CN115254323A - 一种超洁净煤制取装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种超洁净煤制取装置，涉及煤炭研磨技术领域，用于制取超洁净煤，针对目前在制取超洁净煤因为材料特性容易出现物料沉淀进而堵塞管道的问题，提供了一种超洁净煤制取装置，通过在给料泵和砂磨机之间连接的管道处设置三通，使得可以外接回流管路，回流管路的另一端连接于升降分散机。如此，当超洁净煤的制取过程刚一开始时，即使给料泵的转速过大，导致管路内脉冲过大，物料也可以顺着回流管路返回至升降分散机，避免造成给料泵和管路出现超压，也避免了物料沉淀。同时，由于回流管线的另一端连接在升降分散机，所以回流至升降分散机的物料不会浪费，仍可以在之后被给料泵输送到砂磨机中研磨。

Description

一种超洁净煤制取装置

技术领域

本申请涉及煤炭研磨技术领域，特别是涉及一种超洁净煤制取装置。

背景技术

砂磨机具有生产效率高、能耗低、能连续生产等显著优点，在涂料、农药等行业都得到广泛地应用。所以目前在超洁净煤的制取时，也使用到砂磨机来实现。

超洁净煤是原煤经化学处理灰分小于1％的洁净煤，可作为一种替代能源，在发电、轮船上代替重柴油。处于超洁净煤的研磨需求，卧式砂磨机可连续超细研磨和分散液体中的固体颗粒，适用于多种方式操作，产出率高，研磨介质在整个研磨筒内分布均匀，所以使用卧式砂磨机来实现对超洁净煤的研磨。但卧式砂磨机对于比较均匀、不易沉淀的物料如涂料等研磨效果较好，而超洁净煤浆液在物料输送过程中具有易沉淀的特点，物料在管道中沉积容易造成堵塞，不利于制取。

所以，现在本领域的技术人员亟需要一种超洁净煤制取装置，解决目前在制取超洁净煤因为材料特性容易出现物料沉淀进而堵塞管道的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种超洁净煤制取装置，解决目前在制取超洁净煤因为材料特性容易出现物料沉淀进而堵塞管道的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种超洁净煤制取装置，其特征在于，包括：升降分散机1、给料泵2、砂磨机3、低速搅拌机4、管道5、三通6和回流管路7；

给料泵2与升降分散机1和砂磨机3的进料口通过管道5连接，用于将升降分散机1初步粉碎后的物料输送到砂磨机3中进行进一步地研磨；

砂磨机3的出料口与低速搅拌机4通过管道5连接，用于将研磨后的物料输送到低速搅拌机4中进行搅拌；

三通6设置在给料泵2与砂磨机3的进料口连接的管道5处，用于与回流管路7的一端连接，回流管路7的另一端与升降分散机1连接。

优选的，回流管路7由多段管道5组成，其中，回流管路7中与三通6连接的管道5沿竖直方向向上设置。

优选的，给料泵2为软管泵。

优选的，给料泵2出口处设置有压力缓冲罐8。

优选的，砂磨机3的进料口处设置有止回阀9。

优选的，止回阀9为旋启式止回阀。

优选的，止回阀9为卧式止回阀。

优选的，砂磨机3的进料口和出料口处设置有金属软管10。

优选的，软管泵的量程为0.6立方米/小时。

优选的，砂磨机3的动静环的环隙为1mm。

本申请提供的一种超洁净煤制取装置，通过在给料泵和砂磨机之间连接的管道处设置三通，使得可以外接回流管路，回流管路的另一端连接于升降分散机。如此，当超洁净煤的制取过程刚一开始时，即使给料泵的转速过大，导致管路内脉冲过大，物料也可以顺着回流管路返回至升降分散机，避免造成给料泵和管路出现超压，也避免了物料沉淀。同时，由于回流管线的另一端连接在升降分散机，而升降分散机又是连接于给料泵、为给料泵供料，所以回流至升降分散机的物料不会浪费，仍可以在之后被给料泵输送到砂磨机中研磨。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种超洁净煤制取装置的结构图。

其中，1为升降分散机，2为给料泵，3为砂磨机，4为低速搅拌机，5为管道，6为三通，7为回流管路，8为压力缓冲罐，9为止回阀，10为金属软管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种超洁净煤制取装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

