的温度，以使所述恒温加热PTC热敏电阻达到与所述控制器接收到的温度信号相同的温度，从而使得恒温加热PTC热敏电阻可作为温度参照标的，便于与煤块形成对比，从而有利于避免煤块和矸石的误区分，有利于提高煤块和矸石筛选的精确度。
附图说明
图1为本申请实施例提供的防微波泄漏的煤矸石筛选系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的防微波泄漏的煤矸石筛选系统的第一微波抑制组件的局部结构示意图；
图3为本申请实施例提供的防微波泄漏的煤矸石筛选系统的第一微波抑制帘的右视图；
图4为本申请实施例提供的防微波泄漏的煤矸石筛选系统的第二微波抑制组件的局部结构示意图；
图5为本申请实施例提供的防微波泄漏的煤矸石筛选系统的第二微波抑制帘的左视图。
图中所述文字标注表示为：
1、传送装置；2、微波加热装置；201、加热腔室；202、微波发射器；3、进料通道；4、出料通道；5、第一微波抑制帘；501、第一微波抑制条；502、第一橡胶层；503、第一不锈钢片；6、第二微波抑制帘；601、第二微波抑制条；602、第二橡胶层；603、第二不锈钢片；7、石墨烯层；8、红外摄像机；9、支撑架；10、恒温加热PTC热敏电阻。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。
请参考图1，本实施例提供一种防微波泄漏的煤矸石筛选系统，包括传送装置1、以及沿所述传送装置1的传送方向依次设置的微波加热装置2和热成像装置。
所述传送装置1，用于传送煤块和矸石混合料，所述传送装置1为传送带，其传送方向为图1中从左到右的方向，即图1中所述传送带的左端为入料端，右端为出料端。
所述微波加热装置2，位于所述传送装置1的上方，用于对传送至其正下方的煤块和矸石混合料进行微波加热，即用于升高煤块和矸石的温度，使煤块和矸石之间产生温度差，从而有利于以表面温度的不同来对煤块和矸石进行区分。
所述热成像装置，用于实时获取煤块和矸石混合料的图像数据，并基于其图像数据区分煤块和混合料表面温度；煤块的比热容是1.00-1.26KJ/(Kg·K)，矸石的比热容是0.8-0.9KJ/(Kg·K)；煤块的热导率是0.21-0.27W/(m·K)，矸石的热导率是0.10-0.18W/(m·K)，煤块的热导率和比热容比矸石都大，经过微波加热装置2加热后，煤块吸收的热量少，煤块的温度变化小，矸石的温度变化大，煤块和矸石温差明显，在热成像装置下，具有加大温度差的煤块和矸石的热图像会有明显的颜色区别，从而便于对煤块和矸石进行识别区分。
所述微波加热装置2包括底部开口的加热腔室201以及设置在所述加热腔室201内的微波发射器202；所述微波发射器202的发射端朝向所述传送装置1；所述加热腔室201具有进料口和出料口，所述进料口设置在图1中所述加热腔室201的左侧，所述出料口设置在图1中所述加热腔室201的右侧；所述进料口连接有进料通道3；所述出料口连接有出料通道4；所述进料通道3内设有用于吸收和反射所述进料口泄漏的微波的第一微波抑制组件；所述出料通道4内设有用于吸收和反射所述出料口泄漏的微波的第二微波抑制组件。
请参考图2和图3，所述第一微波抑制组件包括沿所述传送装置1的传送方向排列的若干第一微波抑制帘5；所述第一微波抑制帘5的宽度与所述传送装置1的宽度一致；所述第一微波抑制帘5包括沿垂直于所述传送装置1的传送方向排列的若干第一微波抑制条501；相邻的两个所述第一微波抑制条501之间留有较小的间隙，即确保每个所述第一微波抑制条501可以独立被顶起；所述第一微波抑制条501包括第一橡胶层502以及粘合在所述第一橡胶层502一侧的沿所述第一微波抑制条501的长度方向排列的若干第一不锈钢片503，所述第一不锈钢片503的厚度为1mm；所述第一不锈钢片503位于所述第一橡胶层502相对靠近所述加热腔室201的进料口的一侧。
橡胶材料属于能吸收微波的材料，不锈钢材料属于能反射微波的材料，第一微波抑制组件的设置能有效防止加热腔室201内的微波自进料侧泄漏，第一不锈钢片503设置在相对靠近所述加热腔室201的一侧，能够有效防止煤块和矸石混合料在通过进料通道3时，与第一不锈钢片503碰撞产生冲击和异响。
