專利名稱：熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到煤的制樣設(shè)備領(lǐng)域，特指一種采用熱風(fēng)穿透式的煤樣減濕設(shè)備。
背景技術(shù)：
對于煤質(zhì)分析，實際上是一種抽樣分析的過程。煤炭是一種不均勻的物質(zhì)(粒度、質(zhì)量特性分布等)，被抽樣的母本一般比較大(幾十噸到幾萬噸不等)，最大限度地抽到能代表整個母本質(zhì)量及特性的代表性樣品的過程叫“采樣”，目前有機(jī)械采樣、人工采樣、半機(jī)械采樣等多種方式方法。各個國家均有強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，必須遵照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采樣工作。按標(biāo)準(zhǔn)采到樣品后，下一過程是制樣，制樣過程的準(zhǔn)則是在不破壞樣品代表性的前提下，把樣品粒度逐漸減小，質(zhì)量也逐步減少，直到符合實驗室化驗對樣品的粒度和質(zhì)量(重量)要求。制樣過程一般有空氣干燥、破碎、縮分、磨粉等過程。空氣干燥(也可加熱干燥，但溫度應(yīng)小于50°C )過程是減少樣品外部水分，以利于后面的破碎和縮分過程正常進(jìn)行。制樣過程中破碎是把樣品粒度減小的過程?？s分過程是對樣品進(jìn)行有代表性地減質(zhì)的過程，減少的那部分樣品必須能代表減少前樣本的煤質(zhì)特征，縮分過程也是制樣過程中完成樣品量減少的過程，其他過程中標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)不允許有煤樣損失。因為非縮分過程的樣品損失(如煤粉流失，矸石被選出等)，會改變該樣品的煤質(zhì)特征，選擇性(不一定是人為的)地流失樣品是制樣過程絕對不允許的。對于煤樣的干燥過程而言，目前現(xiàn)有的減濕方式主要有兩種
(I)空氣自然晾干方式該方式不會改變煤的質(zhì)量特性，但效率太低，時間很長(一般為24 48小時)，且占用場地較大。(2)熱風(fēng)及大烘箱烘干方式該方式是用大功率加熱燈或大功率烘箱來進(jìn)行煤樣干燥減濕。這類方式因為沒有對減濕過程的傳質(zhì)的兩個階段進(jìn)行分析，水分蒸發(fā)只在物料表面進(jìn)行，內(nèi)層的物料難以蒸發(fā)出水分，且物料表面的空氣一旦達(dá)到飽和吸水量，就不會再吸入水分。表面的空氣如不被及時抽走或換氣，水分蒸發(fā)實際上會停止。因此該方式不會太快地減濕，效率同樣會很低，時間會很長。由于烘箱使用的是普通風(fēng)扇，換氣速度慢，換氣效率低，因此會使箱內(nèi)的空氣接近飽和吸水，因此使用烘箱干燥高含水量物料的效率會非常低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、減濕效率高、能耗低、能夠提高制樣精確性的熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置，包括箱體、控制器以及裝設(shè)于密閉箱體內(nèi)的風(fēng)機(jī)、隔板、氣體加熱器，所述隔板將箱體分隔成上腔和下腔，所述上腔頂部或側(cè)面開設(shè)有出風(fēng)口，所述下腔的底部或側(cè)面開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，所述風(fēng)機(jī)位于上腔中靠近出風(fēng)口處，所述氣體加熱器位于下腔中；所述隔板上放置有一個以上用來盛裝煤樣的煤樣盤，所述煤樣盤的底部開設(shè)有一個以上的通風(fēng)孔，所述煤樣盤的下方設(shè)有用來收集落樣的煤樣托。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)
所述上腔和/或下腔中安裝有用來檢測熱風(fēng)流速的風(fēng)速計，所述控制器通過一變頻器與風(fēng)機(jī)相連；所述控制器根據(jù)風(fēng)速計采集的風(fēng)速信號與預(yù)設(shè)的風(fēng)速比較從而通過變頻器調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。所述煤樣托包括由上至下依次相連的支撐部、通風(fēng)部和收樣部，所述支撐部支承于隔板上，所述煤樣盤放置于支撐部的上方，所述收樣部位于支撐部的下方。所述煤樣托與煤樣盤一體成型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明的熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置，采用熱風(fēng)穿透的減濕方式，有效增加了煤樣的蒸發(fā)表面積，效率可以提高數(shù)倍到數(shù)十倍，同時進(jìn)一步在煤樣盤的下方設(shè)有用來收集落樣的煤樣托，保證了煤樣的完整性，提高了制樣的精度性。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是本發(fā)明中煤樣盤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中A-A處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明中煤樣托的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4中B-B處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明中煤樣盤放置于煤樣托上組合后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是在另一實施例中煤樣托與煤樣盤采用一體化成型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明
