煤样制备化验中全水分测量装置及旋风分离器设计

发布时间：2020-04-25 19:46

【摘要】：目前,煤炭消费占能源消费量的比重接近70%。煤炭中包含着许多的劣质煤,而劣质煤在使用时,会排出大量的大气污染物。所以,必须要通过精准、快速的化验检测手段来控制劣质煤的使用。本文依托于项目:“全自动高效高精度煤样制备化验集成系统”,对化验环节中煤粉全水分测量以及制样环节中气动输送展开深入研究,拟在煤样化验环节设计出高效、准确的煤粉全水分测量装置,在制样环节设计出气动输送系统所需的具有优异性能的旋风分离器。具体的研究内容如下:根据全水分测量装置的功能和工艺要求,针对性设计各部分机械结构和控制模块。为了实现自动化,对进料口和摊平结构做了详细设计。通过对比,选择穿透能力强、加热效率高的红外线加热方式加热煤样,采用PID控制算法保证控温的准确性。最后,通过样机实验,验证了所设计的全水分测量装置满足高效、准确的要求。根据气动输送环节功能要求设计出高效旋风分离器,采用计算流体力学技术分析了旋风分离器内三维流场的分布以及颗粒运动的轨迹。确定了流场内的速度、压力、湍动能分布概况,并进一步运用多目标优化理论对旋风分离器关键参数进行优化设计。在Isight软件平台中建立旋风分离器性能的响应面近似模型,采用宽容分层序列多目标优化方法,经过多次迭代计算,得到最优解。最后,通过实验,验证了该优化方案的可行性和准确性。
【图文】：

流程图,煤样制备,人工操作,单体

图 1.2 人工操作单体设备进行煤样制备、化验流程统模式下的煤样制备化验存在如下问题：工操作方式对检验结果干扰较大，造成检验数据的精确性低，检验结果可样化验工艺技术较落后，效率较低且从原理上存在较大误差。如发热量方式，而金属丝本身的燃烧情况差异很大，给被测煤粉总发热量计算造成于煤样制备化验效率较低，目前很多企业煤化验流程需要设置专门车间造成人力资源的极大浪费。放型的煤样制备化验工艺，导致检验过程本身就造成对环境的污染。述问题，本课题组开发了一种煤样制备、取样、化验自动化系统，不仅艺与新装置，还将各单体设备集成为全自动化一体系统，实现煤炭检测模式向自动化、数字化模式转型升级。在搭建自动化制样、化验系统过各个环节之间都能高效、顺利的输送。同时，煤样属于粉尘，在实验室污染整个实验室环境，当煤粉浓度达到一定程度时，甚至还有爆炸的风于控制密闭式的高效输送方式是非常必要的。本文将采用气动输送技术大块煤料 0.2mm煤样人工化验检测

制样,总体方案,环节,煤样

1234图 1.3 制样环节总体方案（注：1—提升环节 2—联合联合制样环节 3—全水分测量环节 4—弃料输送环5—振动研磨环节 6—精密称重环节 7—研磨送料环节 8—干燥环节 9—缩分送料环其中，提升环节 1 主要任务是将一定重量的煤样提升至联合制样环节 2 的进料口，制样环节。联合制样环节 2 由一级破碎、一级缩分、二级破碎、二级缩分等部分组成过一级破碎、一级缩分后，一部分粒度小于 6mm 的煤样被送入全水分测量环节 3，进量全水分值。经过二级破碎、二级缩分后煤样的粒度都小于 3mm，，其中一部分煤样由送料环节 9 通过气动输送的方式送入干燥箱 8 进行干燥。剩下的大部分煤样由弃料输过气动输送方式送入弃料处，集中处理。干燥完成后，煤样利用重力落入振动研磨行研磨粉碎。最后，通过气动输送的方式将煤样送入精密称重环节 6，称取制得化验入后续化验环节。整套系统设计紧凑，具有自动化程度高、效率高等优点。本论文主要针对煤粉全水分测量环节以及气动输送环节的关键技术展开深入研究，内容如下：
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ533;TQ050.2

【参考文献】