CN204831870U - 一种全自动煤样制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动煤样制备系统，包括依次连接的来样称重烘干设备、破碎机、第一缩分器、称重设备、调控缩分器、对辊破碎设备、定比缩分器、烘干设备、二分器A、制粉设备、二分器B和自动封装打码设备，其中调控缩分器、定比缩分器也分别与自动封装打码设备连接，第一缩分器、调控缩分器、定比缩分器、制粉设备分别与弃料皮带连接，来样称重烘干设备采用在线式风透烘干装置，第一缩分器采用切割式缩分器。该系统可以实现全自动煤样制备，可实现干燥、称重、输送、破碎、缩分、干燥、制粉、留样转运和自动封装写码，可以提高制样效率和制样代表性。

Description

一种全自动煤样制备系统

技术领域

本实用新型涉及煤样制备领域，更具体地说，涉及一种全自动煤样制备系统。

背景技术

目前，传统煤样制备设备虽然已经比较成熟，但仍有一些亟待改进的问题和缺陷，比如制样精密度不足，制样过程中煤样被污染，存在人为干扰因素等。各设备厂家纷纷研制联合制样系统，但目前技术尚未成熟，并且普遍存在以下问题：破碎机、特别是缩分器的供料不均匀，破碎中生热明显，空气流动大，机内残留煤样，设备体积庞大等。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种全自动煤样制备系统，实现煤样制备过程的全自动化，提高煤样制样效率和制样代表性。

上述目的是通过如下技术方案实现的：

一种全自动煤样制备系统，包括依次连接的来样称重烘干设备、破碎机、第一缩分器、称重设备、调控缩分器、对辊破碎设备、定比缩分器、烘干设备、二分器A、制粉设备、二分器B和自动封装打码设备，其中调控缩分器和定比缩分器也同时与自动封装打码设备连接，第一缩分器、调控缩分器、定比缩分器和制粉设备同时分别与弃料皮带连接，所述来样称重烘干设备采用在线式风透烘干装置，所述第一缩分器采用切割式缩分器。

本实用新型的进一步设计在于：

所述在线式风透烘干装置包括料斗、物料搅拌装置和加热装置，还包括称重装置、传送装置，以及支架和底盘，料斗和传送装置安装在支架上，料斗底部与传送装置顶部相通，且料斗位于传送装置中上部；底盘顶部设置称重装置，所述支架设置在该称重装置上；所述传送装置包括固液分离皮带和皮带轮，所述皮带轮支撑安装在支架上；所述加热装置安装在底盘上，包括风透盘、称重隔离装置、加热器和鼓风机，风透盘设置在固液分离皮带上、下层之间并对应料斗底部位置，风透盘通过支撑气缸架设在支架上，风透盘经风管与加热器连通，该风管由称重隔离装置分为上、下两段，上、下两段风管之间经密封接头配合，下段风管的密封接头经由顶升气缸架设在底盘上，加热器与鼓风机连通。

所述在线式风透烘干装置的料斗侧壁下方铰接有出料仓门，出料仓门与传动气缸连接，传动气缸安装在支架上。

所述在线式风透烘干装置的料斗底部为敞口，设于固液分离皮带上部；料斗顶部设有带出气孔的盖板。

所述在线式风透烘干装置的传送装置设有四组皮带轮，每组皮带轮通过支柱安装在支架上。

所述切割式缩分器包括壳体，壳体上部的进料口和下部的落料斗，所述落料斗分为A落料斗和B落料斗，在进料口和落料斗之间设有摆动料斗，摆动料斗安装在转动轴上，该转动轴安装在壳体上，该转动轴经连杆与缩分气缸的气缸杆连接，缩分气缸缸体安装在壳体上，缩分气缸的打开与关闭控制摆动料斗下口分别与A落料斗和B落料斗位置对应。

所述破碎机为双锤破碎机。

所述调控缩分器为圆盘摆动缩分器。

本实用新型的有益效果：

（1）该系统可以实现全自动煤样制备，可实现干燥、称重、输送、破碎、缩分、干燥、制粉、留样转运和自动封装写码，可以提高制样效率和制样代表性。。

（2）本实用新型设计的在线式风透烘干装置可以无缝接入燃煤全自动制样系统，能实现大湿度煤样在线制样，减少人工预烘干环节，提高制样系统水份适应能力，同时能有效降低人工劳动强度。

