專利名稱：塔式低階煤微波干燥設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于干燥設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種塔式低階煤微波干燥設(shè)備。
背景技術(shù)：
所謂低階煤是指低變質(zhì)、較年輕的煤種。主要包括褐煤、不粘煤、長焰煤、弱粘煤等煤種，其主要特點是水分含量高(20%——60%)，熱值低(1000——3500Kcal/kg)，這對低階煤的利用和運輸帶來了困難，因此使用前必須對其進行干燥提質(zhì)。當(dāng)前國內(nèi)外有代表性的煤炭提質(zhì)技術(shù)主要有以下幾大類1、熱風(fēng)爐、熱煙氣直接干燥法。2、蒸汽直接、間接干燥法。3、微波干燥法。4、熱解提質(zhì)法。熱風(fēng)爐、熱煙氣直接干燥法和蒸汽直接、間接干燥法主要是通過不同的熱載體將煤中的外水提出來，一般熱效率在85 %以內(nèi)，干燥后的含水一般在3-15 %，未進行化學(xué)反應(yīng)，煤炭化學(xué)特性不發(fā)生改變。熱解(干餾)提質(zhì)是指在隔絕空氣(或在非氧化氣氛)條件下將煤加熱，最終得到煤氣、焦油和半焦的加工方法。它是物理加化學(xué)的反應(yīng)過程，包括氣體熱載體法熱解提質(zhì)、固體熱載體法熱解熱解(干餾)提質(zhì)和其它特殊熱解方法提質(zhì)。另外還有非蒸發(fā)干燥工藝，如熱力脫水、機械熱擠壓脫水、有機溶劑脫水等技術(shù)。以上這些干燥工藝雖起到了較好的干燥目的，但所述現(xiàn)有技術(shù)普遍存在了處理能力小、干燥效果差、干后低階煤易返潮吸水、干燥過程易燃燒爆炸，污染嚴(yán)重等問題，難以達到目前國內(nèi)外的環(huán)保要求，因此亟待對現(xiàn)有技術(shù)進行改進，以提高設(shè)備的干燥能力，且能夠滿足生產(chǎn)過程中的安全可靠及環(huán)保要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)進行改進，提供一種具有能耗低，干燥徹底，控制簡單，占地面積少，維護簡單，運行成本低的塔式低階煤微波干燥設(shè)備。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過以下方式實現(xiàn)的即一種塔式低階煤微波干燥設(shè)備，本技術(shù)要點在于本設(shè)備采用垂直塔式結(jié)構(gòu)，其中部為中空的微波干燥腔，微波干燥腔頂端設(shè)置進料料斗，下端設(shè)置微波干燥組件系統(tǒng)，微波干燥腔底部設(shè)置緩沖消塵倉，緩沖消塵倉的下方設(shè)置輸出裝置，在微波干燥腔的外側(cè)設(shè)置水汽回收管道，該水汽回收管道與微波干燥腔內(nèi)部貫通，微波干燥腔的上、下兩端分別設(shè)置入料閥門和卸料閥門。為了提高設(shè)備的干燥效果，所述微波干燥組件系統(tǒng)由若干個微波干燥子系統(tǒng)呈環(huán)形圍成缺口環(huán)型。所述微波干燥腔與水汽回收管道之間設(shè)置與之分體，且均勻布滿小孔的活動隔板。[0015]此外，為了能夠使經(jīng)干燥的低階煤下落時減小對輸送裝置的沖擊，保障設(shè)備的運行穩(wěn)定性，緩沖消塵倉與微波干燥腔之間呈30 120夾角。本實用新型具采用上述結(jié)構(gòu)后，將自由落體原理和微波技術(shù)結(jié)合到一起并引入到低階煤干燥工藝中，利用微波加熱的原理除去低階煤中的水分，硫、磷等其他雜質(zhì)，而且利用自由落體原理作為煤干燥過程的主輸送方式，從而省去干燥過程的輸送設(shè)備，減少設(shè)備的建設(shè)費用和運行成本，具有能耗低，干燥徹底，控制簡單，占地面積少，維護簡單，運行成本低的優(yōu)點。

附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是微波干燥組件系統(tǒng)截面圖1水汽回收管道出口 ；2進料料斗；3入料閥門；4水汽回收管道；5隔板；6微波干燥腔；7微波干燥組件系統(tǒng)；8卸料閥門；9、緩沖消塵倉；10輸送裝置；11活動腔門。