I、箱體;101、上腔;102、下腔;103、出風(fēng)口 ;104、進(jìn)風(fēng)口 ;2、風(fēng)機(jī)；3、隔板；4、控制器；
5、煤樣盤；6、氣體加熱器；7、煤樣托；9、風(fēng)速計；10、變頻器；51、通風(fēng)孔；71、支撐部；72、通風(fēng)部；73、收樣部；11、煤樣；12、密封墊。
具體實施例方式以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示，本發(fā)明的熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置，包括箱體I、控制器4以及裝設(shè)于箱體I內(nèi)的風(fēng)機(jī)2、隔板3、氣體加熱器6，隔板3將箱體I分隔成上腔101和下腔102，上腔101頂部或側(cè)面開設(shè)有出風(fēng)口 103，本實施例箱體I的頂部為開放式設(shè)計，整個頂部均為出風(fēng)口 103 ;下腔102的底部或側(cè)面開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 104，風(fēng)機(jī)2位于上腔101中靠近出風(fēng)口 103處，氣體加熱器6位于下腔102中，可以根據(jù)實際需要設(shè)置在靠近進(jìn)風(fēng)口 104處或是設(shè)置在靠近隔板3處以提高穿過煤樣11氣流的溫度。隔板3上放置有一個以上用來盛裝煤樣的煤樣盤5，煤樣11均勻的攤鋪在煤樣盤5內(nèi)。參見圖2 圖6，煤樣盤5的底部開設(shè)有一個以上的通風(fēng)孔51，熱風(fēng)氣流從通風(fēng)孔51穿過，均勻的透過煤樣11，對煤樣11進(jìn)行減濕作業(yè)。煤樣盤5的下方設(shè)有用來收集落樣的煤樣托7。減濕(減水)過程實際上是一個傳質(zhì)過程，即要通過流動的空氣把物料中的水分逐步帶走，物料的水分才會逐步減少。減水過程分為兩個階段，第一個階段水分要從物料表面由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠麘B(tài)；第二個階段是由物料表面蒸發(fā)為汽態(tài)的水汽要溶到物料表面的空氣中，由流動的空氣帶走。這兩個階段都與物料周邊的溫度相關(guān)，物料表面水分蒸發(fā)以及周邊空氣所能溶吸的水量跟溫度成函數(shù)關(guān)系，溫度越高，蒸發(fā)速度越快，一定量的空氣可溶吸的水量也越大。但溫度高到一定程度會影響煤樣的物理和化學(xué)特性，因此，國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定此時的溫度不能高于40°C，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為50°C。因此，本發(fā)明采用熱風(fēng)穿透的減濕方法，是為了有效增加物料的蒸發(fā)表面積，效率可以提高數(shù)倍到數(shù)十倍。同時，為了保證氣流在減濕過程中不會損失部分煤樣11，因此本發(fā)明進(jìn)一步在煤樣盤5的下方設(shè)有用來收集落樣的煤樣托7，以保證煤樣11的完整性，提高制樣的精度性。本實施例中，上腔101和/或下腔102中安裝有用來檢測熱風(fēng)流速的風(fēng)速計9，控制器4通過一變頻器10與風(fēng)機(jī)2相連。在煤樣11的干燥初期，由于煤樣11水分高，透氣性不強(qiáng)，干燥氣流速度低于預(yù)設(shè)速度，控制器4采集風(fēng)速計9的風(fēng)速信號并與預(yù)設(shè)的風(fēng)速比較從而通過變頻器10調(diào)整風(fēng)機(jī)2轉(zhuǎn)速，使得干燥入口風(fēng)速與預(yù)設(shè)的風(fēng)速一致，以加快干燥速度。隨著干燥機(jī)內(nèi)樣品的水分不斷分離，樣品的透氣性增強(qiáng)，干燥氣流風(fēng)速逐漸增大?？刂破?將根據(jù)風(fēng)速計9的信號變化不斷調(diào)整風(fēng)機(jī)速度，使風(fēng)速逐漸減小，從而避免了煤樣11過于干燥、達(dá)到節(jié)能的效果。從整體上來說，變頻的目的是根據(jù)實際工作的單元數(shù)量產(chǎn)生與之匹配的風(fēng)量和風(fēng)速，從而保證減濕的最佳效果。即實際工作單元少，變頻使風(fēng)量減少，如實際工作單元增加，變頻使風(fēng)量增加。