本实用新型专利技术公开了一种自密封式低阶煤及煤泥负压干燥装置，包括依次配合连接的螺旋给料器、干燥筒与螺旋排料器，螺旋给料器设置入料口，螺旋排料器设置出料口，螺旋给料器和螺旋排料器内部的螺旋叶片与中心热气管固定连接，起搅拌松散作用的煤料刮板环绕干燥筒内壁等间距均匀布置，干燥筒内部设置热交换管提供煤料干燥所需的热量，螺旋排料器设置水蒸气外排口，水蒸气外排口通过真空泵与除尘装置连接。本实用新型专利技术结构设计巧妙，利用螺旋挤压机式的结构实现煤的连续给料和连续排料，并达到干燥装置的自密封状态；采用间接加热方式，具有防止高温自燃和避免爆炸的优点；而且可以使煤料中的水分高效、深度和快速脱除。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种自密封式低阶煤及煤泥负压干燥装置，属于煤炭干燥设备
技术介绍
低阶煤主要为褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤等，由于其煤化程度低，孔隙发达，含水量较高(通常为30%-50%)，热值低，但其挥发份高，燃点低。煤泥是煤炭在破碎分选过程中产生的，通常需要经过浮选和压滤，但是经压滤后的煤泥含水量依旧很高(通常为不低于20%)。低阶煤及煤泥的高水分直接影响其使用、运输和储存。因为煤的水分增加，有用成分相对减少，且水分在燃烧时变成蒸汽要吸热，因而降低了煤的发热量；煤的水分增加，还增加了无效运输，并给卸车带来了困难。所以，为了充分开发利用低阶煤及煤泥，必须对其进行干燥处理。目前，国内低阶煤及煤泥干燥通常使用筒式干燥机，采用高温热烟气与煤粒直接接触脱水，脱水效率低、粉尘量大，而且存在容易自燃、爆炸等安全隐患。煤的水分是指单位质量的煤中水的含量。煤的水分有内在水分和外在水分两种。外在水分附着在煤颗粒表面，很容易在常温下的干燥空气中蒸发，但是蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发，而且外在水分也可以借助机械挤压方式脱除。位于煤内部毛细孔中的内在水主要以液态渗流或先蒸发再扩散的方式脱除，这两种脱水形式都与界面水蒸汽分压有关，负压环境下，界面水蒸气分压较低，毛细管水脱除速度较大，另外，根据开尔文公式，相同干燥温度下，环境压强越低，水蒸汽分压越低，能够脱水的煤中孔隙尺寸越小，内在水分脱除的越彻底。所以，负压干燥环境利于煤中水分高效、深度和快速脱除，而且需要的热能少。中国技术专利“一种褐煤干燥提质系统”(专利号:201020285076.0，公告日:2011年2月16日)中提到的密闭负压环境的形成是通过密封给料端和密封排料端实现的，但给料与排料如何做到密封没有解释清楚。中国专利技术专利申请“褐煤管式干燥机”(申请号:201310584790.8，公开日:2014年2月19日)中所提到的负压密闭环境是通过给料端和排料端均设有两级密封挡板获得的，这种密封装置结构较复杂且需较高的自动化程度。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术提供了一种自密封式低阶煤及煤泥负压干燥装置，利用螺旋挤压机的结构特征，通过煤料的进出过程实现自密封以获得负压密闭环境，解决了低阶煤及煤泥负压干燥中密闭负压环境难以获得的技术问题。为了实现本技术的目的，本技术提供了两种技术方案。本技术提供的第一种技术方案为:本技术包括依次配合连接的螺旋给料器、干燥筒与螺旋排料器，螺旋给料器和螺旋排料器都包括圆柱部分和截头圆锥部分，其中螺旋给料器的圆柱部分与干燥筒连接，螺旋排料器的截头圆锥部分与干燥筒连接；螺旋给料器的截头圆锥部分设置入料口，螺旋排料器的圆柱部分的末端设置出料P ；螺旋给料器和螺旋排料器内部设置螺旋叶片，所述相邻螺旋叶片之间的螺距沿着从截头圆锥部分到圆柱部分的方向逐渐递减；中心热气管沿中心轴线方向贯穿螺旋给料器、干燥筒和螺旋排料器，螺旋给料器和螺旋排料器内部的螺旋叶片与中心热气管固定连接；在干燥筒内部，至少3块煤料刮板与中心轴线平行并环绕干燥筒内壁等间距均匀布置，所述每块煤料刮板通过至少2块支撑板与中心热气管固定连接；在干燥筒内部，U型热交换管围绕中心热气管以辐射状布置，所述U型热交换管的两端口与中心热气管固定连接并贯通；螺旋叶片、煤料刮板、支撑板、U型热交换管与中心热气管连接为一个整体，在动力系统的驱动下以相同的转速旋转运动；螺旋排料器的截头圆锥部分设置水蒸气外排口，所述水蒸气外排口通过真空泵与除尘装置连接。进一步优化，第一种技术方案中U型热交换管的设置方式为:在干燥筒内部，沿中心热气管的一处横截面圆环线在中心热气管内部设置密封板，至少3个所述U型热交换管围绕该密封板以辐射状等间距均匀布置，并且使全部U型热交换管的两端口分布在该密封板的两侧；按照前述方式在干燥筒内部的中心热气管的至少3个不同位置横截面圆环线处设置密封板和U型热交换管。