風機外置式煤樣減濕裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種風機外置式煤樣減濕裝置，包括箱體、控制器以及裝設于箱體內的隔板，所述隔板將箱體分隔成兩個腔室，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有一個以上的通風孔，所述箱體的外部設置一風機，所述風機與箱體的內腔連通。本實用新型具有結構簡單、操作方便、減濕效率高、能夠保證樣品風透效果、提高濕度控制質量等優點。
【專利說明】風機外置式煤樣減濕裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及到煤的制樣設備領域，特指一種采用氣體穿透式的煤樣減濕設備。
【背景技術】
[0002]對于煤質分析，實際上是一種抽樣分析的過程。煤炭是一種不均勻的物質(粒度、質量特性分布等)，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量及特性的代表性樣品的過程叫“采樣”，目前有機械采樣、人工采樣、半機械采樣等多種方式方法。各個國家均有強制標準，必須遵照標準進行采樣工作。
[0003]按標準采到樣品后，下一過程是制樣，制樣過程的準則是在不破壞樣品代表性的前提下，把樣品粒度逐漸減小，質量也逐步減少，直到符合實驗室化驗對樣品的粒度和質量(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行。制樣過程中破碎是把樣品粒度減小的過程。縮分過程是對樣品進行有代表性地減質的過程，減少的那部分樣品必須能代表減少前樣本的煤質特征，縮分過程也是制樣過程中完成樣品量減少的過程，其他過程中標準規定應不允許有煤樣損失。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。
[0004]對于煤樣的干燥過程而言，目前現有的減濕方式主要有兩種:
[0005](I)空氣自然晾干方式:該方式不會改變煤的質量特性，但效率太低，時間很長(一般為24?48小時)，且占用場地較大。
[0006](2)熱風及大烘箱烘干方式:該方式是用大功率加熱燈或大功率烘箱來進行煤樣干燥減濕。這類方式因為沒有對減濕過程的傳質的兩個階段進行分析，水分蒸發只在物料表面進行，內層的物料難以蒸發出水分，且物料表面的空氣一旦達到飽和吸水量，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扇，換氣速度慢，換氣效率低，因此會使箱內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。
[0007]有從業者進一步提供了一種基于風透方式的干燥方案，即利用熱風穿透物料，令物料完成減濕。但是，傳統的這種設備往往是將用來驅動熱風運動的風機直接安裝于進行干燥的箱體內。根據風透的原理可知，為實現樣品物料充分風透的效果，達到濕度控制目的，在保證樣品不吹跑(樣品完整性)的前提下，動力源風速應盡量大，即增大動力源頻率；但是，一旦增大動力源頻率就會使其風機連同箱體的振動加劇，進而引起整個機箱及機箱內部件產生共振。發生較大振幅或共振時，尤其當樣品為顆粒不均勻的固體時，會產生以下問題:
[0008]I)樣品從樣盤孔掉落。
[0009]2)振動使樣品離析分層，細小顆粒樣品一部分被吹走飄散，造成樣品損失；一部分在樣盤底部積聚，造成樣品間縫隙明顯變小，風阻增大，從而影響風透效果，降低濕度控制效率。
[0010]3)動力源噪音大，在機箱內產生共鳴，使操作環境變惡劣，不利于人機交互。
[0011]4)動力源長期振動，會降低設備元器件使用壽命。
[0012]5)動力源體積大，置于濕度控制單元內將使設備體積過大，對場地要求高，且不利于設備維護。
實用新型內容
[0013]本實用新型要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、操作方便、減濕效率高、能夠保證樣品風透效果、提高濕度控制質量的風機外置式煤樣減濕裝置。
[0014]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0015]一種風機外置式煤樣減濕裝置，包括箱體、控制器以及裝設于箱體內的隔板，所述隔板將箱體分隔成兩個腔室，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有一個以上的通風孔，所述箱體的外部設置一風機，所述風機與箱體的內腔連通。