请参考图4和图5，所述第二微波抑制组件包括沿所述传送装置1的传送方向排列的若干第二微波抑制帘6；所述第二微波抑制帘6的宽度与所述传送装置1的宽度一致；所述第二微波抑制帘6包括沿垂直于所述传送装置1的传送方向排列的若干第二微波抑制条601；相邻的两个所述第二微波抑制条601之间留有较小的间隙，即确保每个所述第二微波抑制条601可以独立被顶起；所述第二微波抑制条601包括第二橡胶层602以及粘合在所述第二橡胶层602一侧的沿所述第二微波抑制条601的长度方向排列的若干第二不锈钢片603，所述第二不锈钢片603的厚度为1mm；所述第二不锈钢片603位于所述第二橡胶层602相对远离所述加热腔室201的出料口的一侧。
橡胶材料属于能吸收微波的材料，不锈钢材料属于能反射微波的材料，第二微波抑制组件的设置能有效防止加热腔室201内的微波自出料侧泄漏，第二不锈钢片603设置在相对远离所述加热腔室201的一侧，能够有效防止煤块和矸石混合料在通过进料通道3时，与第二不锈钢片603碰撞产生冲击和异响。
为了进一步增强对自进料口和出料口泄漏的微波的吸收，所述进料通道3的顶部以及所述出料通道4的顶部分别设有用于吸收微波的石墨烯层7。
所述热成像装置为设置在所述传送装置1上方的红外摄像机8；所述红外摄像机8固定安装在支撑架9上。微波加热以后，煤块和矸石混合料在红外摄像机8的图像下会有实时彩色图像，在固定温宽设定下，不同温度的煤块和矸石的图像颜色会随着图像中最高温度的颜色变化而变化，矸石加热以后存在一个提高的温度范围，大一点的矸石温度提升比小一点的矸石温度提升的小，但矸石总体温度比煤的温度高，在温度最高的矸石的衬托下，温度低的矸石有可能会和温度高的煤图像颜色差不多，存在误区分。
为了解决上述问题，在所述支撑架9上还安装有恒温加热PTC热敏电阻10，且所述恒温加热PTC热敏电阻10位于所述红外摄像机8的拍摄范围之内，即可以被所述红外摄像机8检测到；所述恒温加热PTC热敏电阻10具有恒温发热特性，恒温加热PTC热敏电阻10加电后自热升温使得其阻值进入跃变区，恒温加热PTC热敏电阻10表面温度将保持恒定值，且该温度只与恒温加热PTC热敏电阻10的居里温度和外加电压有关，而与环境温度基本无关。
所述红外摄像机8和所述恒温加热PTC热敏电阻10分别与控制器相连接；所述红外摄像机8实时获取煤块和矸石混合料的图像数据，并可根据所获取的图像数据得到具有最高温度的矸石的温度(经过微波加热后，矸石温度的升高值大于煤块温度的升高值，因此煤块和矸石混合料中的矸石具有最高温度)，所述红外摄像机8将检测到的温度最高的矸石的温度信号发送至控制器；所述控制器接收所述红外摄像机8发送的温度最高的矸石的温度信号，并通过调节施加在所述恒温加热PTC热敏电阻10的电流大小来调节所述恒温加热PTC热敏电阻10的温度，以使所述恒温加热PTC热敏电阻10达到与所述控制器接收到的温度信号相同的温度，也即，使所述恒温加热PTC热敏电阻10时刻保持与矸石的最高温度相同的温度值，这样在所述红外摄像机8的成像画面中始终有一个固定颜色的温度参照标的，在该温度参照标的衬托下，即使上一个具有最高温度的矸石已经移动到成像画面的外部，接下来所述恒温加热PTC热敏电阻10也会根据后面的矸石的温度随时调节成当前画面中温度最高的矸石的温度，所述恒温加热PTC热敏电阻10在所有的所述红外摄像机8的拍摄图像中，温度都是最高的，其颜色保持恒定，便于与煤块形成对比，从而有利于避免煤块和矸石的误区分，有利于提高煤块和矸石筛选的精确度。
本申请实施例提供的防微波泄漏的煤矸石筛选系统在使用时，煤块和矸石混合料从矿井上运输上来后经过振动筛将碎小煤块和矸石以及煤泥筛落以后，在传送装置的传送作用下经进料通道进入到微波加热装置内进行微波加热，微波加热后煤块和矸石混合料的表面温度会发生变化并呈现出温度差，微波加热后的煤块和矸石混合料再在传送装置的传送作用下经出料通道被传送至热成像装置，通过热成像装置实时获取煤块和矸石混合料的图像数据，由于煤块和矸石之间存在温度差，因此通过热成像装置可以基于其图像数据将煤块和矸石混合料的表面温度区分开来，热成像装置再将区分的煤块和矸石混合料表面温度发送至控制器，控制器可根据区分的煤块和矸石混合料表面温度识别区分煤块和矸石，从而实现煤矸石筛选。