近年来，随着材料科学的飞速发展，各行业对精细材料需求日益增加。由于干法研磨有相应的干法分级粒度要求，存在不可克服的技术障碍，磨机无法利用很细小的研磨介质，使得磨机无法突破小颗粒的高强度、矿物细磨后团聚、研磨时有热散失等自身问题限制，于超细研磨中有所不足。而利用液体作为研磨背景的湿法研磨可完全克服以上缺点，所以湿法研磨较干法研磨更有优势。砂磨机属于湿法超细研磨设备，具有物料适用性广、效率高的特点，是精细材料制备的关键设备之一。

如今的砂磨机产业相对成熟，砂磨机种类丰富，有立式密闭砂磨机、卧式砂磨机、棒硝式砂磨机等，可以在各种行业中发挥作用。而对于超洁净煤的制取来说，超洁净煤是原煤经化学处理后，得到的灰分小于1％的洁净煤，可作为一种替代能源，在发电中以及轮船上代替重柴油作为能源供给。

由于超洁净煤的特性，其对研磨装置的要求较高，而卧式砂磨机可连续超细研磨和分散液体中的固体颗粒，适用于多种方式操作，产出率高，研磨介质在整个研磨筒内分布均匀，流量由输送泵调节，非常适合超洁净煤的研磨要求，因此被广泛地使用在超洁净煤的制取中。

但是，卧式砂磨机对于比较均匀、不易沉淀的物料(如涂料等)研磨效果较好。而超洁净煤浆液在物料输送过程中具有不均一、易沉淀的特点，物料容易在管道中沉积造成堵塞，造成给料泵超压，甚至导致整个超洁净煤制取装置停止运行。因此需要对砂磨机的构造、给料泵的选型、研磨工艺流程等方面进行优化改进。

基于此，本申请提供一种超洁净煤制取装置，如图1所示，包括：升降分散机1、给料泵2、砂磨机3、低速搅拌机4、管道5、三通6和回流管路7；

给料泵2与升降分散机1和砂磨机3的进料口通过管道5连接，用于将升降分散机1初步粉碎后的物料输送到砂磨机3中进行进一步地研磨；

砂磨机3的出料口与低速搅拌机4通过管道5连接，用于将研磨后的物料输送到低速搅拌机4中进行搅拌以防止沉淀；

三通6设置在给料泵2与砂磨机3的进料口连接的管道5处，用于与回流管路7的一端连接，回流管路7的另一端与升降分散机1连接。

升降分散机1主要是针对不同粘度浆状的液体原料进行粉碎、分散、乳化、混合，通过分散盘上下锯齿的高速运转的新型高效搅拌设备，对物料进行高速的强烈的剪切、撞击、粉碎、分散，达到迅速混合、溶解、分散、细化的功能。于本申请的超洁净煤制取装置也即用于提供后续研磨的物料。

给料泵2则是用于提供动力，使得煤浆物料可以在管道5中循环流动，实现物料在升降分散机1、砂磨机3、低速搅拌机4之间的传输，完成物料的研磨，以获得最终的超洁净煤成品。

砂磨机3优选上述的卧式砂磨机，用于对进料口输送进来的物料进行超细研磨，并将研磨后的煤浆通过出料口排出，通过管道5输送到低速搅拌机4中。

低速搅拌机4则是用于对煤浆进行搅拌，一方面避免煤浆发生沉积，一方面也可以使煤浆充分的分散、均匀。

容易理解的是，本申请对上述的升降分散机1、给料泵2、砂磨机3、低速搅拌机4以及管道5的型号、材质和规格等都不做限制，操作人员可以根据实际需要选择合适的实施方式进行超洁净煤的制取。

另外，还需要说明的是，虽然图1中并未展示出，但目前的升降分散机1处都设置有物料储槽，待处理的物料存储在物料储槽中，经过升降分散机1进行初步的粉碎、分散、乳化、混合等程序后进入管道5中，通过给料泵2提供的动力输送至砂磨机3进行研磨，最终到低速搅拌机4中去。同理，低速搅拌机4处也设置有研磨后的物料储槽，用于存放砂磨机3进行超细研磨后得到的物料。