[0016]作為本實用新型的進一步改進:所述煤樣盤的下方設有用來收集落樣的煤樣托。
[0017]作為本實用新型的進一步改進:所述箱體內的一側形成回風通道，所述回風通道的一端與箱體的頂部腔室連通，另一端與箱體的底部腔室連通以形成循環風道，所述回風通道中安裝有氣體濕度控制器和/或溫度控制器。
[0018]作為本實用新型的進一步改進:所述回風通道中安裝有用來檢測熱風流速的風速計，所述控制器通過一變頻器與風機相連；所述控制器根據風速計采集的風速信號與預設的風速比較從而通過變頻器調整風機的轉速。
[0019]作為本實用新型的進一步改進:所述煤樣托包括由上至下依次相連的支撐部、通風部和收樣部，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。
[0020]作為本實用新型的進一步改進:所述煤樣托與煤樣盤一體成型。
[0021]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:本實用新型的風機外置式煤樣減濕裝置，采用熱風穿透的減濕方式，有效增加了煤樣的蒸發表面積，效率可以提高數倍到數十倍，同時進一步在煤樣盤的下方設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。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的結構原理示意圖。
[0023]圖2是回風通道在箱體內的布置原理示意圖。
[0024]圖3是本實用新型中煤樣盤的俯視結構示意圖。
[0025]圖4是圖3中B-B處的剖視結構示意圖。
[0026]圖5是本實用新型中煤樣托的俯視結構示意圖。
[0027]圖6是圖5中C-C處的剖視結構示意圖。
[0028]圖7是本實用新型中煤樣盤放置于煤樣托上組合后的結構示意圖。
[0029]圖8是在另一實施例中煤樣托與煤樣盤采用一體化成型的結構示意圖。
[0030]圖例說明
[0031]1、箱體；2、風機；3、隔板；4、控制器；5、煤樣盤；6、濕度控制器；7、煤樣托；8、回風通道；9、風速計；10、變頻器；51、通風孔；71、支撐部；72、通風部；73、收樣部；11、煤樣；12、
密封墊。
【具體實施方式】
[0032]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0033]如圖1和圖2所示，本實用新型的風機外置式煤樣減濕裝置，包括箱體1、控制器4以及裝設于箱體I內的隔板3，隔板3將箱體I分隔成兩個腔室，分別為底部腔室和頂部腔室。箱體I的外部設置一風機2，風機2與箱體I的內腔連通。本實用新型這種采用氣源外置的方式，從根本上徹底解決了內置式振動所帶來的問題，從而能夠保證樣品風透效果，提高濕度控制質量，大大提升濕度控制的效率。
[0034]本實施例中，風機2可以根據實際需要采用抽風機或鼓風機。隔板3上放置有一個以上用來盛裝煤樣11的煤樣盤5，煤樣11均勻的攤鋪在煤樣盤5內。參見圖3?圖7，煤樣盤5的底部開設有一個以上的通風孔51，熱風氣流從通風孔51穿過，均勻的透過煤樣11，對煤樣11進行減濕作業。煤樣盤5的下方設有用來收集落樣的煤樣托7。
[0035]本實施例中，在箱體I內的一側形成回風通道8，回風通道8的一端與箱體I的頂部腔室連通，另一端與箱體I的底部腔室連通以形成循環風道，回風通道8中安裝有氣體濕度控制器6。濕度控制器6根據實際需要可采用干燥器、增濕器或其他形式，用來對氣流進行濕度調節控制，并將經過濕度調節的氣體充分透過樣品，最終達到通過控制進氣濕度調節物料濕度的目的。以氣流由下至上為例(當然也可以由上至下)，位于箱體I底部的熱氣流在風機2的作用下往上運動穿透煤樣盤5中的煤樣11，完成濕度調節。同時，位于箱體I頂部腔體內的氣流又進入回風通道8，經過濕度控制器6后重新利用處理后又被送入箱體I底部的腔體中。可以理解，回風通道8內，為了提高氣流的流速，還可以再增加一個以上的送風機。
[0036]作為較佳的實施例，還可以進一步在回風通道8中安裝溫度控制器(圖中未示)，溫度控制器可以選用加熱器、冷凝器或其他形式，用來對氣流進行溫度調節控制，并將經過溫度調節的氣體充分透過物料，最終達到通過控制進氣溫度調節實現物料溫度調節的目的。這是由于通過物料的氣體溫度/濕度與物料的風透效率是有直接影響的，但不同的物料特性各異，對溫度的敏感度、對吸水/去水的能力各不相同，因此為保證物料的特性不發生變化且風透效率又不受影響，需要針對不同的物料氣體溫度與濕度調節為最佳組合，以實現物料的最佳風透效率。