本申请提供的防微波泄漏的煤矸石筛选系统，通过在微波加热装置的进料口端设置进料通道、在微波加热装置的出料口端设置出料通道、并在进料通道内设置用于吸收和反射进料口泄漏的第一微波抑制组件、以及在出料通道内设置用于吸收和反射出料口泄漏的第二微波抑制组件，有利于防止在微波加热装置的进出料端发生微波泄漏，从而有利于保护周围电器免受微波干扰，也有利于防止造成能源损耗；通过在热成像装置的拍摄范围内设置恒温加热PTC热敏电阻，并将恒温加热PTC热敏电阻和热成像装置分别与控制器相连接，控制器可接收热成像装置发送的温度最高的矸石的温度信号，并通过调节施加在所述恒温加热PTC热敏电阻的电流大小来调节所述恒温加热PTC热敏电阻的温度，以使所述恒温加热PTC热敏电阻达到与所述控制器接收到的温度信号相同的温度，从而使得恒温加热PTC热敏电阻可作为温度参照标的，便于与煤块形成对比，从而有利于避免煤块和矸石的误区分，有利于提高煤块和矸石筛选的精确度。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种防微波泄漏的煤矸石筛选系统，其特征在于，包括用于传送煤块和矸石混合料的传送装置(1)以及设置于所述传送装置(1)上方用于对煤块和矸石混合料进行微波加热的微波加热装置(2)；所述微波加热装置(2)具有进料口和出料口；所述进料口连接有进料通道(3)；所述出料口连接有出料通道(4)；所述进料通道(3)内设有用于吸收和反射所述进料口泄漏的微波的第一微波抑制组件；所述出料通道(4)内设有用于吸收和反射所述出料口泄漏的微波的第二微波抑制组件。
2.根据权利要求1所述的防微波泄漏的煤矸石筛选系统，其特征在于，所述第一微波抑制组件包括沿所述传送装置(1)的传送方向排列的若干第一微波抑制帘(5)；所述第一微波抑制帘(5)包括沿垂直于所述传送装置(1)的传送方向排列的若干第一微波抑制条(501)；所述第一微波抑制条(501)包括第一橡胶层(502)以及设置于所述第一橡胶层(502)相对靠近所述进料口一侧的沿所述第一微波抑制条(501)的长度方向排列的若干第一不锈钢片(503)。
3.根据权利要求2所述的防微波泄漏的煤矸石筛选系统，其特征在于，所述第一不锈钢片(503)的厚度为1mm。
4.根据权利要求1所述的防微波泄漏的煤矸石筛选系统，其特征在于，所述第二微波抑制组件包括沿所述传送装置(1)的传送方向排列的若干第二微波抑制帘(6)；所述第二微波抑制帘(6)包括沿垂直于所述传送装置(1)的传送方向排列的若干第二微波抑制条(601)；所述第二微波抑制条(601)包括第二橡胶层(602)以及设置于所述第二橡胶层(602)相对远离所述出料口一侧的沿所述第二微波抑制条(601)的长度方向排列的若干第二不锈钢片(603)。
5.根据权利要求4所述的防微波泄漏的煤矸石筛选系统，其特征在于，所述第二不锈钢片(603)的厚度为1mm。
6.根据权利要求1所述的防微波泄漏的煤矸石筛选系统，其特征在于，所述进料通道(3)的顶部以及所述出料通道(4)的顶部分别设有用于吸收微波的石墨烯层(7)。
7.根据权利要求1所述的防微波泄漏的煤矸石筛选系统，其特征在于，所述出料通道(4)相对远离所述出料口的一侧设有热成像装置；所述热成像装置与控制器相连接；所述热成像装置用于实时获取煤块和矸石混合料的图像数据，并基于其图像数据区分煤块和混合料表面温度；所述控制器用于根据区分的煤块和矸石混合料表面温度识别区分煤块和矸石。
8.根据权利要求7所述的防微波泄漏的煤矸石筛选系统，其特征在于，所述热成像装置的拍摄范围内设置恒温加热PTC热敏电阻(10)；所述恒温加热PTC热敏电阻(10)与所述控制器相连接；所述热成像装置还用于根据实时获取的煤块和矸石混合料的图像数据得到具有最高温度的矸石的温度，并将其发送至控制器；所述控制器根据具有最高温度的矸石的温度调节所述恒温加热PTC热敏电阻(10)的温度。
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