本申请所提供的一种超洁净煤制取装置，在现有的超洁净煤制取系统中，通过三通6引入回流管路7，使得当给料泵2刚一打开转速不断提升时，即使给料泵2转速过大，物料也可以通过回流管路7回流至升降分散机1处的物料储槽内，避免了管道5内脉冲过大，进而导致管道5出现超压，也避免了因为瞬时输送到砂磨机3的物料太多导致物料沉积在砂磨机3研磨腔体等情况的发生，有利于超洁净煤在实际制取中的稳定、安全地进行。另外，由于通过回流管路7实现当管道5内要出现超压等现象时，物料可以通过回流管路7返回升降分散机1，随着下一次循环重新通过给料泵2提供的动力输送至砂磨机3中，仍然可以是实现超洁净煤的超细研磨，不会造成物料的浪费，有助于提高超洁净煤制取过程中物料的利用率，并降低物料损耗。

进一步的，本实施例针对上述的回流管路7，还提供一种优选的实施方案，如图1所示：回流管路7由多段管道组成，其中，回流管路7中与三通6连接的管道沿竖直方向向上设置。

通常来说，管道多为圆柱形管道，整体呈直向，中间贯通两端开口。多段这样的管道通过一定角度的弯头连接，形成管路。所以，以回流管路7中的弯头作为分界点，可以将回流管路7分成多个不同段，其中，与三通6连接的一段管道沿竖直方向垂直向上设置。

如此，在重力作用下，物料通常不会进入回流管路7，也就不会回流到升降分散机1，能够顺利的流入到砂磨机3中进行进一步的超细研磨。而当管路内出现超压现象时，在压力的作用下，物料克服重力做功，能够进入回流管路7，从而通过回流管路7返回升降分散机1，减轻甚至避免超压现象带来的物料沉积等危害。

但需要说明的是，对于竖直设置的一段回路管路，其长度本实施例是未作限制的，设置的长度越长，避免超洁净煤正常输送时出现回流的效果越好，但对于减缓管道超压的效果也就越差，设置的长度越短，减缓管道超压的效果越好，但也更容易在管道内压力正常时出现物料回流的现象。本技术领域人员可以根据实际情况，采取多次试验的方式获得实验数据，最终确定一个合适的长度对回流管路7竖直向上的一段管路进行设置。

本实施例所提供的一种优选方案，将上述回流管路7中与三通6连接的一端沿竖直方向垂直向上设置，使得在通常情况下，物料由于重力的作用无法流入回流管路7，也就不会因为回流干扰超洁净煤的正常制取过程。而当在给料泵2刚一启动等转速不稳定的情况时，管路内脉冲可能出现过大的情况，导致管路内出现超压，此时管路内的压力能够克服重力做功，使得物料流入回流管路7，进而回流至升降分散机1中，减轻管路内的超压现象，避免了物料沉积在管道内，也避免了短时间内流入砂磨机3的物料过多导致物料沉积在砂磨机3研磨腔体中的问题出现，进一步地保障了超洁净煤制取过程的平稳、安全进行。

为进一步解决超洁净煤由于不均一、易沉积的特性导致容易在管道内沉积的问题，本实施例还提供一种优选的实施方案为：上述的给料泵2选用为软管泵。

软管泵作为蠕动泵的一种，其工作原理为以类似消化道蠕动的方式输送气、固、液三相介质。输送介质仅接触到橡胶软管，耐磨性好并且是低速运转，故适合于浆体的输送。同时，叶轮、转子、圆筒等运转部分不接触液体，不会出现搅拌起泡，故可在原状态直接输送。另外，由于无机械密封和压盖填料等密封部件，不必担心密封部件出现的泄漏。也同样因为没有密封部分，软管泵可以空运转，作为真空泵使用。

另外，软管泵作为所有泵种中自吸能力最强的泵中，对于超洁净煤这种不均一、易沉积的介质也能够很好地输送，减轻沉积现象的发生。

进一步的，软管泵由于每转固定的排量而与出口压力无关，是天生的计量泵。软管泵的量程也是影响管路内脉冲大小的一个重要因素，本实施例虽不限制上述软管泵的量程，但提供一种优选的实施方案，根据实际实验数据，优选软管泵的量程为0.6立方米/小时。以进一步降低出现管道超压以及物料沉积的可能。

在上述实施例所提供的优选方案中，对于当前常见的超洁净煤制取系统提供了详细参数上的优选方案，例如软管泵的量程优选为0.6立方米/小时，同样的，作为超洁净煤制取过程中另一重要组成的砂磨机3，本实施例同样有进一步的优选方案：对于通过上述实施例所提供出的一种超洁净煤的制取装置，砂磨机3的动静环环隙为1mm为较优的实施方式。

