CN115523735A - 一种基于离心脱水原理的煤料脱水装置和脱水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于离心脱水原理的煤料脱水装置和脱水系统，属于煤料脱水技术领域，解决了现有技术中采用煤泥脱水机对煤料进行脱水干燥效率较低且干燥效果差的问题。该装置包括干燥筒以及设于干燥筒内的布风管和煤料分配盘，干燥筒包括旋转内层以及套设于旋转内层外壁的保温外层，在干燥过程中煤料分配盘和旋转内层始终处于转动状态；煤料落在煤料分配盘中并分配沉积在旋转内层内壁上，热载气通过布风管喷吹在旋转内层内壁的煤料上。该装置和系统可用于煤料的脱水。
Description
技术领域
本发明属于煤料脱水技术领域，具体涉及一种基于离心脱水原理的煤料脱水装置和脱水系统。
背景技术
随着工业的发展和进步，煤料称为工业和民用的主要原料之一。
煤料在生产过程中需要进行脱水来获得干燥的煤料。现有技术中，常规的脱水过程类似于洗衣机的甩干远离，是将潮湿的煤料供入煤泥脱水机，通过煤泥脱水机的转筒的旋转使得煤料中的水分脱出。
但是，采用此种方法，仅能够利用离心力将煤料甩干，干燥效率较低，且干燥效果差。
发明内容
鉴于以上分析，本发明旨在提供一种基于离心脱水原理的煤料脱水装置和脱水系统，解决了现有技术中采用煤泥脱水机对煤料进行脱水干燥效率较低且干燥效果差的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种基于离心脱水原理的煤料脱水装置，包括干燥筒以及设于干燥筒内的布风管和煤料分配盘，干燥筒包括旋转内层以及套设于旋转内层外壁的保温外层，在干燥过程中煤料分配盘和旋转内层始终处于转动状态；煤料落在煤料分配盘中并分配沉积在旋转内层内壁上，热载气通过布风管喷吹在旋转内层内壁的煤料上。
进一步地，保温外层的底部开口，底部开口处设有安装支架，旋转内层和煤料分配盘与安装支架固定连接。
进一步地，安装支架包括内圈以及套设于内圈外部的外圈，内圈通过连接杆与外圈固定连接，煤料分配盘与内圈固定连接，旋转内层与外圈固定连接。
进一步地，布风管的外周面开设多个布风孔。
进一步地，多个布风孔分为多圈，每圈中的布风孔沿布风管的周向布置，多圈布风孔沿布风管的轴向布置。
进一步地，沿逐渐远离干燥筒的进料口的方向，布风孔的孔径逐渐增大。
进一步地，布风管的直径为120～150mm，布风孔的直径为5～10mm。
进一步地，还包括设于干燥筒的出料口处的煤料暂存箱，干燥筒的出料口通过煤料暂存箱与后续设备的进料口连接。
进一步地，还包括传送皮带和倾斜溜槽，煤料暂存箱的出料口依次通过传送皮带和倾斜溜槽与后续设备的进料口连接。
本发明还提供了一种基于离心脱水原理的煤料脱水系统，包括上述煤料脱水装置。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
A)本发明提供的用于离心脱水原理的煤料脱水装置中同时设有旋转内层、煤料分配盘和布风管，其中，煤料分配盘通过离心力能够对煤料进行均匀布料，旋转内层能够对煤料进行离心脱水，布风管中喷吹的热载气能够对煤料进行热载气脱水，通过上述煤料脱水装置这一装置能够实现离心脱水和热载气脱水的联合作用，能够实现煤料均匀受热与外在水分的充分脱除，进而能够有效提高脱水效率和脱水效果。
B)本发明提供的用于离心脱水原理的煤料脱水装置中，由于旋转内层和煤料分配盘同时转动，当煤料从煤料分配盘分配至旋转内层时，仍然会受到旋转内层的离心力作用，不会直接落入后续的设备，而是会继续停留在旋转内层的内壁，从而能够延长煤料在干燥筒内的干燥时间，进一步提高煤料的脱水效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例一提供的煤料脱水系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的煤料脱水系统中布风管的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的煤料脱水系统中安装支架的结构示意图；