具體實施方案如圖1、圖2所示，本塔式低階煤微波干燥設(shè)備的技術(shù)要點在于本設(shè)備采用垂直塔式結(jié)構(gòu)，其中部為中空的微波干燥腔6，微波干燥腔6頂端設(shè)置進料料斗2，下端設(shè)置微波干燥組件系統(tǒng)7，微波干燥腔6底部設(shè)置緩沖消塵倉9，緩沖消塵倉9的下方設(shè)置輸出裝置10， 在微波干燥腔6的外側(cè)設(shè)置水汽回收管道4，該水汽回收管道4與微波干燥腔6內(nèi)部貫通， 微波干燥腔6的上、下兩端分別設(shè)置入料閥門3和卸料閥門8。為了提高設(shè)備的干燥效果，所述微波干燥組件系統(tǒng)7由若干個微波干燥子系統(tǒng)呈環(huán)形圍成如圖2所示的缺口環(huán)型。所述微波干燥腔6與水汽回收管道4之間設(shè)置與之分體，且均勻布滿小孔的活動隔板5。此外，為了能夠使經(jīng)干燥的低階煤下落時減小對輸送裝置的沖擊，保障設(shè)備的運行穩(wěn)定性，緩沖消塵倉9與微波干燥腔6之間呈30 120夾角。本設(shè)備的工作原理是微波是頻率在300兆赫到300千兆赫的電波，我們加熱利用的是M50MHz和 915MHz。介質(zhì)材料由極性分子和非極性分子組成，在電磁場作用下，這些極性分子從原來的隨機分布狀態(tài)轉(zhuǎn)向依照電場的極性排列取向。而在高頻電磁場作用下，這些取向按交變電磁的頻率不斷變化，這一過程造成分子的運動和相互摩擦從而產(chǎn)生熱量。此時交變電場的場能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)內(nèi)的熱能，使介質(zhì)溫度不斷升高。煤中的水分子是極性分子。它在快速變化的高頻點磁場作用下，其極性取向?qū)㈦S著外電場的變化而變化。造成水分子的相互摩擦運動的效應(yīng)，此時微波場的場能轉(zhuǎn)化為水分子的熱能，使其受熱揮發(fā)，從而達到加熱干燥的目的。本技術(shù)與常規(guī)技術(shù)相比，因常規(guī)加熱(如火焰、熱風(fēng)、電熱、蒸汽等)都是利用熱傳導(dǎo)、對流、熱輻射將熱量首先傳遞給被加熱物的表面，再通過熱傳導(dǎo)逐步使中心溫度升高 (即常稱的外部加熱)。它要使中心部位達到所需的溫度，需要一定的熱傳導(dǎo)時間，而對熱傳導(dǎo)率差的物體所需的時間就更長；而微波加熱則屬于內(nèi)部加熱方式，電磁能直接作用于介質(zhì)分子轉(zhuǎn)換成熱，且透射性能使物料內(nèi)外介質(zhì)同時受熱，不需要熱傳導(dǎo)，而內(nèi)部缺乏散熱條件，造成內(nèi)部溫度高于外部的溫度梯度分布，形成驅(qū)動內(nèi)部水分向表面滲透的蒸汽壓差， 加速了水份的遷移蒸發(fā)速度。特別是對含水量在30%以下的煤炭，速度可數(shù)百倍的縮短，在短時間內(nèi)達到均勻干燥。本實用新型在工作時，通過控制裝置使微波干燥腔卸料閥門8關(guān)閉，微波干燥腔入料閥門3打開，進料料斗2中儲備的煤在重力的作用下落入微波干燥腔6內(nèi)，微波干燥腔 6滿煤后入料閥門3關(guān)閉，微波干燥組件系統(tǒng)7開始工作，在微波干燥腔6內(nèi)形成微波電磁場，煤中的水分在微波電磁場的作用下迅速加熱揮發(fā)形成水蒸氣，在微波干燥腔6內(nèi)形成的水蒸氣和高溫增大了微波干燥腔6的氣壓，通過隔板5上的孔與水汽回收管道4內(nèi)的氣壓形成高低氣壓差，在壓差作用下，微波干燥腔6內(nèi)的水汽進入水汽回收管道4中后排出， 煤干燥完成后，微波干燥組件系統(tǒng)7停止工作，微波干燥腔卸料閥門8打開，干燥后的煤落到緩沖消塵倉9中經(jīng)消塵后通過輸送裝置10被送入下道工序。水汽回收管道4中的一部分水蒸氣會凝結(jié)為液態(tài)水并落到水汽回收管道4的底部排出，水汽回收管道4中的氣體經(jīng)過水汽回收管道出口 1排出，同時在管內(nèi)形成負(fù)壓。