现有的超洁净煤制取装置，由于需要考虑到管道超压以及物料沉积所带来的风险，对于砂磨机3的研磨速率具有一定要求，其动静环环隙通常为0.4mm，导致物料的处理量受限，不能很好地满足超洁净煤的制取需要。而通过上述实施例所提供的优选方案对超洁净煤的制取装置从管路、结构以及硬件选取的角度上做出了相应的改进，使得输送管道可以支持更大流量的物料运输也不容易发生管道超压和物料沉积的情况，所以对于砂磨机3的动静环环隙也可以进一步扩大至1mm，从而增加砂磨机3的物料处理效率，增加本申请所提供的超洁净煤制取装置单位时间内制取的超洁净煤的量，更符合实际生产需要。

综上所述，本实施例通过选用软管泵作为给料泵2，利用给料泵2密封性好、自吸能力强等优点，实现超洁净煤于管路中的输送，减少因为超洁净煤出现泄露和沉积的可能性，进而保证的超洁净煤在实际制取过程中的安全、平稳进行。还结合上述实施例的优选方式，提供一种软管泵量程参数的优选形式，同时还对现有砂磨机3的动静环环隙进行扩充，由目前常用的0.4mm扩充到1mm，大大提高了砂磨机3的研磨效率，更适合于本申请所提供的超洁净煤制取装置，进一步提高超洁净煤的制取效率，更符合实际生产生活的需要。

更进一步的，同样为减少管道内出现超压情况的可能性，本实施例还提供一种优选的实施方案为：于给料泵2出口处设置有压力缓冲罐8。

由上述实施例可知，当给料泵2刚一启动时，其转速是不断提高的，转速并不稳定，此时可能会出现转速过高引发管道内脉冲过大，进而出现超压现象。虽然上述实施例中已经通过各种优选的实施方案去针对性的解决这一问题，但考虑到出现管路超压现象时所造成的危害性以及所带来的损失，本实施例进一步于给料泵2的出口处设置有压力缓冲罐8。

如此，当物料从给料泵2流出时，会先经过压力缓冲罐8才能输送至后续的管道以及砂磨机3中，经过压力缓冲罐8的物料压力得到一定程度的缓解，即使给料泵2由于转速过大所导致输出的物料压力过大时，也可以通过压力缓冲罐8进行缓冲，减少对后续管道的影响，从而进一步减少出现管道超压问题的可能性。

本实施例通过在给料泵2出口处设置压力缓冲罐8，使得流出给料泵2的物料先通过压力缓冲罐8释缓其压力，当给料泵2出现转速不稳定、转速过大时，能够减少管道内的压力，减少甚至避免管道超压现象的出现，也就减少了由于管道超压，物料沉积在管道5内或砂磨机3研磨腔体内的现象出现，进一步保证了超洁净煤制取的顺利进行。

由上述实施例可知，于超洁净煤的制取过程中，物料正常应是单向沿升降分散机1、给料泵2、砂磨机3最后到低速搅拌机4的方向进行流动的，如果出现逆流的现象会造成严重的风险和损失。所以，本实施例为解决管道5内可能出现的物料逆流问题提供一种优选方案：于砂磨机3进料口处设置有止回阀9。

容易理解的是，还可以在砂磨机3出料口以及其他装置的进、出料口设置止回阀9，本实施例仅为一种可能的实施方案，不限制于超洁净煤制取装置中仅砂磨机3进料口设置有止回阀9。

进一步的，本实施例在上述实施例的基础上，还提供一种可能的实施方案，上述的止回阀9为旋启式止回阀。

旋启式止回阀结构简单、小巧，有助于控制超洁净煤制取装置的体积，同时旋启式止回阀的流道通常，介质在其中通过受到的阻力较小，不容易出现沉积、阻塞的现象，更贴合于超洁净煤的制取要求。

此外，本实施例在上述实施例的基础上，进一步的还提供一种优选的实施方案，上述的止回阀9为卧式止回阀，也即上述的旋启式止回阀水平设置在砂磨机3进料口处的管道5上。相比于竖直设置的立式止回阀，水平设置更有利于减轻物料于管道5中沉积的问题。另外，将止回阀9采取这种水平设置的卧式止回阀的形式，还有助于放置用于作为研磨介质的锆珠溢出，并放置物料由于重力的作用沉积在阀门处导致阀门堵塞，从另外的方面对超洁净煤的研磨的正常运行提供的了保护。