图4为采用本发明实施例一提供的煤料脱水系统的煤料脱水方法的流程图；
图5为本发明实施例二提供的煤料脱水系统的结构示意图；
图6为本发明实施例二提供的煤料脱水系统中密封连接件的结构示意图。
附图标记：
1-热源；2-密封振动干燥机；21-干燥箱；22-煤料收集箱；3-加热单元；4-煤料脱水装置；41-干燥筒；42-布风管；43-煤料分配盘；44-排水孔；45-布风孔；46-安装支架；461-内圈；462-外圈；463-连接杆；5-换热器；6-煤料暂存箱；7-传送皮带；8-倾斜溜槽；9-转杆；10-连接凸起；11-刚性刃圈；12-弹性环圈。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例一
本实施例提供了一种基于离心脱水原理的煤料脱水装置，参见图1至图4，包括干燥筒41以及设于干燥筒41内的布风管42和煤料分配盘43，煤料分配盘43位于干燥筒41的进料口的下方，布风管42位于煤料分配盘43的上方，上述干燥筒41为双层结构，包括旋转内层以及套设于旋转内层外壁的保温外层，在干燥过程中煤料分配盘43和旋转内层始终处于转动状态。
实施时，采用上述基于离心脱水原理的煤料脱水装置的煤料脱水方法包括如下步骤：
步骤1：煤料从干燥筒的进料口进入干燥筒并落在煤料分配盘中，随着煤料分配盘转动，煤料在离心力的作用下开始向四周分配并沉积在旋转内层内壁上，在旋转内层的离心力作用下，对煤料进行离心脱水；
步骤2：热载气通过布风管喷吹在旋转内层内壁的煤料上，对煤料进行热载气脱水，煤料分配盘43和旋转内层的转速为980～1250r/min；
步骤3：降低旋转内层的转速(例如，旋转内层的转速为300～450r/min)或者暂停旋转内层的转动，使得煤料所受的离心力降低或消失，脱离旋转内层并落入后续的设备中，从而完成煤料脱水。
与现有技术相比，本实施例提供的用于离心脱水原理的煤料脱水装置中同时设有旋转内层、煤料分配盘43和布风管42，其中，煤料分配盘通过离心力能够对煤料进行均匀布料，旋转内层能够对煤料进行离心脱水，布风管中喷吹的热载气能够对煤料进行热载气脱水，通过上述煤料脱水装置这一装置能够实现离心脱水和热载气脱水的联合作用，能够实现煤料均匀受热与外在水分的充分脱除，进而能够有效提高脱水效率和脱水效果。
此外，由于旋转内层和煤料分配盘同时转动，当煤料从煤料分配盘43分配至旋转内层时，仍然会受到旋转内层的离心力作用，不会直接落入后续的设备，而是会继续停留在旋转内层的内壁，从而能够延长煤料在干燥筒41内的干燥时间，进一步提高煤料的脱水效果。
示例性地，从结构强度的角度考虑，旋转内层的厚度为50～80mm，从保温性的角度考虑，保温外层的厚度为100～120mm，从煤料处理量的角度考虑，旋转内层的内径为900～1000mm，煤料分配盘43的直径为50～70mm。
从干燥效率和加工的角度考虑，干燥筒41、布风管42和煤料分配盘43同轴设置，进料口位于干燥筒41顶部的边缘处，干燥筒41上开设用于排放在离心干燥过程中产生的水分的排水孔44。
实际应用中，由于煤料分配盘43和旋转内层在干燥过程中始终处于转动状态，为了能够实现干燥筒41中各个部件的安装，上述保温外层的底部开口，顶部设有盖板，盖板上分别开设干燥筒的进料口、进气口和出气口，保温外层的底部开口处设有安装支架46，旋转内层和煤料分配盘43与安装支架46固定连接。
对于安装支架46的结构，具体来说，其包括内圈461以及套设于内圈461外部的外圈462，内圈461通过连接杆463与外圈462固定连接，煤料分配盘43与内圈461固定连接，旋转内层与外圈462固定连接，通过干燥电机驱动安装支架46转动，进而驱动煤料分配盘43和旋转内层转动。
