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一种干燥装置及方法

阅读:1017发布:2020-06-21

专利汇可以提供一种干燥装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 褐 煤 干燥装置及方法,所述装置包括 蒸汽 装置和转盘输送装置;所述蒸汽装置由立柱和蒸汽立管组成,蒸汽立管分上、中、下3段相通的蒸汽管道,其下段蒸汽管道与蒸汽入口连通,上段蒸汽管道与蒸汽出口连通,形成C形蒸汽流动通道;各段蒸汽管道之间留有间隔作为干燥工位;对应2个干燥工位的转盘输送装置分别设2组 褐煤 蒸锅 ,每组褐煤蒸锅分别由3个蒸锅组成,每个蒸锅通过转盘转动后依次到达干燥工位。本发明中褐煤在蒸锅中干燥相当于固定床干燥方式,每组3个蒸锅在3个不同工位可同时完成装煤、干燥、卸煤的过程,具有褐煤干燥提质效果好、装置结构简单、占地面积小、操作连续高效的优点,特别适合中、小规模褐煤干燥作业。,下面是一种干燥装置及方法专利的具体信息内容。

1.一种干燥装置,其特征在于,包括蒸汽装置和转盘输送装置;所述蒸汽装置由立柱和蒸汽立管组成,蒸汽立管分上、中、下3段相通的蒸汽管道,其下段蒸汽管道与立柱下部一侧的蒸汽入口连通,上段蒸汽管道与立柱上部一侧的蒸汽出口连通,形成C形蒸汽流动通道;各段蒸汽管道之间留有间隔作为干燥工位;所述转盘输送装置由转盘、传动装置和蒸锅组成,转盘又包括转盘立轴和蒸锅支架;2个蒸锅支架沿转盘立轴高向平行设置,每个蒸锅支架上沿转盘立轴周向间隔120°均匀设有3个半圆环支架,各个蒸锅对应放置在半圆环支架上;传动装置带动蒸锅支架和蒸锅绕转盘轴线转动;对应2个干燥工位的转盘输送装置分别设2组褐煤蒸锅,每组褐煤蒸锅分别由3个蒸锅组成,3个蒸锅可同时分别对应装煤工位、干燥工位和卸煤工位,每个蒸锅通过转盘转动后依次到达干燥工位;蒸锅底部设小孔,蒸汽管道与蒸锅相接的上、下边缘处分别设有密封圈
2.根据权利要求1所述的一种褐煤干燥装置,其特征在于,所述立柱为封闭结构,通过2道平隔板分隔出上蒸汽室和下蒸汽室;其中下蒸汽室的一侧设蒸汽入口,另一侧通过横管连通下段蒸汽管道;上蒸汽室的一侧设蒸汽出口,另一侧通过横管连通上段蒸汽管道。
3.根据权利要求2所述的一种褐煤干燥装置,其特征在于,所述上蒸汽室的顶部设安全
4.根据权利要求1所述的一种褐煤干燥装置,其特征在于,所述上段蒸汽管道的顶部封闭,底部敞开;下段蒸汽管道的底部封闭,顶部敞开;中段蒸汽管道的两端均敞开。
5.根据权利要求1所述的一种褐煤干燥装置,其特征在于,所述传动装置由电机联轴器、小齿轮和大齿轮组成;大齿轮安装在转盘立轴的一端并与小齿轮啮合传动,小齿轮通过联轴器连接电机的输出轴,联轴器一侧设制动器;转盘立轴的两端固定安装位置分别设组合止推轴承
6.根据权利要求1所述的一种褐煤干燥装置,其特征在于,所述蒸锅上部沿周向设有至少2个吊,蒸锅外部设凸台用于卡设在半圆环支架上。
7.一种基于权利要求1所述装置的褐煤干燥方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)先将褐煤进行筛分,按照粒度先大后小的顺序将褐煤装入上、下2个位于装煤工位的蒸锅中,底部铺设的褐煤粒度大于蒸锅底部小孔的孔径;褐煤装入蒸锅后进行摊平,其顶面高度不高于蒸锅上部边沿高度;