實現(xiàn)過程是在總風(fēng)管內(nèi)加裝風(fēng)速檢測裝置，如果檢測到風(fēng)速有突然減少，表明有新的工作單元加入工作，此時應(yīng)提高風(fēng)量。如檢測到風(fēng)速突然增加，則是因為有工作單元退出工作狀態(tài),應(yīng)減少風(fēng)量。從一個單元的工作過程來看，物料的減水過程分為高濕、中濕和低濕三個過程，減水初期，物料濕度大，風(fēng)阻相應(yīng)地較大，此時要維持透過物料足夠的風(fēng)量和風(fēng)速，需要的風(fēng)壓應(yīng)該最大。隨著物料水分的降低，風(fēng)阻會逐步減小，此時應(yīng)適時調(diào)整風(fēng)量和風(fēng)速。在第三階段，有很多高濕樣品會有結(jié)塊情況發(fā)生，此時風(fēng)阻反而會增大，如果還需繼續(xù)減濕，應(yīng)提高風(fēng)壓，以維持適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速。本實施例中，煤樣托7包括由上至下依次相連的支撐部71、通風(fēng)部72和收樣部73，支撐部71支承于隔板3上，支撐部71與隔板3之間設(shè)有密封墊12，煤樣盤5放置于支撐部71的上方，且保證煤樣盤5與支撐部71的接觸部位完全密封，收樣部73位于支撐部71的下方。即，煤樣盤5的側(cè)面保證密封。如果煤樣盤5的側(cè)面(即周邊)的空隙比較大，就可能會使大部分氣流流向盤的周邊而不會從盤中的物料流過。為了使熱氣流最大限度的流經(jīng)煤樣盤5中的煤樣11，煤樣盤5的側(cè)面實際上越密封越好?？梢猿橄蟮貙⒚簶颖P5的周邊與中部通風(fēng)孔51比喻成兩條通道，熱風(fēng)要從哪條道走，要看哪條道的阻力小(也叫風(fēng)阻)。如圖7所示，在另一實施例中，還可以根據(jù)實際需要，將煤樣托7與煤樣盤5 —體成型。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置，其特征在于包括箱體(I)、控制器(4)以及裝設(shè)于密閉箱體(I)內(nèi)的風(fēng)機(jī)(2)、隔板(3)、氣體加熱器(6)，所述隔板(3)將箱體(I)分隔成上腔(101)和下腔(102)，所述上腔(101)頂部或側(cè)面開設(shè)有出風(fēng)口(103)，所述下腔(102)的底部或側(cè)面開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口( 104)，所述風(fēng)機(jī)(2)位于上腔(101)中靠近出風(fēng)口( 103)處，所述氣體加熱器(6)位于下腔(102)中；所述隔板(3)上放置有一個以上用來盛裝煤樣的煤樣盤(5)，所述煤樣盤(5)的底部開設(shè)有一個以上的通風(fēng)孔(51)，所述煤樣盤(5)的下方設(shè)有用來收集落樣的煤樣托(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置，其特征在于所述上腔(101)和/或下腔(102)中安裝有用來檢測熱風(fēng)流速的風(fēng)速計(9)，所述控制器(4)通過一變頻器(10)與風(fēng)機(jī)(2)相連；所述控制器(4)根據(jù)風(fēng)速計(9)采集的風(fēng)速信號與預(yù)設(shè)的風(fēng)速比較從而通過變頻器(10)調(diào)整風(fēng)機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置，其特征在于所述煤樣托(7)包括由上至下依次相連的支撐部(71)、通風(fēng)部(72)和收樣部(73)，所述支撐部(71)支承于隔板(3)上，所述煤樣盤(5)放置于支撐部(71)的上方，所述收樣部(73)位于支撐部(71)的下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置，其特征在于所述煤樣托(7)與煤樣盤(5) —體成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱風(fēng)穿透外循環(huán)式煤樣減濕裝置，包括箱體、控制器以及裝設(shè)于密閉箱體內(nèi)的風(fēng)機(jī)、隔板、氣體加熱器，隔板將箱體分隔成上腔和下腔，上腔頂部或側(cè)面開設(shè)有出風(fēng)口，下腔的底部或側(cè)面開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，風(fēng)機(jī)位于上腔中靠近出風(fēng)口處，氣體加熱器位于下腔中；隔板上放置有一個以上用來盛裝煤樣的煤樣盤，煤樣盤的底部開設(shè)有一個以上的通風(fēng)孔，煤樣盤的下方設(shè)有用來收集落樣的煤樣托。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、減濕效率高、能耗低、能夠提高制樣精確性等優(yōu)點。
文檔編號F26B9/06GK102937370SQ201210212470
公開日2013年2月20日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者朱先德, 任率 申請人:湖南三德科技發(fā)展有限公司