本實用新型由于整套設(shè)備包含若干組獨立且功能完整的微波干燥子系統(tǒng)，通過程序控制，令這些微波干燥子系統(tǒng)安照一定順序依次工作，這樣可以避免所有微波干燥組件系統(tǒng)同時啟動產(chǎn)生過大沖擊電流對設(shè)備造成損害，同時也減少落煤對緩沖消塵倉的沖擊， 并且可以使整個設(shè)備更為連續(xù)和平滑的運行。由于微波干燥子系統(tǒng)是具有獨立且功能完整的系統(tǒng)，所以當(dāng)一組微波干燥子系統(tǒng)出現(xiàn)故障或需要維護時，其入料閥門3將關(guān)閉，停止對該微波干燥腔6進料，而其它的微波干燥子系統(tǒng)則不會受到影響仍然繼續(xù)工作，這樣就可以在不停機的情況下對設(shè)備進行診斷維修維護，從而可以大幅提高設(shè)備的開工率。本系統(tǒng)由于采用了活動腔門11和可拆換隔板5設(shè)計，因此可以輕松打開活動腔門 11進行清理，從而大幅提高工作效率，煤在微波干燥腔中蒸發(fā)出的水分會通過隔板上的小孔進入水汽回收管道；小孔的大小是根據(jù)微波波長經(jīng)過嚴(yán)密計算得到的，對微波也具有屏蔽作用，微波不會通過小孔泄露，也保障了操作人員的安全。本實用新型具采用上述結(jié)構(gòu)后，將自由落體原理和微波技術(shù)結(jié)合到一起并引入到低階煤干燥工藝中，利用微波加熱的原理除去低階煤中的水分，硫、磷等其他雜質(zhì)，而且利用自由落體原理作為煤干燥過程的主輸送方式，從而省去干燥過程的輸送設(shè)備，減少設(shè)備的建設(shè)費用和運行成本，具有能耗低，干燥徹底，控制簡單，占地面積少，維護簡單，運行成本低的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種塔式低階煤微波干燥設(shè)備，特征在于本設(shè)備采用垂直塔式結(jié)構(gòu)，其中部為中空的微波干燥腔，微波干燥腔頂端設(shè)置進料料斗，下端設(shè)置微波干燥組件系統(tǒng)，微波干燥腔底部設(shè)置緩沖消塵倉，緩沖消塵倉的下方設(shè)置輸出裝置，在微波干燥腔的外側(cè)設(shè)置水汽回收管道，該水汽回收管道與微波干燥腔內(nèi)部貫通，微波干燥腔的上、下兩端分別設(shè)置入料閥門和卸料閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式低階煤微波干燥設(shè)備，其特征在于微波干燥組件系統(tǒng)由若干個微波干燥子系統(tǒng)呈環(huán)形圍成缺口環(huán)型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式低階煤微波干燥設(shè)備，其特征在于微波干燥腔與水汽回收管道之間設(shè)置與之分體，且均勻布滿小孔的活動隔板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式低階煤微波干燥設(shè)備，其特征在于緩沖消塵倉與微波干燥腔之間呈30 120夾角。
專利摘要本實用新型涉及一種塔式低階煤微波干燥設(shè)備，屬于干燥設(shè)備領(lǐng)域，本技術(shù)要點在于本設(shè)備采用垂直塔式結(jié)構(gòu)，其中部為中空的微波干燥腔，微波干燥腔頂端設(shè)置進料料斗，下端設(shè)置微波干燥組件系統(tǒng)，微波干燥腔底部設(shè)置緩沖消塵倉，緩沖消塵倉的下方設(shè)置輸出裝置，在微波干燥腔的外側(cè)設(shè)置水汽回收管道，該水汽回收管道與微波干燥腔內(nèi)部貫通，微波干燥腔的上、下兩端分別設(shè)置入料閥門和卸料閥門。本實用新型具有能耗低，干燥徹底，控制簡單，占地面積少，維護簡單，運行成本低的優(yōu)點。
文檔編號F26B3/347GK202304309SQ20112038707
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者劉淑良, 陳兵 申請人:山東博潤工業(yè)技術(shù)有限公司