为了能够对不同深度的煤层进行干燥，布风管42的外周面开设多个布风孔45，多个布风孔45分为多圈，每圈中的布风孔45沿布风管42的周向布置，多圈布风孔45沿布风管42的轴向布置，沿逐渐远离干燥筒的进料口的方向，布风孔45的孔径逐渐增大。这样，每圈中的多个布风孔45能够对位于同一深度的煤层进行干燥，多圈布风孔45能够对位于不同深度的煤层进行干燥。
示例性地，从热载气供风量角度考虑，布风管42的直径为120～150mm，布风孔45的直径为5～10mm。
为了避免后续设备的处理量跟不上煤料脱水装置的排料量，上述煤料脱水装置还包括设于干燥筒的出料口处的煤料暂存箱6，煤料脱水装置的出料口通过煤料暂存箱6与后续设备的进料口连接，这样，通过煤料暂存箱6的设置，从煤料脱水装置的排料口排出的煤料能够暂时储存在煤料暂存箱6中。
为了便于煤料从煤料暂存箱6输送至后续设备中，上述煤料脱水装置还包括传送皮带7和倾斜溜槽8(例如，软式倾斜溜槽8)，煤料暂存箱6的出料口依次通过传送皮带7和倾斜溜槽8与后续设备的进料口连接，示例性地，传送皮带7位于煤料暂存箱6的出料口的下方。可以理解的是，为了能够驱动传送皮带7的运行，上述煤料脱水装置还包括用于驱动传送皮带7运行的皮带电机。
为了能够实现传送皮带7和皮带电机的安装，上述煤料脱水装置还包括皮带支架，传送皮带7两端的连接轴和皮带电机均安装于皮带支架的横梁上，传送皮带7水平放置，其两端与皮带支架位于同一水平线上且高度相同。
实施例二
本实施例提供了一种基于离心脱水原理的煤料脱水系统，参见图5至图6，包括实施例一提供的煤料脱水装置。
与现有技术相比，本实施例提供的基于离心脱水原理的煤料脱水系统的有益效果与实施例一提供的煤料脱水装置的有益效果基本相同，在此不一一赘述。
示例性地，上述煤料脱水系统还包括热源1、密封振动干燥机2、加热单元3(例如，加热棒)和换热器5，热源1、密封振动干燥机2、加热单元3、煤料脱水装置4和换热器5依次连通构成气流循环回路，煤料脱水装置4的出料口与密封振动干燥机2的进料口连接。需要说明的是，为了能够形成气流循环回路，减少在密封振动干燥机2和煤料脱水装置4的进料口和出料口位置发生漏风，上述位置设有挡帘，通过挡帘能够减少在上述位置的漏风。上述结构简单，干燥效率高，能量利用率高，生产成本低，能够保证长时间的稳定运行，确保低阶煤充分的干燥。采用本实施例提供的煤料脱水系统，湿低阶煤进入箱式振动干燥装置的含水量为30～40％，经干燥后得到低阶煤的含水量下降至8～15％。具体来说，一方面，上述煤料脱水系统采用密封振动干燥机2和煤料脱水装置4联合对煤料进行干燥，其中，煤料脱水装置4对煤料进行一次干燥和预热，在脱除煤料外在水分的同时对煤料进行预热，不仅能够强化煤料水分的脱出，还能够减少在振密封振动干燥机2中干燥煤料所需要的能耗，降低运行成本。另一方面，热源1、密封振动干燥机2、加热单元3、煤料脱水装置4和换热器5，五者依次连通构成气流循环回路，振密封振动干燥机2排出的热载气经过加热单元3后用于煤料脱水装置4，煤料脱水装置4排出的热载气经过换热器5后循环至热源1，从而能够实现热载气的循环利用，基本上能够实现废气的零排放。
可以理解的是，上述热源1、密封振动干燥机2、加热单元3、煤料脱水装置4和换热器5之间构成气流循环回路，为了能够使得热载气在气流循环回路中流动，上述煤料脱水系统还包括设于气流循环回路中的连接管路上的风机。示例性地，为了能够提供足够的热载气流动动力，风机可以设于热源1与密封振动干燥机2的连接管路上、密封振动干燥机2与加热单元3的连接管路上、加热单元3与煤料脱水装置4的连接管路上和/或煤料脱水装置4与换热器5的连接管路上。
对于密封振动干燥机2的结构，具体来说，其包括干燥箱21、振动板、振动电机和煤料收集箱，振动板位于干燥箱21中，振动板的进料端与煤料脱水装置4的出料口连接，干燥箱21的进气口与热源1连接，干燥箱21的出气口与加热单元3连接，干燥箱21的出料口与煤料收集箱的进料口连接，振动电机用于驱动振动板振动。
示例性地，干燥箱21的进气口位于干燥箱21底部的一侧，干燥箱21的出气口位于干燥箱21顶部的另一侧。