2)启动电机,通过转盘立轴带动蒸锅支架旋转,使装有褐煤的蒸锅进入干燥工位;蒸锅就位后,通过密封圈使2个蒸锅与3段蒸汽管道之间形成密闭的蒸汽通道;
3)从蒸汽入口将过热蒸汽通过下蒸汽室、对应横管后引入下段蒸汽管道,过热蒸汽向蒸汽出口一侧流动的过程中,先后通过下干燥工位的蒸锅、中段蒸汽管道、上干燥工位的蒸锅以及上段蒸汽管道,在此过程中蒸发褐煤内部的水分并有效破除内部毛细管;
4)蒸发后产生的水蒸气通过蒸汽出口排出,进行冷凝并回收利用
5)沿转盘转动方向,当前一个载有褐煤的蒸锅位于干燥工位进行褐煤蒸发干燥时,后一个位于装煤工位的蒸锅进行褐煤装煤作业;当前一个蒸锅中的褐煤脱水干燥完成后,通过传动装置驱动转盘旋转,将后一个装有褐煤的蒸锅旋转到干燥工位;完成干燥过程的褐煤随前一个蒸锅转出干燥工位并到达卸煤工位进行卸煤作业,卸煤时通过吊耳将蒸锅连同干燥后的褐煤吊起,然后将干燥后的褐煤倾倒到转运槽中;同时,另一个位于装煤工位的蒸锅进行装煤作业,如此循环操作,完成连续干燥作业过程。

说明书全文

一种干燥装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及褐煤干燥提质技术领域,尤其涉及一种褐煤干燥装置及方法。

背景技术

[0002] 在我国的褐煤储量中,以南、内蒙地区为最,约占全国褐煤储量的3/4左右,但是褐煤在地底的形成时间较短,煤化程度比较低,其主要的特点是量比较高,约占褐煤重量的30%~50%。由于形成时间较短,在褐煤内部存在着很多毛细孔,这就使得褐煤像海绵一样,干燥完遇水就会吸潮,且这种高含水的褐煤若直接进行运输,价格昂贵且性价比较低,因此限制了褐煤向远地区运输的可能性。高水分的褐煤直接参与燃烧,会使得燃烧热损失严重,且产生的浓烟污染环境。所以从燃烧、运输的度来看,褐煤都需要提质与干燥。
[0003] 目前常规的褐煤干燥方法大多采用流化床或旋转干燥的方式,且大多采用间接加热的方式,其普遍存在以下缺点:1)只能去除褐煤表面的水分,并不能有效地去除褐煤中众多的毛细管中的内水,因此干燥后的褐煤易吸水返潮或化、自燃;2)采用干法干燥时由于褐煤燃点低,因此存在燃烧甚至爆炸的危险;采用流化床式湿法干燥时,蒸汽用量大,耗能大,生产成本高,且设备造价高;3)干燥设备结构复杂,占地面积大,投资成本高。
[0004] 专利号为CN 204154090 U的中国专利公开了一种“褐煤干燥装置”,包括原煤输送系统,蒸汽热源系统,干燥系统、以及湿式电除尘系统组成,其所有设备按工序线性布置,设备复杂,设备占地面积大。
[0005] 专利号为CN102564095的中国专利公开了“一种低压过热蒸汽干燥褐煤的装置和方法”,采用蒸汽自下而上运动,褐煤自上而下运动的方式进行干燥,其工艺复杂、工艺条件严格。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种褐煤干燥装置及方法,褐煤在蒸锅中干燥相当于固定床干燥方式,采用2组褐煤蒸锅与蒸汽管道相配合进行连续蒸发干燥,每组3个蒸锅在3个不同工位可同时完成装煤、干燥、卸煤的过程,采用转盘输送装置实现蒸锅在各工位间的转换;因此具有褐煤干燥提质效果好、装置结构简单、占地面积小、操作连续高效的优点,特别适合中、小规模褐煤干燥作业。
[0007] 为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