（3）该装置能够实现自动烘干转运，将烘干系统有机融入制样系统中。

（4）本实用新型采用风透烘干方式，提高了烘干效率，缩短了制样时间。

（5）本实用新型还可以配备控制单元，以控制各装置联动，实现自动烘干转运，同时可将水分数据上传至计算机。

附图说明

图1为在线式风透烘干装置的结构示意图；

图2为在线式风透烘干装置的立体结构示意图；

图3为切割式缩分器侧面示意图；

图4为切割式缩分器立体示意图；

图5为全自动煤样制备系统制样流程图。

图中：1-带网眼的上盖；2-料斗；3-物料搅拌装置；4-出料仓门；5-皮带轮；6-固液分离皮带；7-风透盘；8-称重装置；9-称重隔离装置；10-加热器；11-鼓风机；12-支架；13-底盘；14-传动气缸；21-进料口；22-摆动料斗；23-A落料斗；24-B落料斗；25-缩分气缸；26-气缸杆；27-连杆；28-壳体；29-转动轴；30-气缸支撑。

具体实施方式

下面结合具体实施例详细说明本实用新型的技术方案。

实施例1：全自动煤样制备系统

该全自动煤样制备系统包括依次连接的来样称重烘干设备、破碎机、第一缩分器、称重设备、调控缩分器、对辊破碎设备、定比缩分器、烘干设备、二分器A、制粉设备、二分器B和自动封装打码设备，其中调控缩分器、定比缩分器也分别与自动封装打码设备连接，切割缩分器、调控缩分器、定比缩分器、制粉设备分别与弃料皮带连接，来样称重烘干设备采用在线式风透烘干装置，所述第一缩分器采用切割式缩分器。

各种设备的作用及煤样先后经过顺序如下：

1、煤样首先进入来样称重烘干设备，该设备采用在线式风透烘干装置，可将煤样低温干燥，并分别在干燥前后称重，可获得煤样的含水量以及干燥后的煤样重量。该在线式风透烘干装置的详细介绍见实施例2和实施例3。

2、干燥煤样运输进入破碎机（一级破碎），该破碎机为市面上可购买到的双锤破碎机，主要包括机架、破碎腔体、破碎机构总成、驱动电机、清灰刮板及动力机构、筛板组件、防护罩几大部分。待破碎的物料由设备顶部的料斗进入破碎腔工作区，受到高速回转地锤头冲击破碎，并从锤头处获得动能，高速向破碎板和筛板上冲击而被第二次破碎。此时，小于筛板孔径的物料便从筛板排出（≤6mm），而粒度较大的物料，弹回至破碎腔内继续破碎，直至腔内物料全部透筛。双锤破碎机相对于其他普通的破碎机的优点在于：没有筛板，水分适应性高；普通锤式破碎机是通过底部筛网或筛条来控制出煤的粒度，水分适应性低，一般烟煤全水不超过9%，否则就会堵塞筛网，致使更换筛板非常困难；本系统采用的双锤破碎机取消了筛网、筛条，通过两个锤头与内腔的间隙控制出煤粒度，水分适应性高（适应烟煤全水分≤16%），不会堵塞破碎机。

3、破碎机破碎后的煤样进入第一缩分器进行缩分，获取部分煤样进入后续工序，其余作为弃料。第一缩分器采用切割式缩分器，包括壳体，壳体上部的进料口和下部的落料斗，所述落料斗分为A落料斗和B落料斗，在进料口和落料斗之间设有摆动料斗，摆动料斗安装在转动轴上，该转动轴安装在壳体上，该转动轴经连杆与缩分气缸的气缸杆连接，缩分气缸缸体安装在壳体上，缩分气缸的打开与关闭控制摆动料斗下口分别与A落料斗和B落料斗位置对应。该切割式缩分器采用气缸控制，避免了传统人工调节缩分器，可避免人为误差，提高工作效率。