除去上述实施例所提供的优选方案之外，本实施例从另一个方面提供一种优选方案，以实现保护超洁净煤制取管道内不会发生超压问题。具体的，为：砂磨机3的进料口和出料口处设置有金属软管10。

容易知道的是，在实际生产中，管道为保证可靠性与结构上的稳固性，通常使用材料为硬质材料的管道，且每段管道多为直的，彼此之间在需要更改物料传输方向时通过连接各种角度的弯头来实现，例如45°弯头和直角弯头等等。

但是，弯头处于小巧型的考虑，在适配管道直径的前提下会做的尽可能短小，相应的，物料在弯头里转换方向时流经的路径也就很短，当弯头的角度很大时，物料在其中流动的阻力就会较大，容易出现局部管道超压以及物料沉积的现象。

所以，本实施例于整个超洁净煤制取装置中容易出现物料沉积也是出现物料沉积后危害最大的砂磨机3进料口和出料口处，设置有金属软管10。在通过金属材料保证管道的可靠性的前提下，利用软管可以在其承受限度内任意弯曲的特点，使物料在管道内能够更平滑的流经管道从而改变整个空间意义上的传输方向。考虑到金属弯管无需像弯头一样需要考虑结构的小巧型，对长度没有过多的限制，可采取较长的金属软管10使得物料能够获取更长的转换方向所流经的路径距离，因此，在转向角度一定的前提下，流经路径越长，其转角度越平缓，对物料的阻力也就越低，超洁净煤也就更不容易在管道内沉积，甚至出现超压现象。

本实施例所提供的一种优选方案，通过在砂磨机3的进料口和出料口处都设置有金属软管10，使得物料在需要改变传输方向时，能够获得更平缓、更长的转弯路径，从而降低转向路段管道的压力，以避免或减轻出现管道超压以及物料沉积的情况，更进一步的保证了超洁净煤顺利制取，也使得制取管道内可以承受更大流量的物料介质，从而提高超洁净煤的制取效率，更好地贴合实际生产生活的需要。

以上对本申请所提供的一种超洁净煤制取装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种超洁净煤制取装置，其特征在于，包括：升降分散机(1)、给料泵(2)、砂磨机(3)、低速搅拌机(4)、管道(5)、三通(6)和回流管路(7)；

所述给料泵(2)与所述升降分散机(1)和所述砂磨机(3)的进料口通过所述管道(5)连接，用于将所述升降分散机(1)初步粉碎后的物料输送到所述砂磨机(3)中进行进一步地研磨；

所述砂磨机(3)的出料口与所述低速搅拌机(4)通过所述管道(5)连接，用于将研磨后的物料输送到所述低速搅拌机(4)中进行搅拌；

所述三通(6)设置在所述给料泵(2)与所述砂磨机(3)的进料口连接的所述管道(5)处，用于与所述回流管路(7)的一端连接，所述回流管路(7)的另一端与所述升降分散机(1)连接。

2.根据权利要求1所述的超洁净煤制取装置，其特征在于，所述回流管路(7)由多段所述管道(5)组成，其中，所述回流管路(7)中与所述三通(6)连接的所述管道(5)沿竖直方向向上设置。

3.根据权利要求1所述的超洁净煤制取装置，其特征在于，所述给料泵(2)为软管泵。

4.根据权利要求1所述的超洁净煤制取装置，其特征在于，所述给料泵(2)出口处设置有压力缓冲罐(8)。

5.根据权利要求1所述的超洁净煤制取装置，其特征在于，所述砂磨机(3)的进料口处设置有止回阀(9)。

6.根据权利要求5所述的超洁净煤制取装置，其特征在于，所述止回阀(9)为旋启式止回阀。

7.根据权利要求6所述的超洁净煤制取装置，其特征在于，所述止回阀(9)为卧式止回阀。

8.根据权利要求1所述的超洁净煤制取装置，其特征在于，所述砂磨机(3)的进料口和出料口处设置有金属软管(10)。

9.根据权利要求3所述的超洁净煤制取装置，其特征在于，所述软管泵的量程为0.6立方米/小时。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的超洁净煤制取装置，其特征在于，所述砂磨机(3)的动静环的环隙为1mm。

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