本技术提供的第二种技术方案为:本技术包括依次配合连接的螺旋给料器、干燥筒与螺旋排料器，螺旋给料器和螺旋排料器都包括圆柱部分和截头圆锥部分，其中螺旋给料器的圆柱部分与干燥筒连接，螺旋排料器的截头圆锥部分与干燥筒连接；螺旋给料器的截头圆锥部分设置入料口，螺旋排料器的圆柱部分的末端设置出料P ；螺旋给料器和螺旋排料器内部设置螺旋叶片，所述相邻螺旋叶片之间的螺距沿着从截头圆锥部分到圆柱部分的方向逐渐递减；中心热气管沿中心轴线方向贯穿螺旋给料器和螺旋排料器，螺旋给料器和螺旋排料器内部的螺旋叶片与中心热气管固定连接；在干燥筒内部，干燥筒两端各设置一个与中心轴线垂直且直径小于干燥筒直径的中空圆盘，所述两中空圆盘相对的一侧通过直型热交换管固定连接并贯通，所述两中空圆盘的另一侧在其圆心处分别与中心热气管固定连接并贯通；在干燥筒内部，至少3块煤料刮板与中心轴线平行并环绕干燥筒内壁等间距均匀布置，所述每块煤料刮板的两端分别与两中空圆盘的边缘固定连接；螺旋叶片、煤料刮板、中空圆盘、直型热交换管与中心热气管连接为一个整体，在动力系统的驱动下以相同的转速旋转运动；螺旋排料器的截头圆锥部分设置水蒸气外排口，所述水蒸气外排口通过真空泵与除尘装置连接。进一步优化，第二种技术方案中直型热交换管的设置方式为:至少3个所述直型热交换管平行于两中空圆盘的圆心连接线并沿着中空圆盘上的一个同心圆均匀布置；按照前述方式沿着中空圆盘上的至少3个不同直径的同心圆布置直型热交换管。另外，进一步优化，在第一和第二种技术方案中都可以适用以下技术特征:(I)干燥筒的外部包裹保温层，在干燥筒和保温层之间沿干燥筒外壁缠绕环形热气管；(2)所述煤料刮板与干燥筒内壁相距1-1Omm ;(3)所述螺旋给料器和螺旋排料器的内壁与螺旋叶片外缘相距5_20mm ;(4)所述的除尘装置为旋风除尘器或湿式除尘器；(5)按照螺旋给料器在上和螺旋排料器在下的方式，所述装置安装时使中心热气管与水平面成5-20°倾角；(6)所述动力系统包括电动机、减速器、离合器、齿轮组和轴承，动力系统带动中心热气管转动。本技术结构设计巧妙，利用螺旋挤压机式的结构实现煤的连续给料和连续排料，并达到干燥装置的自密封状态。煤料从螺旋给料器和螺旋排料器的截头圆锥部分进入再从圆柱部分排出，在旋转的螺旋叶片的推动下沿轴向前行。由于，螺旋给料器和螺旋排料器从截头圆锥部分到圆柱部分直径减小，且相邻螺旋叶片之间的螺距沿着从截头圆锥部分到圆柱部分的方向逐渐递减，所以煤料在前行过程中受到不断增大的挤压力，最后在圆柱部分形成充满整个空间的被压实的圆柱状煤料，从而可以实现干燥装置的自密封状态。由于经螺旋给料器挤压后进入干燥筒内部的煤料大部分成块状，不利于煤料的充分干燥，所以本技术在干燥筒内部设置煤料刮板将块状煤料分散。通过煤料刮板的旋转将干燥筒底部的煤料提升到一定高度后抛落。煤料在下落过程中，与U型热交换管或直型热交换管碰撞破裂，并在干燥筒底部碎裂。经过多个煤料刮板的旋转，煤料不断被提升并抛落，重复上述过程，从而被充分松散。另外，煤料刮板环绕干燥筒内壁布置，使煤料刮板与干燥筒内壁相距l-10mm，可以保证煤料刮板将干燥筒底部的煤料完全刮起并提升。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自密封式低阶煤及煤泥负压干燥装置，包括依次配合连接的螺旋给料器（1）、干燥筒（2）与螺旋排料器（3），其特征在于：螺旋给料器（1）和螺旋排料器（3）都包括圆柱部分和截头圆锥部分，其中螺旋给料器（1）的圆柱部分与干燥筒（2）连接，螺旋排料器（3）的截头圆锥部分与干燥筒（2）连接；螺旋给料器（1）的截头圆锥部分设置入料口（12），螺旋排料器（3）的圆柱部分的末端设置出料口（13）；螺旋给料器（1）和螺旋排料器（3）内部设置螺旋叶片（5），所述相邻螺旋叶片（5）之间的螺距沿着从截头圆锥部分到圆柱部分的方向逐渐递减；中心热气管（4）沿中心轴线方向贯穿螺旋给料器（1）、干燥筒（2）和螺旋排料器（3），螺旋给料器（1）和螺旋排料器（3）内部的螺旋叶片（5）都与中心热气管（4）固定连接；在干燥筒（2）内部，至少3块煤料刮板（6）与中心轴线平行并环绕干燥筒（2）内壁等间距均匀布置，所述每块煤料刮板（6）通过至少2块支撑板（14）与中心热气管（4）固定连接；在干燥筒（2）内部，U型热交换管（15）围绕中心热气管（4）以辐射状布置，所述U型热交换管（15）的两端口与中心热气管（4）固定连接并贯通；螺旋叶片（5）、煤料刮板（6）、支撑板（14）、U型热交换管（15）与中心热气管（4）连接为一个整体，在动力系统的驱动下以相同的转速旋转运动；螺旋排料器（3）的截头圆锥部分设置水蒸气外排口（7），所述水蒸气外排口（7）通过真空泵（8）与除尘装置（9）连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：荣令坤，白春华，张金山，赵靖琳，郭振坤，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15
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