4、称重设备：对切割式缩分器缩分的样品称重。

5、称重后进入调控缩分器，将煤样分成三部分：进入自动封装打码设备的水分样、进入煤样制备系统后续工序的煤样以及弃料。本系统采用的调控缩分器为一种圆盘摆动缩分器，具体参见申请人先前申请的专利（专利号：201420438741.3）。该缩分器缩分精度高、缩分比例大、水份适应强、样品无残留、能耗低、便于维护等特点。采用全封闭设计，设备运行中无粉尘泄露现象，可用于粒度小于16mm的物料进行缩分作业。

6、调控缩分器缩分出的部分样品进入对辊破碎设备，对辊破碎设备采用市面上常见的对辊破碎机。通过对辊破碎，将煤样进一步粉碎成≤3mm的煤样（二级破碎）。

7、对辊破碎设备粉碎后的煤样定比缩分，将煤样分成三部分：进入自动封装打码设备的水分样、进入煤样制备系统后续工序的煤样以及弃料。

8、缩分样品进入烘干机，经烘干机干燥，然后再通过二分器A二分，一份作为清洗样清洗制粉机，另一份经制粉机制粉留样，再通过二分器B二分成两份分析样，进入自动封装打码设备。制粉机采用市面上常见的煤样制粉机，制得的煤粉粒径≤0.2mm。

该全自动煤样制备系统工作流程图见图5。

该全自动煤样制备系统优点：

在入料斗处设置称重传感器，对进入样斗的来样进行称重，打破传统的皮带秤称重方式，提高称重准确性，称重数据及时上传，为后续缩分比的自动调节提供数据支撑；煤样通过传输装置传输至破碎缩分单元，一级破碎采用双锤破碎方式，入料粒度≤100mm，出料粒度≤13mm/6mm，此环节通过更换筛板可方便调节出料粒度，满足不同客户全水分煤样的粒度要求，二级破碎采用对辊破碎方式，保证出料粒度≤3mm，通过差速调节运转避免煤样饼块状现象，缩分环节严格按照GB/T474-2008，GB/T19494.2-2004要求，缩分及缩分行程自动调节，切割次数≥60次，切割速度≤1.5m/s，该环节设置自动清扫装置，避免堵煤现象；对3mm煤样进行干燥、粉碎，干燥环节根据客户所使用煤种进行设置，如使用无烟煤则以恒温干燥法替代微波干燥法，相比传统单一干燥法，煤种适应性更强，粉碎出料粒度≤0.2mm，进入粉碎单元前使用二分装置，将干燥后的煤样二分，一份煤样进入粉碎机粉碎对内部进行清洗后废样收集，清洗后粉碎的煤样作为一般分析试验煤样进行收集，系统自动完成样品的包装、称重、写码，样品包装不产生交叉污染，全过程有效避免人为因素干扰。整个装置采用密封设计，极大程度减小粉尘的产生，通过安装传感器、状态量检测等方式实现设备的远程监控，人工入料口的上料控制通过软件权限实现，取代目前常用的门禁装置，在实现功能的前提下简化系统设计。全自动煤样制备系统具有煤样制备全程监控和弃样暂存功能，如若发现某一个样品制样失败可以从弃样中取样重新制备，这样可以保证制样成功率百分之百，避免漏样。

另外，该全自动煤样制备系统还可以设置在线水分检测设备，直接进行水分在线检测，检测结果自动上传至控制中心，做到来样在线实时检测。

实施例二：在线式风透烘干装置组成

如图1和图2所示，本实用新型的在线式风透烘干装置包括料斗2、物料搅拌装置3、加热装置10、称重装置8、传送装置，以及支架12和底盘13。

物料搅拌装置3包括搅拌轮和电机，物料搅拌装置3的搅拌轮安装在料斗2内，电机输出轴与伸出料斗外侧的搅拌轮轴连接。传送装置包括固液分离皮带6和四组皮带轮5，每组皮带轮5通过支柱安装在支架12上。

料斗2和传送装置安装在支架12上，料斗2底部与传送装置顶部相通，料斗底部为敞口结构，并设于固液分离皮带6的中上部；底盘13顶部设置称重装置8，该称重装置8采用四只称重传感器，支架12及安装在支架上的部件均设置在该称重装置8上。