[0037]減濕(減水)過程實際上是一個傳質過程，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轉變為汽態；第二個階段是由物料表面蒸發為汽態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，物料表面水分蒸發以及周邊空氣所能溶吸的水量跟溫度成函數關系，溫度越高，蒸發速度越快，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特性，例如，煤樣的國際標準規定此時的溫度不能高于40°C，國家標準規定為50°C。因此，本實用新型采用熱風穿透的減濕方法，是為了有效增加物料的蒸發表面積，效率可以提高數倍到數十倍。同時，為了保證氣流在減濕過程中會帶走部分煤樣11，因此本實用新型進一步在煤樣盤5的下方設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。
[0038]本實施例中，回風通道8中安裝有用來檢測熱風流速的風速計9，控制器4通過一變頻器10與風機2相連。例如，采用風透技術對煤樣11進行減濕處理時，在初期，由于煤樣11水分高，透氣性不強，干燥氣流速度低于預設速度，控制器4采集風速計9的風速信號并與預設的風速比較從而通過變頻器10調整風機2轉速，使得入口風速與預設的風速一致，以加快減濕速度。隨著樣品的水分不斷分離，樣品的透氣性增強，干燥氣流風速逐漸增大。控制器4將根據風速計9的信號變化不斷調整風機速度，使風速逐漸減小，從而避免了煤樣11過于干燥、達到節能的效果。
[0039]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的側面保證密封。如果煤樣盤5的側面(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煤樣盤5中的煤樣11，煤樣盤5的側面實際上越密封越好。可以抽象地將煤樣盤5的周邊與中部通風孔51比喻成兩條通道，熱風要從哪條道走，要看哪條道的阻力小(也叫風阻)。
[0040]如圖8所示，在另一實施例中，還可以根據實際需要，將煤樣托7與煤樣盤5 —體成型。
[0041]以上僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種風機外置式煤樣減濕裝置，包括箱體(I)、控制器(4)以及裝設于箱體(I)內的隔板(3)，所述隔板(3)將箱體(I)分隔成兩個腔室，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)的底部開設有一個以上的通風孔(51)，其特征在于:所述箱體(I)的外部設置一風機(2)，所述風機(2)與箱體(I)的內腔連通。
2.根據權利要求1所述的風機外置式煤樣減濕裝置，其特征在于:所述煤樣盤(5)的下方設有用來收集落樣的煤樣托(7 )。
3.根據權利要求1所述的風機外置式煤樣減濕裝置，其特征在于:所述箱體(I)內的一側形成回風通道(8)，所述回風通道(8)的一端與箱體(I)的頂部腔室連通，另一端與箱體(O的底部腔室連通以形成循環風道，所述回風通道(8)中安裝有氣體濕度控制器(6)和/或溫度控制器。
4.根據權利要求3所述的風機外置式煤樣減濕裝置，其特征在于:所述回風通道(8)中安裝有用來檢測熱風流速的風速計(9)，所述控制器(4)通過一變頻器(10)與風機(2)相連；所述控制器(4)根據風速計(9)采集的風速信號與預設的風速比較從而通過變頻器(10)調整風機(2)的轉速。
5.根據權利要求2所述的風機外置式煤樣減濕裝置，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。
6.根據權利要求5所述的風機外置式煤樣減濕裝置，其特征在于:所述煤樣托(7)與煤樣盤(5) —體成型。
【文檔編號】G01N1/28GK203837983SQ201320850890
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】朱先德, 王芹 申請人:湖南三德科技股份有限公司
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