[0008] 一种褐煤干燥装置,包括蒸汽装置和转盘输送装置;所述蒸汽装置由立柱和蒸汽立管组成,蒸汽立管分上、中、下3段相通的蒸汽管道,其下段蒸汽管道与立柱下部一侧的蒸汽入口连通,上段蒸汽管道与立柱上部一侧的蒸汽出口连通,形成C形蒸汽流动通道;各段蒸汽管道之间留有间隔作为干燥工位;对应2个干燥工位的转盘输送装置分别设2组褐煤蒸锅,每组褐煤蒸锅分别由3个蒸锅组成,每个蒸锅通过转盘转动后依次到达干燥工位;蒸锅底部设小孔,蒸汽管道与蒸锅相接的上、下边缘处分别设有密封圈
[0009] 所述立柱为封闭结构,通过2道水平隔板分隔出上蒸汽室和下蒸汽室;其中下蒸汽室的一侧设蒸汽入口,另一侧通过横管连通下段蒸汽管道;上蒸汽室的一侧设蒸汽出口,另一侧通过横管连通上段蒸汽管道。
[0010] 所述上蒸汽室的顶部设安全
[0011] 所述上段蒸汽管道的顶部封闭,底部敞开;下段蒸汽管道的底部封闭,顶部敞开;中段蒸汽管道的两端均敞开。
[0012] 所述转盘输送装置由转盘、传动装置和蒸锅组成,转盘又包括转盘立轴和蒸锅支架;2个蒸锅支架沿转盘立轴高向平行设置,每个蒸锅支架上沿转盘立轴周向间隔120°均匀设有3个半圆环支架,各个蒸锅对应放置在半圆环支架上;传动装置带动蒸锅支架和蒸锅绕转盘轴线转动。
[0013] 所述传动装置由电机联轴器、小齿轮和大齿轮组成;大齿轮安装在转盘立轴的一端并与小齿轮啮合传动,小齿轮通过联轴器连接电机的输出轴,联轴器一侧设制动器;转盘立轴的两端固定安装位置分别设组合止推轴承
[0014] 所述蒸锅上部沿周向设有至少2个吊,蒸锅外部设凸台用于卡设在半圆环支架上。
[0015] 一种基于所述装置的褐煤干燥方法,包括如下步骤:
[0016]  1)先将褐煤进行筛分,按照粒度先大后小的顺序将褐煤装入上、下2个位于装煤工位的蒸锅中,底部铺设的褐煤粒度大于蒸锅底部小孔的孔径;褐煤装入蒸锅后进行摊平,其顶面高度不高于蒸锅上部边沿高度;
[0017]  2)启动电机,通过转盘立轴带动蒸锅支架旋转,使装有褐煤的蒸锅进入干燥工位;蒸锅就位后,通过密封圈使2个蒸锅与3段蒸汽管道之间形成密闭的蒸汽通道;
[0018]  3)从蒸汽入口将过热蒸汽通过下蒸汽室、对应横管后引入下段蒸汽管道,过热蒸汽向蒸汽出口一侧流动的过程中,先后通过下干燥工位的蒸锅、中段蒸汽管道、上干燥工位的蒸锅以及上段蒸汽管道,在此过程中蒸发褐煤内部的水分并有效破除内部毛细管;
[0019]  4)蒸发后产生的水蒸气通过蒸汽出口排出,进行冷凝并回收利用
[0020]  5)沿转盘转动方向,当前一个载有褐煤的蒸锅位于干燥工位进行褐煤蒸发干燥时,后一个位于装煤工位的蒸锅蒸锅中进行褐煤装煤作业;当前一个蒸锅中的褐煤脱水干燥完成后,通过传动装置驱动转盘旋转,将后一个装有褐煤的蒸锅旋转到干燥工位;完成干燥过程的褐煤随前一个蒸锅转出干燥工位并到达卸煤工位进行卸煤作业,卸煤时通过吊耳将蒸锅连同干燥后的褐煤吊起,然后将干燥后的褐煤倾倒到转运槽中;同时,另一个位于装煤工位的蒸锅进行装煤作业,如此循环操作,完成连续干燥作业过程。
[0021] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0022]  1)褐煤在蒸锅中干燥相当于固定床干燥方式,在干燥过程中褐煤无需流动或翻动,蒸发时间可控,有利于保持褐煤粒度的完整性,干燥后的褐煤提质效果好;
[0023]  2)采用过热蒸汽蒸发,通过褐煤孔隙流动的气体流速低且可控,煤粉夹带量少,冷凝水洁净;