加热装置安装在底盘13上，包括风透盘7、称重隔离装置9、加热器10和鼓风机11，风透盘7设置在固液分离皮带6上、下层之间并对应料斗底部位置，风透盘7四周安装在四组支撑气缸上，支撑气缸通过支撑架安装在支架12上。出料时，四组支撑气缸关闭，风透盘下落，料斗与风透盘分离；其他状态需四组支撑气缸打开（顶升），风透盘上升，料斗与风透盘密封，便于烘干。

风透盘7经风管与加热器10连通，向风透盘7供热风。该风管由称重隔离装置9分为上、下两段，上、下两段风管之间经密封接头（采用密封法兰配橡胶垫）配合，下段风管的密封接头由经由两个顶升气缸架和支撑架设在底盘13上，加热器10与鼓风机11由供风管路连通，上段风管安装在支架12上，上、下段风管均可采用软管。称重时，顶升气缸关闭，下段风管及密封接头下落，不影响称重；称重后，顶升气缸打开，下段风管的密封接头带动风管上升并与上段风管密封接头配合，便于送风烘干。

料斗2侧壁下方铰接有出料仓门4，出料仓门4与传动气缸14连接，传动气缸14安装在支架12上，以便于打开出料仓门4，将烘干后的物料输出。出料时，风透盘7与料斗2底部分离。料斗顶部设有网眼的上盖1，用于加热时蒸发水汽。

该装置还包括控制单元，称重装置的称重传感器的信号输出端与控制单元连接，各气缸、加热器和鼓风机，以及传送装置的动力单元的控制端也分别与控制单元连接，以便实现自动控制。传送装置的皮带轮可以采用马达驱动或经齿轮传动机构驱动。

固液分离皮带6结构一般采用网格式滤布，物料颗粒不会掉落即可，并便于出风即可。

风透盘7结构一般采用底部或侧面设有进风口，顶部敞口或带有网眼出风口结构，以保证热风对准料斗底部吹风。

实施例三：在线式风透烘干装置工作状态

本实用新型在线式风透烘干装置分五个工作状态分别是：

1、系统初始状态、2、入料、3、烘干前称重、4、物料烘干、5、烘干后称重，6、物料转运，本实用新型通过各部件的有机配合，可实现煤样的在线烘干，在线制样，极大地提高了制样效率，降低了劳动强度，实现了制样自动化。具体状态如下：