可以理解的是，为了能够将热源1与振动干燥机2之间的连接，两者可以通过连接管路连接，示例性地，连接管路的两端可以设置密封连接件，连接管路的一端通过密封连接件与热源1密封连接，连接管路的另一端通过密封连接件与振动干燥机2密封连接。
示例性地，密封连接件分别包括密封圈、卡箍以及多个转杆9，密封圈设于连接管路的端部，多个转杆9通过卡箍相互连接构成整体，定义转杆9的一端为枢转端，另一端为连接端，转杆9的枢转端与连接管路的外壁转动连接，转杆9的连接端设有朝向热源1或振动干燥机2的连接凸起10，热源1和振动干燥机2上设有与连接凸起10位置相对应的连接凹槽，沿逐渐远离转杆9的方向，连接凸起10朝向连接管路的侧面向远离连接管路方向倾斜，示例性地，连接凸起10的形状可以为梯形，梯形的长边与转杆9连接，梯形的短边插入连接凹槽中。这样，在对连接管路与热源1和振动干燥机2的连接过程中，将密封圈置于连接管路与热源1或振动干燥机2之间，转动转杆9使得连接凸起10初步插入连接凹槽中，收紧卡箍，随着卡箍的不断收紧，连接凸起10不断地插入连接凹槽中，连接凸起10的倾斜侧壁会不断挤压连接凹槽的侧壁，使得热源1或振动干燥机2向连接管路方向移动，进而挤压密封圈形成有效的密封连接，提高连接管路与热源1和振动干燥机2之间的连接密封性。
为了进一步提高连接管路与热源1和振动干燥机2之间的连接密封性，对于密封圈的结构，示例性地，密封圈包括刚性刃圈11以及包裹刚性刃圈11的弹性环圈12，热源1或振动干燥机2朝向连接管路的端面设有与刚性刃圈11位置相对应的刃槽，在密封圈的挤压过程中，刚性刃圈11会驱动弹性环圈12发生弹性形变，逐渐进入刃槽中，从而形成多截面的密封连接，进一步提高连接管路与热源1和振动干燥机2之间的连接密封性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于离心脱水原理的煤料脱水装置，其特征在于，包括干燥筒以及设于干燥筒内的布风管和煤料分配盘，所述干燥筒包括旋转内层以及套设于旋转内层外壁的保温外层，在干燥过程中煤料分配盘和旋转内层始终处于转动状态；
所述煤料落在煤料分配盘中并分配沉积在旋转内层内壁上，热载气通过布风管喷吹在旋转内层内壁的煤料上。
2.根据权利要求1所述的基于离心脱水原理的煤料脱水装置，其特征在于，所述保温外层的底部开口，所述底部开口处设有安装支架，所述旋转内层和煤料分配盘与安装支架固定连接。
3.根据权利要求2所述的基于离心脱水原理的煤料脱水装置，其特征在于，所述安装支架包括内圈以及套设于内圈外部的外圈，所述内圈通过连接杆与外圈固定连接，所述煤料分配盘与内圈固定连接，所述旋转内层与外圈固定连接。
4.根据权利要求1所述的基于离心脱水原理的煤料脱水装置，其特征在于，所述布风管的外周面开设多个布风孔。
5.根据权利要求4所述的基于离心脱水原理的煤料脱水装置，其特征在于，多个布风孔分为多圈，每圈中的布风孔沿布风管的周向布置，多圈布风孔沿布风管的轴向布置。
6.根据权利要求4所述的基于离心脱水原理的煤料脱水装置，其特征在于，沿逐渐远离干燥筒的进料口的方向，所述布风孔的孔径逐渐增大。
7.根据权利要求4所述的基于离心脱水原理的煤料脱水装置，其特征在于，所述布风管的直径为120～150mm，所述布风孔的直径为5～10mm。
8.根据权利要求1至7任一项所述的基于离心脱水原理的煤料脱水装置，其特征在于，还包括设于干燥筒的出料口处的煤料暂存箱，所述干燥筒的出料口通过煤料暂存箱与后续设备的进料口连接。
9.根据权利要求8所述的基于离心脱水原理的煤料脱水装置，其特征在于，还包括传送皮带和倾斜溜槽，所述煤料暂存箱的出料口依次通过传送皮带和倾斜溜槽与后续设备的进料口连接。
10.一种基于离心脱水原理的煤料脱水系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的煤料脱水装置。
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