[0024]  3)采用2组褐煤蒸锅与蒸汽管道相配合进行连续蒸发干燥,每组3个蒸锅在3个不同工位可同时完成装煤、干燥、卸煤的过程,其操作效率高,可实现连续生产;
[0025]  4)采用转盘输送装置实现蒸锅在各工位间的转换,占地面积小;
[0026]  5)装置结构简单,投资成本小。附图说明
[0027] 图1是本发明所述褐煤干燥装置的主视图。
[0028] 图2是本发明所述褐煤干燥装置的俯视图。
[0029] 图3是本发明所述转盘的结构示意图。
[0030]  图4是本发明所述蒸锅的结构示意图。
[0031]  图中:1.蒸汽装置  11.蒸汽入口  12.下蒸汽室  13.横管  14.上蒸汽室  15.蒸汽出口  16.安全阀  17.下段蒸汽管道  18.中段蒸汽管道  19.上段蒸汽管道  2.转盘输送装置  21.转盘立轴  211.花键  22.蒸锅支架  221.半圆环支架  23.蒸锅  231.小孔  232.吊耳  233.凸台  24.电机  25.联轴器  26.制动器  27.小齿轮  28.大齿轮  29.组合止推轴承

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
[0033] 如图1、图2所示,本发明所述一种褐煤干燥装置,包括蒸汽装置1和转盘输送装置2;所述蒸汽装置1由立柱和蒸汽立管组成,蒸汽立管分上、中、下3段相通的蒸汽管道19、18、
17,其下段蒸汽管道17与立柱下部一侧的蒸汽入口11连通,上段蒸汽管道19与立柱上部一侧的蒸汽出口15连通,形成C形蒸汽流动通道;各段蒸汽管道17-19之间留有间隔作为干燥工位;对应2个干燥工位的转盘输送装置2分别设2组褐煤蒸锅,每组褐煤蒸锅分别由3个蒸锅23组成,每个蒸锅23通过转盘转动后依次到达干燥工位;蒸锅23底部设小孔231,蒸汽管道17-19与蒸锅23相接的上、下边缘处分别设有密封圈3。
[0034] 所述立柱为封闭结构,通过2道水平隔板分隔出上蒸汽室14和下蒸汽室12;其中下蒸汽室12的一侧设蒸汽入口11,另一侧通过横管13连通下段蒸汽管道17;上蒸汽室14的一侧设蒸汽出口15,另一侧通过横管13连通上段蒸汽管道19。
[0035] 所述上蒸汽室14的顶部设安全阀16。
[0036] 所述上段蒸汽管道19的顶部封闭,底部敞开;下段蒸汽管道17的底部封闭,顶部敞开;中段蒸汽管道18的两端均敞开。
[0037] 所述转盘输送装置2由转盘、传动装置和蒸锅23组成,如图3所示,转盘又包括转盘立轴21和蒸锅支架22;2个蒸锅支架22沿转盘立轴21高向平行设置,每个蒸锅支架22上沿转盘立轴21周向间隔120°均匀设有3个半圆环支架221,各个蒸锅23对应放置在半圆环支架221上;传动装置带动蒸锅支架22和蒸锅23绕转盘轴线转动。
[0038] 所述传动装置由电机24、联轴器25、小齿轮27和大齿轮28组成;大齿轮28安装在转盘立轴21的一端并与小齿轮27啮合传动,小齿轮27通过联轴器25连接电机24的输出轴,联轴器25一侧设制动器26;转盘立轴21的两端固定安装位置分别设组合止推轴承29。
[0039] 如图4所示,所述蒸锅23上部沿周向设有至少2个吊耳232,蒸锅23外部设凸台233用于卡设在半圆环支架221上。
[0040] 一种基于所述装置的褐煤干燥方法,包括如下步骤:
[0041]  1)先将褐煤进行筛分,按照粒度先大后小的顺序将褐煤装入上、下2个位于装煤工位的蒸锅23中,底部铺设的褐煤粒度大于蒸锅底部小孔231的孔径;褐煤装入蒸锅23后进行摊平,其顶面高度不高于蒸锅23上部边沿高度;
[0042]  2)启动电机24,通过转盘立轴21带动蒸锅支架22旋转,使装有褐煤的蒸锅23进入干燥工位;蒸锅23就位后,通过密封圈使2个蒸锅23与3段蒸汽管道17-19之间形成密闭的蒸汽通道;
[0043]  3)从蒸汽入口11将过热蒸汽通过下蒸汽室12、对应横管13后引入下段蒸汽管道17,过热蒸汽向蒸汽出口15一侧流动的过程中,先后通过下干燥工位的蒸锅23、中段蒸汽管道18、上干燥工位的蒸锅23以及上段蒸汽管道19,在此过程中蒸发褐煤内部的水分并有效破除内部毛细管;
[0044]  4)蒸发后产生的水蒸气通过蒸汽出口15排出,进行冷凝并回收利用;
[0045]  5)沿转盘转动方向,当前一个载有褐煤的蒸锅23位于干燥工位进行褐煤蒸发干燥时,后一个位于装煤工位的蒸锅23进行褐煤装煤作业;当前一个蒸锅23中的褐煤脱水干燥完成后,通过传动装置驱动转盘旋转,将后一个装有褐煤的蒸锅23旋转到干燥工位;完成干燥过程的褐煤随前一个蒸锅23转出干燥工位并到达卸煤工位进行卸煤作业,卸煤时通过吊耳232将蒸锅23连同干燥后的褐煤吊起,然后将干燥后的褐煤倾倒到转运槽中;同时,另一个位于装煤工位的蒸锅23进行装煤作业,如此循环操作,完成连续干燥作业过程。
[0046] 本发明将装料、干燥和卸料工位布置在一个水平圆周上,各工位间隔120°,依靠转盘实现蒸锅23在各工位之间的转换;体现了工艺与装置的完美结合,其结构紧凑,布局合理,保证了褐煤干燥作业的连续性,一次可以同时对2~3吨褐煤进行干燥处理。
[0047] 蒸汽沿下蒸汽室12、下段蒸汽管道17、中段蒸汽管道18、上段蒸汽管道19和上蒸汽室14组成的蒸汽流动通道流动,形成“C”字形流动路线,保证了蒸汽流动的通畅。
[0048] 转盘的旋转中心设转盘立轴21,其上固定有蒸锅支架22,蒸锅支架22设置2层,分别对应上、下2个干燥工位;每层设3个蒸锅23,各同一层蒸锅23间相隔120°均匀分布,蒸锅23通过凸台233安放在半圆环支架221上;以上结构的有益效果是提高褐煤的干燥处理量,保证了装料与卸料的方便快捷。
[0049] 转盘立轴21通过花键211与大齿轮28固定连接,大齿轮28与小齿轮27啮合传动并能够起到减速作用;当蒸锅23在各工位间转换位置时,通过电机24带动旋转,由制动器26制动实现准确定位
[0050] 褐煤往蒸锅23中装填时,采用底层褐煤粒度大,上层粒度小的布料方式,其有益效果是防止小粒度的褐煤颗粒从蒸锅底部的小孔231中泄露出去,并有利于蒸锅23沿高向的蒸汽流通。
[0051] 各蒸汽管道17-19与蒸锅23的结合处设有密封圈;密封圈采用具有蜂窝状组织结构的耐高温密封材料四氟乙烯材料。其有益效果是在采用过热蒸汽干燥褐煤过程中防止时漏气。
[0052] 本发明中,过热蒸汽温度在200℃~300℃之间,蒸汽压为1.5个大气压
[0053] 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,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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