一、系统初始状态：

1、称重隔离装置：分离状态（顶升气缸关闭，下段风管及密封接头落下，以保证物料称量精度）；

2、鼓风机：停；

3、物料输出装置：停；

4、搅拌装置：停；

5、称重装置：去皮（保证读数为零）；

6、加热装置：四组支撑气缸打开，风透盘上升，料斗与风透盘密封，准备烘干，加热器和鼓风机不工作。

二、入料：人工上料或者机器上料，将物料装入料斗，保持系统初始状态；

三、烘干前称重：烘干前，需保存物料重量，方便计算全水。顶升气缸关闭，下段风管及密封接头落下，不影响称重；称重后顶升气缸打开，呈对接状态。

四、物料烘干：

1、称重隔离装置：对接状态（顶升气缸打开，保证下段风管及密封接头顶升，风管对接配合）

2、鼓风机：运转；

3、加热装置：加热器加热。

4、根据入料量多少及湿度大小来计算大概的烘干时间，一般烘干时间控制在0.5～1小时之间；

五、烘干后称重：

1、称重隔离装置：分离状态（顶升气缸关闭，下段风管及密封接头落下）

2、鼓风机：停；

3、加热装置：停。

4、保存烘干后煤样的重量，进行烘干后称重，之后通过公式得出烘干损失水分，

计算公式：烘干损失水分={（烘干前重量-烘干后重量）/烘干前重量}x100%

六、物料转运：

烘干后出料，四组支撑气缸关闭，风透盘下落，料斗与风透盘分离，固液分离皮带运行；物料煤通过固液分离皮带被运走，自动转运至下一级，实现物料转运。

实施例四：切割式缩分器组成

如图3和图4所示的切割式缩分器，包括壳体28，壳体28上部的进料口21和下部的落料斗，所述落料斗分为A落料斗23和B落料斗24，在进料口21和落料斗之间设有摆动料斗22，摆动料斗22安装在转动轴29上，该转动轴29安装在壳体28上，该转动轴29经连杆27与缩分气缸25的气缸杆26连接，缩分气缸25缸体通过气缸支撑30安装在壳体28上，缩分气缸25的打开与关闭控制摆动料斗22下口分别与A落料斗23和B落料斗24位置对应。进料口21的下口位于摆动料斗22内，保证样品都能通过摆动料斗22进入落料斗。该切割式缩分器还包括计算机控制单元，缩分气缸25与计算机控制单元连接。配备计算机控制单元后，可以通过改变计算机控制单元中的控制参数，改变缩分气缸25的工作频率，进而改变摆动料斗22的切割频率和幅度，改变缩分比例和效果。切割频率是指摆动料斗22摆动的频率，切割幅度是指摆动料斗22摆动的幅度。这两个参数可以改变缩分比例和缩分效果。

Claims (8)

1.一种全自动煤样制备系统，包括依次连接的来样称重烘干设备、破碎机、第一缩分器、称重设备、调控缩分器、对辊破碎设备、定比缩分器、烘干设备、二分器A、制粉设备、二分器B和自动封装打码设备，其中调控缩分器和定比缩分器也同时与自动封装打码设备连接，第一缩分器、调控缩分器、定比缩分器和制粉设备同时分别与弃料皮带连接，其特征在于：所述来样称重烘干设备采用在线式风透烘干装置，所述第一缩分器采用切割式缩分器。

2.根据权利要求1所述的全自动煤样制备系统，其特征在于：所述在线式风透烘干装置包括料斗、物料搅拌装置和加热装置，还包括称重装置、传送装置，以及支架和底盘，料斗和传送装置安装在支架上，料斗底部与传送装置顶部相通，且料斗位于传送装置中上部；底盘顶部设置称重装置，所述支架设置在该称重装置上；所述传送装置包括固液分离皮带和皮带轮，所述皮带轮支撑安装在支架上；所述加热装置安装在底盘上，包括风透盘、称重隔离装置、加热器和鼓风机，风透盘设置在固液分离皮带上、下层之间并对应料斗底部位置，风透盘通过支撑气缸架设在支架上，风透盘经风管与加热器连通，该风管由称重隔离装置分为上、下两段，上、下两段风管之间经密封接头配合，下段风管的密封接头经由顶升气缸架设在底盘上，加热器与鼓风机连通。

3.根据权利要求2所述的全自动煤样制备系统，其特征在于：所述在线式风透烘干装置的料斗侧壁下方铰接有出料仓门，出料仓门与传动气缸连接，传动气缸安装在支架上。

4.根据权利要求2所述的全自动煤样制备系统，其特征在于：所述在线式风透烘干装置的料斗底部为敞口，设于固液分离皮带上部；料斗顶部设有带出气孔的盖板。

5.根据权利要求2所述的全自动煤样制备系统，其特征在于：所述在线式风透烘干装置的传送装置设有四组皮带轮，每组皮带轮通过支柱安装在支架上。

6.根据权利要求1所述的全自动煤样制备系统，其特征在于：所述切割式缩分器包括壳体，壳体上部的进料口和下部的落料斗，所述落料斗分为A落料斗和B落料斗，在进料口和落料斗之间设有摆动料斗，摆动料斗安装在转动轴上，该转动轴安装在壳体上，该转动轴经连杆与缩分气缸的气缸杆连接，缩分气缸缸体安装在壳体上，缩分气缸的打开与关闭控制摆动料斗下口分别与A落料斗和B落料斗位置对应。

7.根据权利要求1-6任一所述的全自动煤样制备系统，其特征在于：所述破碎机采用双锤破碎机。

8.根据权利要求1-6任一所述的全自动煤样制备系统，其特征在于：所述调控缩分器采用圆盘摆动缩分器。